Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ИЛЕТ 8
1. Графики электрических нагрузок группы ЭП.
При проектировании СЭС применяются в основном групповые графики электрических нагрузок. Графики нагрузок группы ЭП по активной, реактивной, полной мощности и графики по току рассматриваются за определенный промежуток времени (за характерный час, смену, сутки). В практике проектирования наибольшее применение при расчете электрических нагрузок СЭС получили графики изменения нагрузок за наиболее загруженную смену, характерные сутки и годовые графики. По характерным суточным графикам нагрузок можно судить о режиме работы электроустановок и, как следствие, о режиме работы всего предприятия (односменный, двухсменный и трехсменный режимы работы). Важным графиком является годовой – годовая упорядоченная диаграмма нагрузок. Существуют и такие графики, как квартальные, сезонные (за зимний и летний периоды). На рис. 3.3 представлен суточный график активной мощности, характерный для двухсменного режима работы.
Рmax - максимальная мощность; Pmin -минимальная мощность; PC - средняя мощность; PC,К, - средняя квадратичная мощность
Графики нагрузок по отдельным группам ЭП (узлам нагрузки) и объекта в целом дают возможность определить потребление активной и реактивной энергии предприятием, правильно и рационально выбрать элементы системы электроснабжения, а также рационально спроектировать СЭС.
2. Условия выбора шинопроводов.
Неизолированные, жесткие проводники – шины. По экономическим причинам применяют только шины из алюминия и его сплавов с различными электрическими и механическими характеристиками. Форму и размеры поперечного сечения шины выбирают в соответствии с рабочим током, учитывая явление поверхностного эффекта, а также требования термической и динамической стойкости при КЗ. При напряжениях 6-20 кВ при токах несколько кА целесообразно применение шинопроводов.
Простейшая форма поперечного сечения шины – прямоугольная с отношением сторон b/h от 1/8 до 1/12. Это так называемые плоские шины. Они обеспечивают хороший отвод тепла, т.к. отношение поверхности охлаждения к объему здесь больше, чем в шинах любой другой формы. При расположении проводников трех фаз в плоскости у-у плоские шины способны противостоять значительным электродинамическим силам при КЗ. При большом рабочем токе можно применить составные проводники из двух или трех полос с зазорами между ними. Недостаток составных проводников заключается в сложности монтажа и недостаточной механической прочности (это объясняется взаимодействием полос при КЗ). Проводники из трех и четырех полос нецелесообразны при переменном токе. Ограниченное применение имеют проводники из двух полос. При больших рабочих токах применяются составные шины из двух корытных проводников. Здесь также необходимы дистанционные прокладки между корытами. Наиболее совершенной формой поперечного сечения шины при рабочем токе свыше 2000 А является круглое кольцевое. При правильно выбранном отношении толщины стенки к диаметру трубы обеспечивается хороший отвод тепла, а также механическая прочность.
Сборные шины – предназначены для приема электроэнергии от источников и распределения ее между потребителями.
3. Упрощенные главные схемы РУ.
Схема А – «транс.- линия- выключатель – ВН». Схема Б – «блок тр-ор – линия с отделителем». Схема В – «два блока с отделителем и неавтоматической перемычкой». Схема Г – « мостик с выключателями».
4. Способы регулирования напряжения в электрических сетях с помощью трансформаторов.
Для регулирования напряжения в системе с помощью трансформаторов на одной из об моток (у трехобмоточных трансформа торов на двух обмотках) предусматри вают кроме основного вывода допол нительные ответвления и соответству ющие переключающие устройства для изменения коэффициента трансформа ции. Различают два вида переключающих устройств: 1) уст ройства для переключения числа витков при отключенном трансформаторе, т. е. без возбуждения, -ПБВ; снабжают все трансформаторы. Эти устройства позволяют обычно из менять коэффициент трансформации в пределах ±5%. С помощью трансформатора с ПБВ осуществляется только сезонное изменение режима напряжения. Под изменением напряжения понимается его корректировка с помощью одновременного мероприятия, проводимого на длительный период времени. Под регулировкой напряжения понимается текущее изменение напряжения, коэффициентов трансформации, применяемое в целях обеспечения желательного режима напряжения; 2) устройства для переключения числа витков под нагрузкой — РПН. Рассчитаны на изменение коэффици ента трансформации в значительно бо лее широких пределах — до 20%. Стои мость их выше.
Отличия от трансформатора с ПБВ: - Наличие специального устройства переключения. - Больший диапазон регулирования напряжения
Принципиальная схема трансформатора с РПН: Обмотка ВН (высшего напряжения) у трансформатора с РПН состоит из двух частей: нерегулируемой (основной) и регулируемой. На регулируемой обмотке имеются ответвления, к которым подключаются контакты а и в. Часть витков включена согласно, часть - встречно. Кроме того, к одному из витков нерегулируемой обмотки подключено устройство переключения, которое состоит из реактора, двух контакторов К1 и К2 и двух контактов а и в. Всё это находится в баке трансформатора. Переключение из положения 2 в положение 1 происходит в следующей последовательности: - Отключается К1. - а переводится на контакт 1. - Включается К1.
Реактор служит для уменьшения величины уравнительного тока. - Отключается К2. - в переводится на контакт 1. - Включается К2.
Регулировочная обмотка имеет большое количество ответвлений, например ± 9 x 1,78, где ± 9 – это число отпаек в сторону уменьшения коэф-та тр-ции и в сторону его увеличения, т.е всего 18 отпаек. 1,78 – это коэф. тр-ции соответствующий каждой отпайке.
5. Определение ударного тока короткого замыкания.
Ударный ток короткого замыкания — наибольшее возможное мгновенное значение тока короткого замыкания. Возможны два подхода в нахождении условий возникновения максимального значения ударного тока КЗ: умозрительный и строгий.
В практических расчетах максимальное мгновенное значение полного тока КЗ или ударного тока КЗ находят при наибольшей апериодической составляющей. Это умозрительный подход. Условиями его определения является отсутствие предшествующего тока и максимальное значение апериодической составляющей в момент включения.
С учетом этих условий выражение для ударного тока КЗ выглядит так
,
где - ударный коэффициент; In - действующее значение периодической составляющей тока в первый период КЗ.
- Постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания — электромагнитная постоянная времени, характеризующая скорость затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания.
Ударный коэффициент тока короткого замыкания — отношение ударного тока короткого замыкания к амплитуде периодической составляющей тока короткого замыкания рабочей частоты в начальный момент времени.
Это определение ударного тока не является строгим, так как полный ток зависит от времени и угла включения. Строгое условие максимального мгновенного значения тока говорит о том, что напряжение в момент включения должно проходить через ноль.
При φk=900 оба подхода совпадают.
В практике расчетов применяется первый подход. Ударный коэффициент чаще всего 1,8. в этом случае принимается iу=2,25In,
Пределы изменения ударного коэффициента в индуктивно-активных цепях: 1<kу<2.
При КЗ на выводах батарей статических конденсаторов ударный коэффициент может быть больше 2.
В сетях низкого напряжения 0.4 – 0.66 кВ kу≤1,3
6. Как изменятся характеристики лампы накаливания (мощность, световой поток, продолжительность горения), если напряжение, подводимое к ней, возрастает.
Зависимость характеристик ЛН от напряжения сети весьма существенна.
Повышение подводимого к ЛН напряжения увеличивает её световой поток Ф, мощность P и световую отдачу H и резко снижает продолжительность горения τ (рис.).
Эти зависимости могут быть представлены в виде следующих эмпирических формул:
P/PН = (U/UН)1,58; H/HН = (U/UН)2,03;
Ф/ФН = (U/UН)3,61; τ/τН=(U/UН)–(11,2÷14,8) .
Если напряжение в сети возрастёт на 3 % продолжительность горения ЛН составит 60 % от номинальной. Если напряжение сети снизится на 10 %, на 30 % упадёт световой поток ЛН.
7.Синусоидальный ток в емкости
Пусть к емкости С приложено синусоидальное напряжение
.
Ток в емкости
.
Иначе:
.
Сопоставление полученного выражения для тока и формулы показывает, что ток в емкости опережает напряжение на угол 900
8. Устройство и принцип действия машины постоянного токаОбласти применения машин постоянного тока.
Электрические машины постоянного тока широко применяются в качестве двигателей и несколько меньше – в качестве генераторов, так как двигатели постоянного ока допускают плавное регулирование частоты вращения простыми и обладают лучшими пусковыми качествами – развивают большой пусковой момент при относительно небольшом токе. Поэтому их широко используют в качестве тяговых двигателей на электротранспорте. Кроме того, они являются исполнительными звеньями систем автоматического регулирования. Машины постоянного тока входят в состав автомобильного, судового и самолетного электрооборудования, дорожно-строительных машин.
Существенным недостатком машин постоянного тока является искрение щеток при определенных неблагоприятных условиях работы в щеточно-коллекторном узле.Устройство электрической машины постоянного тока
Электрическая машина постоянного тока состоит из двух основных частей: неподвижной – называемой статором, и вращающейся – называемой якорем. Эти части разделены воздушным зазором.
Статор машины состоит из станины, на внутренней поверхности которой расположены главные полюса. Станина служит основанием для крепления всех частей машины, а также является элементом магнитной цепи. Станины машин постоянного тока изготавливают из стали или чугуна.
Главные (основные) полюса машины состоят из: сердечников из штампованной стали и катушек возбуждения из медного изолированного провода. Полюсы крепят к внутренней поверхности станины болтами. Катушки всех главных полюсов электрически соединяются, образуя обмотку возбуждения, и предназначаются для возбуждения главного магнитного потока.
Соединение катушек производится таким образом, чтобы при прохождении тока полярности полюсов чередовались. Наряду с основными полюсами меньше по размеру располагается дополнительная обмотка возбуждения, которая служит для уменьшения искрения на щетках (улучшение коммутации).
У машин средней и большой мощности располагается в полюсных наконечниках компенсационная обмотка, которая нужна для компенсации поперечной реакции якоря.
Якорь – часть машины, в обмотке которой при вращении ее, относительно главного магнитного поля индуктируется ЭДС. Якорь машины постоянного тока состоит из сердечника, обмотки якоря, уложенной в его пазах, коллектора насаженного на вал якоря. Сердечник якоря, набирается из листов электротехнической стали (рис. 2.3, а) толщиной 0,5 мм, изолированных друг от друга лаком Рис. 2.3. У машин малой мощности пазы делают полузакрытыми, а в машинах средней и большой мощности – открытыми. Часто пазы якоря делают со скосом, что уменьшает вибрацию и шум в процессе работы машины.В пазы сердечника якоря уложена обмотка якоря (рис. 2.3, б), обычно состоящая из отдельных секций, выполненных из медного изолированного провода.Основные виды якорной обмотки – это петлевая и волновая
Концы секций припаивают в пазах и укрепляют с помощью гетинаксовых или деревянных клиньев. Особенностью обмотки якоря является то, что она барабанного типа. Для отвода тока от коллектора служат щетки, установленные в щеткодержателях (рис. 2.4). Щетку 1 к коллектору прижимает пружина 2 . Щеткодержатели надеваются на щеткодержательную траверсу (отверстие 3), от которой они электрически изолируются.
Коллектор состоит из коллекторных пластин 2, изготовленных из холоднокатанной меди клинообразующего профиля (поперечного сечения), основания коллектора – втулки 5, нажимной шайбы 3, гайки 6 и изоляционных пластин – миканита 1,4.
Для присоединения секции обмотки якоря к коллектору у пластин со стороны сердечника делают выступы, называемые «петушками».
Помимо указанных частей, машина имеет два подшипниковых щита: передний (со стороны коллектора) и задний (с противоположной стороны). В машинах малой и средней мощности, а также в тихоходных и малошумных машинах используются подшипники скольжения.
Для присоединения обмоток машины к электрической сети машины, снабжена коробкой выводов – клеммной платой.
Принцип действия МПТВ режиме двигателя: при подаче на обмотку возбуждения U, по ней потечет Iвозб и в двигателе создается основное магнитное поле. Якорная обмотка также подключается к Uсети и по ней течет ток якоря.
По з. Ампера на проводник с током находящийся во внешнем магнитном поле действует сила Ампера. В результате этого создается вращающий момент и якорь двигателя поворачивается на какой то угол. В это время щетки перескакивают на соседние коллекторные пластины.
Этот процесс называется коммутацией. Таким образом в обмотке якоря потечет переменный ток, а коммутатор выполняет инвертора. Постоянный ток преобразует в переменный.В режиме генератора: якорь вращается внешним двигателем и по закону электромагнитной индукции в обмотке якоря наводится ЭДС, но эта ЭДС будет переменной. Коллектор в данном случае выполняет роль выпрямителя.