методичка по электроснабжению
Методические указания для выполнения
контрольных работ по дисциплине «Электроснабжение»
1.1. Общие сведения.
Методические указания варианты контрольных заданий, которые состоят из комплексных задач по электроснабжению объектов (определение мощности и количества трансформаторов, места расположения трансформаторных подстанций на объектах, расчёт компенсирующих устройств и др.
Отдельные данные и характеристики приводятся в приложениях. При необходимости следует пользоваться справочниками, СНиПами и другой технической литературой.
Требования к выполнению контрольных работ:
1. Решать задачи, строго придерживаясь своего варианта.
2. Работы выполняются в тетради в клетку аккуратным, разборчивым почерком.
3. Задачи должны содержать исходные данные, сведённые в таблицу. Решение задач сопровождать краткими пояснениями и подробными вычислениями, указывать размерность величин.
Схемы выполняются с применением линеек, циркулей, трафаретов. В конце контрольной работы студент приводит список использованной литературы.
Работы отправляются на рецензию заранее. При наличии замечаний в той же тетради производятся необходимые исправления.
4. Обложка оформляется в соответствии с образцами, где указываются учебное заведение, кафедра, дисциплина, ФИО студента, группа; должность и ФИО преподавателя.
Вариант задания и исходные данные выбираются в соответствии с таблицами согласно порядковому номеру студента по списку.
1.2. Исходные данные к задачам
Задание №1
Задача №1. Определить величину электрической нагрузки строительной площадки многоэтажного жилого дома из монолитного железобетона, выбрать ККУ для повышения до 0,92 и трансформатор силовой подстанции, а также место её расположения на строительной площадке. Генплан стройплощадки в системе координат Х и Y и питающая линия показаны на рис.1. Исходные данные приведены в таблице 1.
Рис.1. Генплан стройплощадки.
Таблица 1
Продолжение таблицы 1.
Задача №2.
По величине длительного допустимого нагрева рабочим током и допустимой потере напряжения рассчитать сечение алюминиевых жил силового кабеля марки АВВГ, проложенного между ТП и потребителем.
Исходные данные (табл.2)
1. Линейное напряжение Uл1=380 В.
2. Длина линии l.
3. Расчетная мощность потребителя Pр.
4. Коэффициент мощности потребителя cos φср, увеличенный с помощью ККУ.
5. Выполнить расчет сечения кабеля при Uл2=660 В для тех же условий.
6. Сравнить результаты расчетов и сделать вывод.
Характеристики 4-х жильных кабелей АВВГ, приведены в таблице 3.
Таблица 2
Исходные данные к задаче № 2
№ варианта |
Длина линии l, м |
Средневзвешенный cos φср потребителя |
Расчетная мощность потребителя, Рр, кВт |
1 |
150 |
0,84 |
20 |
2 |
210 |
0,88 |
32 |
3 |
360 |
0,91 |
41 |
4 |
430 |
0,82 |
15 |
5 |
270 |
0,92 |
28 |
6 |
310 |
0,83 |
24 |
7 |
490 |
0,85 |
42 |
8 |
200 |
0,90 |
37 |
9 |
240 |
0,84 |
52 |
10 |
310 |
0,81 |
15,5 |
11 |
370 |
0,90 |
18,5 |
12 |
290 |
0,85 |
37 |
13 |
350 |
0,83 |
39 |
14 |
280 |
0,87 |
43 |
15 |
320 |
0,91 |
55 |
16 |
260 |
0,93 |
22 |
17 |
190 |
0,83 |
30 |
18 |
450 |
0,88 |
8,5 |
19 |
340 |
0,87 |
15 |
20 |
280 |
0,85 |
36 |
21 |
180 |
0,81 |
42,5 |
22 |
290 |
0,87 |
49 |
23 |
360 |
0,91 |
53 |
24 |
170 |
0,92 |
55 |
25 |
200 |
0,83 |
18,5 |
26 |
280 |
0,85 |
23 |
27 |
320 |
0,87 |
27,5 |
28 |
380 |
0,82 |
29 |
29 |
250 |
0,86 |
34,5 |
30 |
420 |
0,89 |
42,5 |
31 |
270 |
0,91 |
36,2 |
32 |
490 |
0,93 |
31 |
33 |
380 |
0,88 |
43,5 |
34 |
310 |
0,84 |
41 |
35 |
190 |
0,86 |
39 |
36 |
260 |
0,85 |
31,5 |
37 |
200 |
0,87 |
36,5 |
38 |
370 |
0,88 |
43 |
39 |
440 |
0,89 |
49,5 |
40 |
310 |
0,91 |
54,5 |
Таблица 3
Характеристики 4-х жильных кабелей АВВГ, проложенных в земле
Сечение жилы, мм2 |
Длительно допустимый ток, Iд, А |
Сопротивление, Ом/км |
Стоимость 1 м кабеля в отн. ед. |
|
r0 |
x0 |
|||
2,5 |
27 |
12,61 |
0,09 |
0,210 |
4,0 |
35 |
7,74 |
0,09 |
0,293 |
6,0 |
42 |
5,17 |
0,09 |
0,365 |
10,0 |
64 |
3,10 |
0,073 |
0,465 |
16,0 |
83 |
1,94 |
0,067 |
0,585 |
25,0 |
106 |
1,24 |
0,066 |
0,675 |
35,0 |
129 |
0,89 |
0,064 |
0,770 |
50,0 |
161 |
0,62 |
0,062 |
0,920 |
70,0 |
193 |
0,44 |
0,061 |
1,0 |
95,0 |
235 |
0,33 |
0,060 |
1,410 |
120,0 |
270 |
0,26 |
0,060 |
1,680 |
150,0 |
308 |
0,21 |
0,060 |
1,970 |
185,0 |
354 |
0,17 |
0,060 |
2,110 |
Задача №3.
Рассчитать электроосветительную установку в заданном помещении (таблица 4). Площадь помещения S=A×B [м2]. Для освещения предусмотрены светильники с люминесцентными лампами.
Высота установки светильников h над освещаемой поверхностью. Коэффициенты отражения потолка и стен соответственно ρп= 70%, ρс= 50%, ρрасч= 10%.
Определить количество светильников, необходимое для обеспечения нормированного освещения Ен (табл.5). Нарисовать план помещения и показать размещение светильников.
Значения удельных мощностей для светильников с люминесцентными лампами представлены в таблице 5, примеры значений нормированной освещенности – в таблице 6.
Таблица 4
Исходные данные к задаче № 3
№ варианта |
Размещение помещения |
Тип лампы |
Кол-во ламп в светильнике |
Высота установки h, М |
Вид помещения |
|
А, м |
В, м |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
1 |
3 |
15 |
Л<-40 |
2 |
2,5 |
Коридор |
2 |
10 |
14 |
ЛДЦ-80 |
4 |
3 |
Учебная аудитория |
3 |
12 |
7 |
ЛХБ-80 |
2 |
3 |
Сварочное отделение |
4 |
11 |
9 |
ЛД 80 |
4 |
2,7 |
Слесарное отделение |
5 |
10 |
3 |
ЛД 40 |
2 |
2,6 |
Проход в здании |
6 |
15 |
7 |
ЛДЦ-80 |
2 |
3 |
Проектный зал |
7 |
5 |
8 |
ЛТБ 80 |
4 |
3 |
Учебная аудитория |
8 |
7 |
6 |
ЛБ 65 |
2 |
2,8 |
Механическое отделение |
9 |
12 |
8 |
ЛХБ 80 |
2 |
3 |
Сварочное отделение |
10 |
9 |
13 |
ЛДЦ 65 |
4 |
3 |
Проектный зал |
11 |
10 |
3 |
ЛД 40 |
2 |
2,6 |
Проход в здании |
12 |
3 |
14 |
ЛБ 40 |
2 |
2,5 |
Коридор |
13 |
12 |
8 |
ЛД 80 |
4 |
2,8 |
Слесарное отделение |
14 |
10 |
14 |
ЛДЦ 80 |
4 |
3 |
Учебная аудитория |
15 |
7 |
16 |
ЛХБ 65 |
2 |
3 |
Сварочное отделение |
16 |
8 |
12 |
ЛДЦ 65 |
4 |
3 |
Проектный зал |
17 |
12 |
3 |
ЛД 40 |
2 |
2,6 |
Проход в здании |
18 |
3 |
18 |
ЛБ 40 |
2 |
2,6 |
Коридор |
19 |
15 |
9 |
ЛД 80 |
4 |
2,8 |
Слесарное отделение |
20 |
5 |
12 |
ЛТБ 80 |
4 |
3 |
Учебная аудитория |
21 |
7 |
18 |
ЛХБ 65 |
2 |
3 |
Сварочное отделение |
Продолжение таблицы 4 |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
22 |
8 |
12 |
ЛДЦ 65 |
4 |
3 |
Проектный зал |
23 |
11 |
3 |
ЛД 40 |
2 |
2,6 |
Проход в здании |
24 |
3,5 |
16 |
ЛБ 40 |
2 |
2,5 |
Коридор |
25 |
12 |
10 |
ЛД 80 |
4 |
2,8 |
Слесарное отделение |
26 |
9 |
16 |
ЛДЦ 80 |
4 |
3 |
Учебная аудитория |
27 |
6 |
17 |
ЛХБ 65 |
2 |
3 |
Сварочное отделение |
28 |
8 |
14 |
ЛДЦ 65 |
4 |
3 |
Проектный зал |
29 |
14 |
3 |
ЛД 40 |
2 |
2,6 |
Проход в здании |
30 |
3,5 |
10 |
ЛБ 40 |
2 |
2,5 |
Коридор |
31 |
16 |
12 |
ЛД 80 |
4 |
2,7 |
Слесарное отделение |
32 |
6 |
11 |
ЛТБ 80 |
4 |
3 |
Учебная аудитория |
33 |
8 |
15 |
ЛХБ 65 |
2 |
3 |
Сварочное отделение |
34 |
10 |
10 |
ЛДЦ 65 |
4 |
3 |
Проектный зал |
35 |
14 |
3 |
ЛД 40 |
2 |
2,6 |
Проход в здании |
36 |
3 |
17 |
ЛБ 40 |
2 |
2,6 |
Коридор |
37 |
10 |
15 |
ЛД 80 |
4 |
2,8 |
Слесарное отделение |
38 |
10 |
14 |
ЛДЦ 80 |
4 |
3 |
Учебная аудитория |
39 |
7 |
13 |
ЛХБ 65 |
2 |
3 |
Сварочное отделение |
40 |
10 |
14 |
ЛДЦ 65 |
4 |
3 |
Проектный зал |
Таблица 5
Значение удельных мощностей для одной из групп светильников с люминесцентными лампами при Ен = 100 лк
Расчетная высота подвеса светильника, h, м |
Площадь помещения, S, m2 |
Удельная мощность Руд (Вт/м2) для светильников с люминесцентными лампами (рn = 70%, рс = 50%, ррасч = 10%, Kзап = l,5, Z = 1,1) |
|||
ЛБ 40, 65 |
ЛД 40, ЛБ 80, ЛХБ 40, 65, ЛТ40, 65 |
ЛХБ 80, ЛТБ 80, ЛД 65, ЛДЦ40 |
ЛД 80, ЛДЦ 65, ЛДЦ80 |
||
2-3 |
10-15 |
10,1 |
11,6 |
13,2 |
15,5 |
15-25 |
8,5 |
9,6 |
10,8 |
12,9 |
|
25-50 |
7,0 |
8,0 |
9,1 |
10,4 |
|
50-150 |
5,7 |
6,7 |
7,7 |
8,8 |
|
150-300 |
5,1 |
6,0 |
6,7 |
7,8 |
|
более 300 |
4,5 |
5,4 |
6,3 |
7,2 |
Таблица 6
Примеры значения нормированной освещенности
Вид помещения |
Нормированная освещенность |
|
Газоразрядные лампы |
Лампы накаливания |
|
Коридоры и проходы в зданиях |
50 |
20 |
Сварочное отделение |
200 |
150 |
Слесарно-механическое отделение |
300 |
150 |
Учебные аудитории |
400 |
200 |
Проектные залы и комнаты |
500 |
300 |
Помещение, где требуется выполнение работ наивысшей точности (размер объекта < 0,15 мм) |
5000 |
4000 |
Задача №4.
Определить параметры искусственного заземляющего устройства (ЗЗУ) трансформаторной подстанции мощностью S. Заземлитель горизонтальный – стальная полоса 40х4 мм, уголок – 50х50х5 мм длиной l=3м для устройства заземления. Расстояние между уголками – а. Уголки забиты по контуру подстанции, глубина заложения горизонтального заземления h0=0,7 м. Заданы: тип грунта и климатическая зона (таблица 7).
Таблица 7
Исходные данные к задаче № 4
№ варианта |
Тип грунта |
Удельное сопротивление грунта σгр, Ом∙м |
Отношение a / l |
Климатическая зона |
Мощность трансформатора S, кВА |
||
1 |
Песок |
700 |
1 |
I |
100 |
||
2 |
Песок |
700 |
2 |
II |
120 |
||
3 |
Супесь |
300 |
1 |
III |
160 |
||
4 |
Супесь |
300 |
2 |
I |
200 |
||
5 |
Чернозем |
200 |
1 |
II |
150 |
||
6 |
Чернозем |
200 |
2 |
I |
90 |
||
7 |
Суглинок |
100 |
3 |
III |
80 |
||
8 |
Суглинок |
100 |
1 |
I |
150 |
||
9 |
Глина |
40 |
2 |
II |
200 |
||
10 |
Глина |
40 |
3 |
II |
170 |
||
11 |
Песок |
700 |
2 |
II |
190 |
||
12 |
Песок |
700 |
3 |
III |
100 |
||
13 |
Супесь |
300 |
1 |
I |
250 |
||
14 |
Супесь |
300 |
2 |
III |
140 |
||
15 |
Чернозем |
200 |
2 |
I |
250 |
||
16 |
Чернозем |
200 |
1 |
III |
160 |
||
17 |
Суглинок |
100 |
2 |
I |
400 |
||
18 |
Суглинок |
100 |
1 |
II |
200 |
||
19 |
Глина |
40 |
1 |
I |
250 |
||
20 |
Глина |
40 |
2 |
III |
110 |
||
21 |
Песок |
700 |
1 |
I |
180 |
||
22 |
Песок |
700 |
2 |
III |
130 |
||
23 |
Супесь |
300 |
1 |
II |
250 |
||
24 |
Супесь |
300 |
2 |
I |
400 |
||
25 |
Чернозем |
200 |
2 |
II |
160 |
||
26 |
Чернозем |
200 |
1 |
III |
100 |
||
27 |
Суглинок |
100 |
1 |
II |
80 |
||
28 |
Суглинок |
100 |
2 |
III |
190 |
||
29 |
Глина |
40 |
1 |
II |
250 |
||
30 |
Глина |
40 |
2 |
III |
180 |
||
31 |
Песок |
700 |
1 |
III |
400 |
||
32 |
Песок |
700 |
2 |
II |
160 |
||
33 |
Супесь |
300 |
1 |
II |
230 |
||
34 |
Супесь |
300 |
2 |
III |
280 |
||
35 |
Чернозем |
200 |
1 |
I |
90 |
||
36 |
Чернозем |
200 |
2 |
II |
380 |
||
37 |
Суглинок |
100 |
1 |
I |
400 |
||
38 |
Суглинок |
100 |
2 |
III |
420 |
||
39 |
Глина |
40 |
1 |
II |
400 |
||
40 |
Глина |
40 |
2 |
III |
140 |
Таблица 8
Признаки климатических зон и значение коэффициента Кс
Данные, характеризующие климатические зоны и тип применяемых заземляющих электродов |
Климатические зоны |
|||
I |
II |
III |
IV |
|
Значение коэффициента Кс при применении стержневых электродов длиной 2-3 м и глубине заложения их вершины 0,5-0,8 м |
1,8-2,0 |
1,5-1,8 |
1,4-1,6 |
1,2-1,4 |
Значение коэффициента К’с при применении протяженных электродов и глубине заложения их вершин 0,8 м |
4,5-7,0 |
3,5-4,5 |
2,0-2,5 |
1,5-2,0 |
Таблица 9
Коэффициенты использования ηв вертикальных электродов из труб, уголков, стержней, размещенных по контуру без учета влияния полосы связи
Отношение расстояния между электродами к их длине а /1 |
Число электродов nв |
nв |
|
1 |
4 |
0,66-0,72 |
|
6 |
0,58-0,65 |
||
10 |
0,52-0,58 |
||
20 |
0,44-0,50 |
||
40 |
0,38-0,44 |
||
60 |
0,36-0,42 |
||
100 |
0,33-0,39 |
||
2 |
4 |
0,76-0,80 |
|
6 |
0,71-0,75 |
||
10 |
0,66-0,71 |
||
20 |
0,61-0,66 |
||
40 |
0,55-0,61 |
||
60 |
0,52-0,58 |
||
100 |
0,49-0,50 |
||
3 |
4 |
0,84-0,86 |
|
6 |
0,78-0,82 |
||
10 |
0,74-0,78 |
||
20 |
0,68-0,73 |
||
40 |
0,64-0,69 |
||
60 |
0,62-0,67 |
||
100 |
0,59-0,65 |
Таблица 10
Коэффициент использования ηг. горизонтального полосового электрода (трубы, уголки, полосы и т. д.) при размещении вертикальных электродов по контуру
Отношение расстояния между электродами к длине a /l |
ηг. при числе электродов в контуре заземления |
||||||||
4 |
5 |
8 |
10 |
20 |
30 |
50 |
70 |
100 |
|
1 |
0,45 |
0,4 |
0,36 |
0,34 |
0,27 |
0,24 |
0,21 |
0,20 |
0,19 |
2 |
0,55 |
0,48 |
0,43 |
0,40 |
0,32 |
0,30 |
0,28 |
0,26 |
0,24 |
3 |
0,65 |
0,64 |
0,60 |
0,56 |
0,45 |
0,41 |
0,37 |
0,35 |
0,33 |