Системы электроснабжения: Методическое пособие для выполнения 10 лабораторных работ

Предисловие

Главной задачей промышленности является более полное удовлетворение потребностей народного хозяйства в высококачественной продукции, обеспечение технического перевооружения и интенсификация производства во всех отраслях. Для этого предусматривается расширение выпуска прогрессивных, экономичных видов машин, оборудования и приборов, систематическое обновление выпускаемой продукции, повышение ее технического уровня и качества, улучшение потребительских и эксплуатационных свойств изделий. Предусматривается последовательное повышение в основных производственных фондах доли их активной части – машин и оборудования.

В связи с этим большое значение приобретают вопросы правильного выбора оборудования, знание технико-экономических показателей машин, устройств и механизмов. Эти вопросы приобретают еще более широкое значение при осуществлении реконструкции и технического перевооружения предприятий.

Дальнейшее повышение производительности труда во многом зависит от опережающего роста энерговооруженности труда, системы распределения и качества подводимой к приемникам электроэнергии.

Введение

Настоящее учебное пособие является продолжением курса лекций по дисциплине «Системы электроснабжения» и включает в себя 10 лабораторных работ, выполнение которых поможет будущим специалистам при эксплуатации электрохозяйства промышленных предприятий.

Лаборатория построена на физических и математических моделях промышленных электроустановок. Результаты опытов и экспериментов отображаются с помощью измерительных приборов, размещенных на лабораторных стендах. Порядок подготовки лабораторных работ и проведения измерений изложен в методических указаниях, ход выполнения контролируется преподавателем. Перед проведением занятий студенты проходят повторный инструктаж по технике безопасности при работе на установках, имеющих опасное для жизни напряжение.

Каждая лабораторная работа представляет собой логически завершенную задачу, для решения которой необходимо усвоить теоретический материал, произвести измерения и обработку результатов и сделать вывод, свидетельствующий о достижении цели работы.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКИ ЦЕЛЕСООБРАЗНОГО РЕЖИМА РАБОТЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВОЙ ПОДСТАНЦИИ

Цель работы: изучить метод расчета и схему автоматического регулирования целесообразного режима работы трансформаторов цеховой двухтрансформаторной подстанции.

Программа работы

1. Изучить назначение всех элементов схемы.

2. По справочнику для заданного трансформатора вычислить необходимые параметры, построить кривые загрузки, определить токи установок токовых реле.

3. Настроить схему по своим параметрам и, изменяя нагрузку, проверить работу автоматического устройства.

4. Составить отчет и сдать работу на следующем занятии.

Краткие теоретические сведения

Потребление электрической энергии предприятиями изменяется во времени в широких пределах. В связи с этим трансформаторы цеховых подстанций практически никогда не работают при постоянной нагрузке. При частичной работе цеха (вторая и третья смены) трансформаторы в течение нескольких часов за сутки оказываются нагруженными всего на 20...30 %. Работа трансформаторов с такой загрузкой неэкономична, поэтому целесообразно при малом потреблении энергии отключать один из них.

Ручное включение и отключение трансформатора не всегда удобно, поэтому путем применения несложной автоматики можно обеспечить наиболее целесообразный режим загрузки трансформаторов.

Экономически целесообразный режим работы определяется условием, обеспечивающим минимальные приведенные потери мощности, т.е. с учетом дополнительных потерь в сети от снижения при недогрузке трансформаторов. Полная приведенная мощность потерь определяется:

DР'=DР'_ХХ+DР'_КЗ b²,                                     (1)

где b=S_ФТ /S_НТ•n — коэффициент загрузки как отношение фактической загрузки к номинальной мощности трансформатора.

DР'_ХХ=Р_ХХ+Q_ХХ К_П,                   (2)

где DР'_ХХ     — приведенные потери мощности холостого хода;

Р_ХХ     — потери мощности холостого хода, принимаемые из каталога;

К_П — коэффициент потерь, учитывающий увеличение активных потерь в сети от снижения cosj недогруженных трансформаторов. Принимают равным 0,02 для трансформаторов, не имеющих трансформации напряжения до генераторов электростанций; 0,08 — при наличии одной трансформации; 0,12 — при двух трансформациях до заданной подстанции.

Реактивные потери холостого хода трансформатора:

Q_ХХ= S_НТ·I_ХХ%/100, квар, где I_ХХ% — ток холостого хода трансформатора, также каталожная