Определить потери активной мощности и годовые потери электроэнергии в кабеле и трансформаторе. Определить годовое потребление электроэнергии отдельными цехами завода. Распределить суммарную мощность конденсаторов. Рассчитать и выбрать защитный аппарат (предохранитель) и сечение питающего провода для двигателя

ЗАДАЧА № 1.

От ГПП на напряжении 10 кВ по кабелю ААБ 3´120 длиной 1,5 км          (r₀ =0,390 м) питается цеховая подстанция, на которой установлен трансформатор ТМ - 1000 /10  (DР_кз = 12 кВт; DР_хх = 2,1 кВт).

Максимальная потребляемая мощность составляет 800 кВА при          cosj = 0,85.

Продолжительность максимума нагрузки Т_м = 4500 ч. Определить потери активной мощности и годовые потери электроэнергии в кабеле и трансформаторе.

ЗАДАЧА № 2.

ЗАДАЧА № 3.

Определить годовое потребление электроэнергии отдельными цехами завода и средневзвешенные значения коэффициента мощности для этой группы потребителей за смену и за год. Исходные данные по цехам следующие:

Р_см

кВт

Q_см

квар

a

Т_г

Цех 1

1100

820

0,75

6300

Цех 2

1450

1420

0,75

8000

Цех 3

1230

-370

0,7

6000

где  a - годовой коэффициент сменности по энергоиспользованию;

       Т_г - годовое число часов работы оборудования.

ЗАДАЧА № 4.

Распределить суммарную мощность конденсаторов (Q_КНS) между двумя магистральными шинопроводами:

S_HS = 1440 кВА;  Р_HS = 1040 кВт;  Q_HHS = 1000 квар;

Q_КHS = 250 квар;  Q_{HH 1шт} = 700 квар; Q_{HH 2шт} = 300 квар.

ЗАДАЧА № 5.

На шинопроводе типа ШМА-70 нагрузка присоединена, как показано на рисунке:

Суммарная реактивная нагрузка трансформатора Q_HH = 770 квар. Суммарная мощность конденсаторов Q_КH = 572 квар.

Для шинопровода предусмотрена одна конденсаторная установка. Требуется найти узел ее присоединения.

ЗАДАЧА № 6.

Рассчитать и выбрать защитный аппарат (предохранитель) и сечение питающего провода для двигателя. Параметры двигателя:

r_н = 3 кВт;  cosj = 0,8;  h = 83 % ; 

Питающий провод проложен в металлической трубе, в помещении с нормальной средой.

Режим работы эл. двигателя исключает возможность длительных перегрузок.

ЗАДАЧА № 7.

Рассчитать и выбрать защитный аппарат (предохранитель) и сечение питающего провода для двигателя. Параметры двигателя:

r_н = 10 кВт;  cosj = 0,83;  h = 84 % ; 

Питающий провод проложен в металлической трубе, в помещении с нормальной средой.

Режим работы эл. двигателя исключает возможность длительных перегрузок.

ЗАДАЧА № 8.

Распределить мощность конденсаторов Q_KH = 597 квар в схеме приведенной на рисунке. Q_НН = 800 квар.

ЗАДАЧА № 9.

Рассчитать и выбрать защитный аппарат (автоматический выключатель) для двигателя.

Параметры двигателя:

r_н = 5 кВт;  cosj = 0,8;  h = 85 % ; 

Питающий провод проложен в металлической трубе, в помещении с нормальной средой.

Режим работы эл. двигателя исключает возможность длительных перегрузок.

ЗАДАЧА № 10.

Распределить суммарную мощность конденсаторов (Q_KHS) между радиальными линиями.

ЗАДАЧА № 11.

Определить мощность конденсаторных установок напряжением до 1000 В для однотипной группы трансформаторов КТП.

Нагрузка одной группы S_нн =3610 кВА; Р_нн =3000 кВт;  Q_нн =2000 квар. Предполагается установка трансформаторов мощностью по S_т =1000 кВА. Выбранный коэффициент загрузки К_з =0,8. На предприятии предполагается установка КРУ2 - 10 кВ. Питание трансформаторов по радиальной схеме.

Конденсаторные установки напряжением до 1000 В предполагаются  мощностью по 100 квар; напряжением выше 1000 В - до 450 квар.

Предприятие расположено в Центре, 2-х сменная работа.

з_кн = 3,1 руб/квар;  з_кв = 2,5 руб/квар;  з_ктп = 2,6 руб/квар;

r_т = 1,1 Ом;  r_ол = 0,25 Ом/км;   с₀ = 109 руб/кВт; z_p = 0,88.

a, руб/квар

0,1

0,15

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

К₀

1,005

1,01

1,02

1,05

1,09

1,15

1,25

ЗАДАЧА № 12.

Определить мощность конденсаторной установки и оптимальную мощность трансформатора для однотрансформаторной подстанции.

Работа цеха "А" односменна, предприятие расположено на Дальнем Востоке. Схема электроснабжения и расчетные данные приведены на рисунке.

В сети напряжением 1000 В предполагается использовать комплексные конденсаторные установки мощностью по 150 квар, подключенные через автомат.

 с_о = 152 руб/кВт;   z = 0,94;

 r_о = 0,4 Ом/км;    r_т = 0,1 Ом;

 з_кн = 2,3 руб/квар;  з_кв = 1,2 руб/квар.

ЗАДАЧА № 13.

В электрической сети, представленной на рисунке, напряжение регулируется в центре питания (т. А) от +5 до 0 % U_н  для максимальных и минимальных нагрузок.

В режиме максимальной нагрузки:

DU_АБ =4 %;  DU_БВ =4 %;  DU_ВГ =4 %.

Минимальная нагрузка составляет 50 % максимальной.

Установить надбавку по напряжению трансформатора и выбрать ответвление его, если отклонение напряжения у приемников не должно превышать       ± 5% U_н.

ЗАДАЧА № 14.

Определить мощность конденсаторных установок напряжением до 1000 В при условии когда количество трансформаторов не может быть изменено.

К шинам РП–10кВ промпредприятия присоединяется двухтрансформаторное КТП, в сети 380 В которого нагрузка приведена на рисунке. Предприятие (Цех “А”) 2-х сменное, расположено в Центре.

Предполагается установка КТП с двумя трансформаторами с К_з =0,75.

с_о =109 руб/кВт; z =0,89;

r_î =0,34 Ом/км; r_т = 1,91 Ом;

 з_кн =2,3 руб/квар;

з_кв =1,2 руб/квар.

ЗАДАЧА № 15.

Определить количество передаваемой электроэнергии за год и годовые потери ее в трансформаторе мощностью 400 кВА, напряжением 10/0,4 кВ. Максимальная нагрузка на трансформаторе 295 кВА при среднем коэффициенте мощности 0,8 и времени использования максимума нагрузки 3500 ч.

Паспортные данные трансформатора:

DР_кз = 5,5 кВт;         U_кз = 4,5%;

DР_хх = 1,08 кВт;     i_хх =2,1%.

W_a - ?   - ?

W_p - ?   - ?

ЗАДАЧА № 16.

Для 3-х фазного понизительного трансформатора 32,0 мВА, 110/10,5 кВ определить:

1.  Активные потери мощности и годовые потери энергии при нагрузке     17 мВт; cosj = 0,85; Т_max = 5000 ч.

2.  Нагрузку, обеспечивающую равенство DР_хх и нагрузочных потерь.

Паспортные данные трансформатора:

DР_кз = 145 кВт;         U_кз = 10,5 %;

DР_хх = 44 кВт;  i_хх =0,75 %.

ЗАДАЧА № 17.

На шинопроводе (ШМА – 70) длиной 250 м реактивная нагрузка распределена в соответствии с рисунком:

Длины пролетов шинопровода показаны в метрах соответствующими участками. Суммарная реактивная нагрузка Q_нн = 920 квар.

Для шинопровода предусматриваются 2 конденсаторные установки. Требуется определить их мощности и узлы их присоединения.

ЗАДАЧА № 18.

Определить ток к.з. на шинах 0,4 кВ цеховой ТП. В питающей сети 6 кВ установлен выключатель ВМГ-10 с номинальной мощностью отключения 200 мВА. Трансформатор присоединен к щиту 0,4 кВ алюминиевыми шинами 80´8 мм (r_ош =0,06 мОм/м;     х_ош = 0,179 мОм/м) длиной 5 м через рубильник на 1500 А  (r_пр = 0,08 мОм) и автомат АВМ-15 (r_па = 0,3 мОм).

Данные трансформатора: S_н.т = 630 кВА,  6/0,4 кВ,  U_к = 5,5 % ;           DР_к.з =8,5 кВт.

ЗАДАЧА № 19.

Рассчитать сечение кабелей, питающих РП-10 кВ и определить их количество по исходным данным, приведенным на рисунке. Нагрузка равномерно распределена по секциям.

ЗАДАЧА № 20.

Для годового графика, представленного на рисунке, определить время потерь t, К_з.г ,  К_ф.г если среднее значение cosj = 0,9.

ЗАДАЧА № 21.

Определить  максимальную нагрузку группы однофазных эл. приемников суммарной мощностью 200 кВт, подключенных к 3-хфазной сети на фазное напряжение. Приемники работают при одинаковом К_и = 0,2 и одинаковом        cosj = 0,8 (tgj = 0,75). Номинальная мощность наибольшего эл. приемника Р_н.мах = 30 кВт. Номинальная мощность наиболее загруженной фазы             Р_н.м.ф. = 100 кВт.

ЗАДАЧА № 22.

Определить  максимальную нагрузку группы 3-хфазных эл. приемников длительного режима работы по следующим данным:

2 эл. двиг.   – 4 кВт;      k_и = 0,1;      tgj =1;

2 эл. двиг.   – 3 кВт;      k_и = 0,15;    tgj =1,1;

2 эл. двиг.   – 10 кВт;    k_и = 0,2;      tgj =0,8.

ЗАДАЧА № 23.

Определить расчетную нагрузку (S_p; I_p) при включении на линейное напряжение 380/220 В трех однофазных сварочных трансформаторов со следующими паспортными данными:

1. Фазы АВ S₁ = 70 кВА; ПВ₁ = 50 %; cosj₁ = 0,5.

2. Фазы АС S₂ = 42 кВА; ПВ₂ = 60 %; cosj₂ = 0,65.

3. Фазы ВС S₃ = 34 кВА; ПВ₃ = 65 %; cosj₃ = 0,5.

ЗАДАЧА № 24.

Определить расчетные нагрузки группы электроприемников (Р_р; Q_p; S_p) длительного режима работы.

Эффективное число электроприемников n_э = 400, групповой коэффициент использования К_и = 0,35, установленная мощность электроприемников       Р_н = 600 кВт; tgj = 0,8.

ЗАДАЧА № 25.

Определить расчетные нагрузки группы электропримников (Р_р; Q_p; S_p) по следующим данным:

а) 2´50 кВт,   2´30 кВт,      К_и = 0,4,       tgj =1,1;

б) 1´30 кВт,   5´20 кВт,     К_и = 0,3,       tgj =1;

в) 14 эл.двигателей разной мощности от 7 до 15 кВт общей мощности    

    170 кВт,                           К_и = 0,2,       tgj =0,8;

г) 1´20 кВт,     k_и = 0,25,  ПВ = 60 %,      tgj =1.

ЗАДАЧА № 26.

Определить максимальную активную мощность группы электроприемников. В группе 8 эл. двигателей. Эффективное число эл. приемников 3.

Установленная мощность приемников длительного режима 30 кВт, повторно-кратковременного режима 20 кВт. Коэффициент загрузки электроприемников длительного режима К_з = 0,9, повторно-кратковременного режима      К_з = 0,75.

ЗАДАЧА № 27.

Определить расчетную нагрузку от группы электроприемников:

3-хфазные эл.приемники:

5 эл.приемников по 5 кВт;     k_и = 0,7;     tgj =1.

4 эл.приемника    по 7 кВт;     k_и = 0,8;     tgj =0,9.

1-фазные эл.приемники:

АВ – 5 эл.приемников по    4 кВт,   k_и =0,9,    cosj = 0,85;

ВС – 4 эл.приемника   по    5 кВт,   k_и =0,75,  cosj = 0,9;

СА – 3 эл.приемника   по    7 кВт,   k_и =0,8,    cosj = 0,7;

АО – 6 эл.приемников по    3 кВт,   k_и =0,7,     tgj = 1;

ВО – 10 эл.приемников по  2 кВт,   k_и =0,8,     tgj = 1,1.

ЗАДАЧА № 28.

Определить пиковую нагрузку группы электроприемников по следующим данным:

I_н1 = 5,6 А;      k_и = 0,1

I_н2 = 14,2 А;    k_и = 0,3

I_н3 = 4,3 А;      k_и = 0,25

I_н1 = 19,6 А;    k_и = 0,4

I_н1 = 25 А;      k_и = 0,15

Эффективное число электроприемников группы n_э = 4. Коэффициент кратности пуска для всех электроприемников К_п = 7.

ЗАДАЧА № 29.

На рис. приведен групповой график нагрузки, снятый в течении времени Т.

Определить расчетную величину нагрузки статистическим методом, если известно, что изменение нагрузки подчиняется нормальному закону распределения случайной величины.

ЗАДАЧА № 30.

Определить по допустимой потере напряжения сечение алюминиевых проводов линии переменного тока U = 380 В, питающей два двигателя:

Р_н1 = 5 кВт;   сosj = 0,6  (tgj = 1,33);

Р_н2 = 3 кВт;   сosj = 0,8  (tgj = 0,75).

Первый двигатель находится на расстоянии 40 м от распределительного щита, второй на расстоянии 45 м.

Допустимая потеря напряжения в линии DU_д = 5 %.

ЗАДАЧА № 31.

Рассчитать сечение осветительных проводов для схемы:

Номинальное напряжение в сети 380/220 В. Допустимая потеря напряжения 2,5 %.

ЗАДАЧА № 32.

К какому типу с точки зрения регулярности относится данный индивидуальный график нагрузки электроприемника?

Определить значения k_и, k_з, k_вза 8 часов (см. график нагрузки), если Р_н = 70 кВт.

ЗАДАЧА № 33.

Для годового графика, представленного на рисунке определить время использования максимума нагрузки Т_м и значение К_з.г., К_ф.г.

ЗАДАЧА № 34.

Для группы электроприемников со следующими данными:

3 эл.двиг.  -   3 кВт,    k_и = 0,2,     tgj = 0,75,  I_н = 6 А;

2 эл.двиг.  - 20 кВт,    k_и = 0,1,     tgj = 1,  I_н = 42 А;

3 эл.двиг.  -   5 кВт,    k_и = 0,3,     tgj = 0,8,  I_н = 11 А.

Определить:

1.Расчетную нагрузку по допустимому нагреву (Р_р; Q_p; S_p).

2. Пиковую нагрузку, если коэффициент кратности пуска для эл.двигателей одинаков и равен 7.

ЗАДАЧА № 35.

Определить расчетную нагрузку от группы 3-хфазных электроприемников со следующими данными:

2 эл.приемн. по    5 кВт,  k_и = 0,1,    tgj = 1,     ПВ = 40 % ;

3 эл.приемн. по  10 кВт,  k_и = 0,8,    tgj = 0,8,   ПВ = 60 % ;

4 эл.приемн. по    3 кВт,  k_и = 0,4,    tgj = 1,1,   ПВ = 100 % ;

1 эл.приемн. по  30 кВт,  k_и = 0,15,  tgj = 0,75,  ПВ = 100 % .

ЗАДАЧА № 36.

Определить на проводник расчетную нагрузку по допустимому нагреву (Р_р; Q_p; S_p) от группы электроприемников со следующими данными:

4 эл.двиг. по     5 кВт,    k_и = 0,2,    tgj = 1,1;

3 эл.двиг. по   10 кВт,    k_и = 0,3,    tgj = 1.

Постоянная времени нагрева проводника - 20 мин.

ЗАДАЧА № 37.

Определить максимальную нагрузку группы электроприемников длительного режима работы. Эффективное число электроприемников группы n_э = 350, групповой коэффициент использования К_и.г. = 0,5, установленная мощность электроприемников Р_н = 800 кВт;   tgj = 1,1.

ЗАДАЧА № 38.

Определить расчетную нагрузку от группы 3-хфазных электроприемников со следующими данными:

3 эл.приемн. по    10 кВт,  k_и = 0,7,    tgj = 1,1,     ПВ = 100 % ;

10 эл.приемн. по  15 кВт,  k_и = 0,8,    tgj = 1,        ПВ = 60 % ;

5 эл.приемн. по    20 кВт,  k_и = 0,9,    tgj = 0,75,   ПВ = 100 % ;

6 эл.приемн. по      7 кВт,  k_и = 0,75,   tgj = 1,       ПВ = 100 % .