Расчет электроустановок цеха промышленного предприятия
МИНИСТЕРСТВО
ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ, МОЛОДЁЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ
ВЫСШЕЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ
ДОНЕЦКИЙ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра
электротехники
КУРСОВАЯ
РАБОТА
по курсу
«Электротехника и электроника»
На тему
«Расчет электроустановок цеха промышленного предприятия»
Донецк
2012г.
ЗАДАНИЕ
Для заданного в соответствии с вариантом набора
электроустановок цеха промышленного предприятия произвести расчёты по выбору
основных элементов электрооборудования и его характеристик.
.По номинальным данным однофазных нагрузок
определить способ их подключения, найти ток и угол сдвига фаз. Для одной из
нагрузок найти параметры параллельной или последовательной схемы замещения.
Построить векторную диаграмму для этой нагрузки в соответствии со схемой
замещения. Найти общую мощность и ток осветительной нагрузки для каждой фазы.
.Для трехфазных нагрузок определить потребляемый
ток, активную и реактивную мощности в номинальном режим. Найти угол сдвига фаз.
Рассчитать по четырём точкам приближённые механическую и электромеханическую
характеристики двигателя. Построить рассчитанные характеристик. для заданной
реактивной мощности конденсаторной батареи найти её ёмкость и ток.
.Начертить упрощенную схему подключения
электроустановок к трёхфазной сети. Найти линейные токи и активную мощность,
потребляемые всеми нагрузками цеха, а также ток в нейтральном проводе.
Исходные данные:
|
№
вар
|
Освещение
|
Однофазные
нагрузки
|
Трехфазные
нагрузки
|
|
А
|
В
|
С
|
Рном,
кВт
|
Uном, В
|
cosj
|
Прим
|
Тип
АД
|
Qкб, квар
|
|
Рном
|
К-во
|
Рном
|
К-во
|
Рном
|
К-во
|
|
|
|
|
|
|
|
5
|
150
|
18
|
200
|
16
|
300
|
10
|
10
|
380
|
0,71
|
|
4A225M8
|
30
|
|
|
|
|
|
|
|
8,5
|
380
|
0,84
|
Пар.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6,6
|
220
|
0,55
|
С
|
|
|
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время нельзя представить себе жизнь
и деятельность современного человека без применения электричества. Основное
достоинство электрической энергии - относительная простота производства,
передачи, дробления, преобразования. Системой электроснабжения (СЭС) называют
совокупность устройств для производства, передачи и распределения
электроэнергии. СЭС промышленных предприятий создаются для обеспечения питания
электроэнергией промышленных приемников, к которым относятся электродвигатели
различных машин и механизмов, электрические печи, электролизные установки,
аппараты и машины для электрической сварки, осветительные установки и др.
Задача электроснабжения промышленного предприятия возникла одновременно с
широким внедрением электропривода в качестве движущей силы различных машин и
механизмов и строительством электростанций. По мере развития электропотребления
усложняются и системы электроснабжения промышленных предприятий. В них
включаются сети высоких напряжений, распределительные сети, а в ряде случаев и
сети промышленных ТЭЦ. Электрические сети промышленных предприятий в сочетании
с источниками и потребителями электроэнергии становятся заводскими
электрическими системами, устройство и развитие которых, как подсистем, следует
рассматривать в единой связи с развитием всей энергетической системы в целом.
Промышленные предприятия являются основными потребителями электроэнергии, так
как расходуют до 67% всей вырабатываемой в нашей стране электроэнергии. Система
электроснабжения промышленных предприятий, состоящая из сетей напряжением до 1
кВ и выше, трансформаторных и преобразовательных подстанций, служит для обеспечения
требований производства путем подачи электроэнергии от источника питания к
месту потребления в необходимом количестве и соответствующего качества в виде
переменного тока, однофазного или трехфазного, при различных частотах и
напряжениях, и постоянного тока.
. ОДНОФАЗНЫЕ НАГРУЗКИ
По номинальным напряжениям выбираем подключения
к линейному (Uном= 380В) или фазному (Uном= 220В) напряжению. Схема подключения
однофазных нагрузок на рисунке 1.1
Рисунок 1.1 - Способ подключения однофазных
нагрузок
. Подключается к линейному напряжению
. Подключаем к линейному напряжению
. Подключаем к фазному напряжению
Изобразим схему замещения для нагрузки C
(по заданию - параллельная), считая её активно - индуктивной:
Рисунок 1.2 - Параллельная схема замещения
Рассчитаем параметры последовательной схемы
замещения:
Рисунок 1.3 - Векторная диаграмма однофазной
нагрузки
Вычислим общую мощность и ток осветительной
нагрузки для каждой фазы.
Нагрузки в фазе:
. ТРЕХФАЗНЫЕ НАГРУЗКИ
Используя справочник [2], запишем каталожные
данные заданного типа асинхронного двигателя в таблицу 2.
Таблица 2. Паспортные данные асинхронного
двигателя
|
Тип
|
Рном,
кВт
|
Uном,
В
|
nном,
об/мин
|
Sном,
%
|
hном
%
|
cosj
|
Ммакс
Мном
|
Мпуск
Мном
|
Iпуск Iном
|
|
4А225М8У3
|
30
|
380
|
750
|
2
|
90
|
0,81
|
2
|
1,2
|
6
|
Определим активную мощность, потребляемую в
номинальном режиме:
Определим ток, потребляемый двигателем в
номинальном режиме. Для этого сначала найдем полную мощность:
Определим реактивную мощность в номинальном
режиме:
Расчёт упрощённой механической характеристики
двигателя, определим четыре характерные точки:
точка идеального холостого хода
Для этой точки момент двигателя
равен нулю М=0, а частота вращения равна синхронной 
. Здесь f=50Гц -
частота переменного тока, р - число пар полюсов двигателя. Ток холостого хода,
согласно заданию, равен 
номинальный режим
Для этой точки момент двигателя
равен номинальному моменту
где номинальная частота вращения
Здесь Sном -
номинальное скольжение в относительных единицах (таблица 2). Итак, имеем:
критическая точка
Для этой точки момент двигателя
равен критическому моменту
Скольжение для данной точки равно:
Скорость вращения ротора:
Ток:
точка пуска
Пусковой момент двигателя
вычисляется по следующей формуле:
Частота вращения при пуске равна
нулю, 
.
Значение пускового тока находим из
соотношения, приведенного в характеристике двигателя:
Результаты этого расчета сведем в
таблицу.
Таблица 3. Расчет характеристик
асинхронного двигателя
|
Точка
характеристики
|
Скорость,
об/мин
|
Момент
на валу, Н·м
|
Ток,
А
|
|
Идеальный
х.х.
|
0
|
1500
|
0
|
18,75
|
|
Номинальная
|
2
|
1470
|
194
|
62,5
|
|
Критическая
|
5,73
|
1414,1
|
388
|
137,5
|
|
Пусковая
|
1
|
0
|
233
|
375
|
Рисунок 2.1
Рисунок 2.2
Найдем емкость конденсаторной батареи (для
каждой фазы) и ток:
находим линейный ток конденсаторной батареи:
находим реактивное сопротивление одной фазы
батареи (для соединения конденсаторов в треугольник)
емкость конденсаторов одной фазы вычислим по
формуле:
. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ПИТАЮЩЕЙ СЕТИ
Для нахождения линейных токов и тока в
нейтральном проводе строим в масштабе совмещенную векторную диаграмму всех
потребителей, соединенных по схемам «звезда» и «треугольник.
Найдем активную мощность, потребляемую всеми
нагрузками цеха.
Мощность осветительной нагрузки для
каждой фазы рассчитана в п.1 и составляет 
= 2700Вт; 
Вт;
= 3000Вт и
тогда 
.Мощность
однофазной нагрузки для каждой фазы также рассчитана в п.1 и составляет 
; в фазе В
мощность равна 
, а в фазе С
.
Активная мощность асинхронного
двигателя и нагрузки постоянного тока в каждой фазе составят:
, 
, 
Полученные данные занесем в таблицу:
Таблица 4. Расчет активной мощности
нагрузок цеха
|
Наименование
нагрузки
|
Pa, кВт
|
Pb, кВт
|
Pc, кВт
|
Всего,
кВт
|
|
Освещение
|
2,7
|
3,2
|
3
|
8,9
|
|
Однофазные
нагрузки
|
14,1
|
10,1
|
12
|
36,2
|
|
Асинхронный
двигатель
|
33,3
|
33,3
|
33,3
|
99,9
|
|
Итого
по всем нагрузкам
|
50,1
|
46,6
|
48,3
|
145
электрооборудование ток векторный
осветительный
В данной курсовой работе мы ознакомились с
методикой расчета электроустановок цеха промышленного предприятия. Определили
мощность, потребляемую всеми нагрузками цеха, что важно для расчета
материального баланса предприятия.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Траубе
Е.С., Миргородский В.Г. Электротехника и основы электроники. - М.: ВШ, 1985.
-160 с.
Справочник
по электрическим машинам: в 2 т./Под ред. И.П.Копылова и Б.К.Клокова. Т. 1 -
М.: Энегоатомиздат, 1988.-456 с.
Похожие работы на - Расчет электроустановок цеха промышленного предприятия
|