База задач по энергетическому машиностроению

Рассчитать электроустановку, как альтернативный источник энергии для коттеджного поселка в котором 10 домов и солнечная установка, не основной источник
Исходные данные:
1)Среднее количество солнечных часов в год 2000
2)Ежедневное потребление электроэнергии дома составляет около 20 кВт*ч

Вычертить принципиальную электрическую схему энергетических цепей тиристорного преобразователя, предусмотрев коммутацию и защиту этихцепей от сверхтоков короткого замыкания и перенапряжений. Указать тип преобразования и возможную область применения преобразователей данного типа.

Задание \#15
По какому из названных здесь признаков электродвигатели превосходят тепловые двигатели?
1) Экологичности
2) Мощности
3) Массе
4) Размеру

6. Рассчитать кратковременную дозу фликера Pst в электрической сети прокатного стана в соответствии с приведенным 10 -секундным графиком изменения реактивной мощности. Мощность КЗ составляет Sкз=200 МВА.

Каждая фаза приемника энергии, соединённого звездой , состоит из активного и индуктивного сопротивлений. Известны токи фаз А - 5 А, В -5 А, С - 7 . Известны углы сдвига фаз - все по 45° . Линейное напряжение 380 В. Определите активную мощность трёхфазной цепи

Номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора 220 В, ток холостого хода 100 мА. Угол потерь в стали магнитопровода трансформатора составляет 5,3o . Определите величину потерь в опыте холостого хода.

10. Проанализируйте полученные результаты. Постройте искомую
47
характеристику холостого хода Eo=f(If) трехфазного синхронного генератора.
11. Сделайте вывод о проделанной работе.
Изначальные параметры ДПТ: U8036 = 150B; 18036 = 80mA; п = 1500 об/мин
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
Eo (B) 0 35 44,5 54 63,3 71,1 77,3 83,4 91,7 95,6
I, (mA) 0 0 11 11 17 25 35 45 58 70 103
График

Рассчитать и построить характеристики дуговой сталеплавильной печи (ДСП): напряжения на дуге; активной мощности; электрических потерь; мощности, выделяемой в дуге; кажущейся мощности; электрического КПД; коэффициента мощности; удельного расхода электроэнергии; часовой производительности печи; времени плав¬ления одной тонны стали, полного КПД печи в функции тока дуги. Определить оптимальный ток плавки. Разработать принципиальную схему системы стабилизации мощности ДСП.
Исходные данные приведены в таблице 2. В таблице приняты следующие обозначения:
U2Ф - фазное напряжение вторичной обмотки трансформатора, В;
XК - индуктивное сопротивление короткого замыкания, мОм;
RК - активное сопротивление короткого замыкания, мОм;
dPТ - тепловые потери печи, МВт.
Параметры
U2Ф=630
XK=2,9
RК =0,8
dPТ = 1,9

Задача 1. Определить потери мощности и годовые потери электроэнергии для сети, представленной на рис. 2.1, нагрузки, показанные на схеме, соответствуют максимальному режиму. График нагрузки приведен на рис. 2.2. Напряжение в питающем узле 1 равно 525 кВ.

Рис. 2.1. Схема сети

Рис. 2.2. График нагрузки

Bonpoc:
Расположите устройства в порядке возрастания энергопотребления компонентов трехфазной цепи

Tun ответа: Сортировка
\begin{tabular}{|lc|}
\hline \( \mathbf{1} \) трехфазная электродвигатель & \( \ddagger \) \\
\hline \( \mathbf{2} \) трехфазный генератор & \( \neq \mathbf{F} \) \\
\hline \( \mathbf{3} \) трехфазный трансформатор & \( \neq \) \\
\hline
\end{tabular}

Сам/раб №l Ф.И.О. \( \qquad \) Группа \( \qquad \) Bap. 12
1. Определить скольжение, шестиполюсного трехфазного асинхронного электродвигателя, если частота вращения ротора 985 об/мин

Определите полезный момент\( \mathrm{M}_{2} \), развиваемый трехфазным асинхронным двигателем на валу при потребляемой двигателем мощности \( \mathrm{P}_{1}= \) 3,0 кВт, \( \eta=0,78 \), скорости вращения ротора \( n_{2}=1425 \) об/мин.

Определите КПД двигателя постоянного тока, если суммарные потери мощности в двигателе составляют 30 Вт, а потребляемая мощность - 2 кВт

Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением номинальной мощности 5.6 кВт потребляет ток 16 А при напряжении 440 В. Определить ток в режиме холостого хода двигателя, если сопротивление цепи якоря 1.69 Ом, цепи возбуждения 345 Ом.

Образец Решение.
1. Учитывая удельную плотность нагрузки, выбираем к установке трансформаторы с номинальной мощностью 1600 кВА и с коэффициентом загрузки 0,8.
Определяем минимальное число цеховых трансформаторов
N_min=P_t/(K_ном S)+ΔN=11050/(0,8*1600)+0,23=8,86=9
2. Оптимальное число трансформаторов:
N_опт=N_min+m=9+0=9
где m - определено по рис. 4.5, а.
3. Находим по (4.8) наибольшую реактивную мощность (квар), которую целесообразно передать через 9 трансформаторов:
Q_maxопт=√(〖(N_(ном.т) KS_см)〗^2-P^2 )=√(〖(9*0,8*1600)〗^2-〖11050〗^2 )=3257 квар
4. Определяем мощность QНК1 (квар) по (4.9):
Q_нк1=Q_см-Q_max⁡m =5100-3257=1843 квар
5. Находим дополнительную мощность QНК2 (квар) по (4.10)
Q_нк2=Q_см-Q_нк1-γN_опт S_(нои т)=5100-1843-0,3*9*1600=-1063 квар
где γ = 0,3 согласно рис. 4.7, б при Kр1 = 15 (табл. 4.2) и Kр2 = 23 (табл. 4.3).
7. Суммарная мощность (квар) НБК цеха равна
Q_нк=Q_нк1+Q_нк2=1843+0=1843 квар
8. Считая, что нагрузка распределена между трансформаторами равномерно, выбираем 9 НБК с единичной фактической мощностью. Суммарную мощность НБК распределяем пропорционально нагрузкам трансформаторов, выбираем марку НБК и определяем фактическую мощность Qнк ф согласно справочным данным (табл. 4.4).
Таблица 4.4 Исходные и расчетные параметры
Трансформатор Расчетная нагрузка Qсм , квар Расчетная мощность Qнк , квар Количество и марка НБК Фактическая мощность НБК, квар
1Т 1085 204,78 225×3+30
300×2+150
536+225
300+200+180
300×2+200+150
705
2Т 1085 204,78 705
3Т 1085 204,78 750
4Т 1085 204,78 787,5
5Т 1085 204,78 730
6Т 1085 204,78 685
7Т 1085 204,78 950
8Т 1085 204,78 950
9Т 1085 204,78 950
Итого 9675 1843 7212,5

Согласно образцу решения, решить вот эту задачу: Задание 4.1. Выбрать число и мощность силовых трансформаторов для механического цеха с учетом компенсации реактивной мощности. Варианты исходных данных для расчета приведены в табл. 4.5, напряжение питающей сети 10 кВ, завод расположен в Сибири.
Таблица 4.5 Исходные данные к заданию 4.1
Вариант Р, кВт Q, квар σ,
кВА/м Колич. смен Категория Схема питания
трансформаторов Длина питаю-
щей линии l км
5 11200 8500 0,27 3 I Радиальная 1
Вообщем верно решить задачу 4.1. огласно образцу

Образец решения задачи: Решение.
1. Учитывая удельную плотность нагрузки, выбираем к установке трансформаторы с номинальной мощностью 1600 кВА и с коэффициентом загрузки 0,8.
Определяем минимальное число цеховых трансформаторов
N_min=P_t/(K_ном S)+ΔN=11050/(0,8*1600)+0,23=8,86=9
2. Оптимальное число трансформаторов:
N_опт=N_min+m=9+0=9
где m - определено по рис. 4.5, а.
3. Находим по (4.8) наибольшую реактивную мощность (квар), которую целесообразно передать через 9 трансформаторов:
Q_maxопт=√(〖(N_(ном.т) KS_см)〗^2-P^2 )=√(〖(9*0,8*1600)〗^2-〖11050〗^2 )=3257 квар
4. Определяем мощность QНК1 (квар) по (4.9):
Q_нк1=Q_см-Q_max⁡m =5100-3257=1843 квар
5. Находим дополнительную мощность QНК2 (квар) по (4.10)
Q_нк2=Q_см-Q_нк1-γN_опт S_(нои т)=5100-1843-0,3*9*1600=-1063 квар
где γ = 0,3 согласно рис. 4.7, б при Kр1 = 15 (табл. 4.2) и Kр2 = 23 (табл. 4.3).
7. Суммарная мощность (квар) НБК цеха равна
Q_нк=Q_нк1+Q_нк2=1843+0=1843 квар
8. Считая, что нагрузка распределена между трансформаторами равномерно, выбираем 9 НБК с единичной фактической мощностью. Суммарную мощность НБК распределяем пропорционально нагрузкам трансформаторов, выбираем марку НБК и определяем фактическую мощность Qнк ф согласно справочным данным (табл. 4.4).
Таблица 4.4 Исходные и расчетные параметры
Трансформатор Расчетная нагрузка Qсм , квар Расчетная мощность Qнк , квар Количество и марка НБК Фактическая мощность НБК, квар
1Т 1085 204,78 225×3+30
300×2+150
536+225
300+200+180
300×2+200+150
705
2Т 1085 204,78 705
3Т 1085 204,78 750
4Т 1085 204,78 787,5
5Т 1085 204,78 730
6Т 1085 204,78 685
7Т 1085 204,78 950
8Т 1085 204,78 950
9Т 1085 204,78 950
Итого 9675 1843 7212,5

По данному образцу, реши задачу 4.1. Она такая же, только с жргими исзодными данными: Задание 4.1. Выбрать число и мощность силовых трансформаторов для механического цеха с учетом компенсации реактивной мощности. Варианты исходных данных для расчета приведены в табл. 4.5, напряжение питающей сети 10 кВ, завод расположен в Сибири.
Таблица 4.5 Исходные данные к заданию 4.1
Вариант Р, кВт Q, квар σ,
кВА/м Колич. смен Категория Схема питания
трансформаторов Длина питаю-
щей линии l км
2 7560 5400 0,25 3 I Радиальная 2
Выполни также как и в образце и таблицу и все, досканально также ничего не придумывай

Графики нагрузок ВЛ 35 кВ Л-38
Летний режим
23:00 3:00 10:00 16:00 21:00
P, МВт Q, Мвар P, МВт Q, Мвар P, МВт Q, Мвар P, МВт Q, Мвар P, МВт Q, Мвар
0,433826 0,309841 0,289634 0,313828 0,538547 0,324241 0,524794 0,312237 0,516803 0,322961

Зимний режим
23:00 3:00 10:00 15:00 19:00
P, МВт Q, Мвар P, МВт Q, Мвар P, МВт Q, Мвар P, МВт Q, Мвар P, МВт Q, Мвар
1,332632 0,685067 1,208584 0,710446 1,213857 0,7353 1,666594 0,711353 1,766083 0,660394
Длина линии: АС-70=12,5 км; АС-50=51,7 км
Расчеты: Выполните необходимые расчёты для определения параметров системы — выбор сечения проводов, нагрузки, потерь и т.д.

Провести расчет СЭУ для судна со следующими параметрами:
Тип судна: танкер;
Водоизмещение 36000 т.
Скорость: 15 узл.
Дальность плавания: 9000 миль.

По заданным исходным данным необходимо:
1. Выполнить расчет буксировочной мощности.
2. Обосновать и выбрать тип СЭУ.
3. Выбрать количество, тип, марку ГД и тип передачи мощности на винт.
4. Определить мощность и выбрать количество и марку вспомогательных дизель-генераторов.
5. Рассчитать и выбрать вспомогательную котельную установку.
6. Рассчитать запасы топлива и масла на заданную дальность плавания.
7. Подобрать комплектацию систем СЭУ (топливная система и система смазки).

6С аккумулятор
10 ампер час
Двигатель МН40.06 антигравити тайп 4-6С
6 двигателей
Необходимо выполнить, сколько будут работать двигатели на 100%-50% газа и минимально рассчитать время их работы, оформить по ГОСТу.

Обмотки трёхфазного электродвигателя соединены по схеме "звезда" и активное сопротивление обмотки равно 15 Ом, а индуктивное сопротивление 6 Ом, линейное напряжение равно 380 вольт. Определить фазное напряжение, фазный и линейный ток, активную мощность?

Определить, насколько выше показатели надежности понизительной трансформаторной подстанции 110/10 кВ при постоянной совместной работе обоих трансформаторов в течение 3 месяцев по сравнению с однотрансформаторной подстанцией. Отказами коммутационных аппаратов и преднамеренными отключениями пренебрегаем.
λ_1=λ_2=λ_T=0,03 〖год〗^(-1)
Т_В1=Т_В2=30 ч.

Кабельная линия 6 кВ ААБ (3х70) L= 1,5 км, прокладка в земле нагружена
допустимым по нагреву током (Соsφ=0,7). Определить КПД электропередачи.

Требуется: определить напряжение на выводах трансформатора U2. Исходные данные: Кормоцех потребляет мощность 40 кВА с коэффициентом мощности 0,7 питается от 3х-фазного трансформатора, схема соединения обмоток Д / Y - 11, напряжения U, / U2= 10 / 0,4 кВ, номинальная мощность трансформатора ном= 40 кВА, потери холостого хода Ро= 210 Вт, ток холостого хода Io = 4%, потери короткого замыкания Рк= 1150 Вт, напряжение короткого замыкания U = 4,5%.

- Временные интервалы \( t \) (с): 15, 25, 10, 30, 30,
- Мощности \( P \) (кВт): 8, 6, 0, 10, 25
построить нагрузочную диаграмму
P= f (t)
и выбрать
мощность асинхронного короткозамкнутого двигателя