Kitobni o'qish: «Проектирование и расчеты систем электроснабжения»

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. И. И. ПОЛЗУНОВА»

Утверждено на заседании

Методической школы им. О. И. Хомутова

Протокол № 2 от 2 марта 2020 г.

Рецензент: д.т.н., профессор

А. А. Багаев (АлтГАУ)

© Сташко Василий Иванович, 2020

1. Содержание дисциплины

Дисциплина «Электроснабжение» изучает общие вопросы электроснабжения промышленных предприятий, городов, объектов аграрно-промышленного комплекса и транспортных систем. В процессе изучения дисциплины «Электроснабжение», рассматриваются различные типы электроприемников, режимы их работы и методы расчета электрических нагрузок. Кроме того, особое внимание уделяется вопросам надежности как отдельного электрооборудования, так и систем электроснабжения в целом.

Для успешного выполнения контрольной работы (расчетного или индивидуального задания), необходимо изучить теоретические разделы данного курса, краткое содержание которых приведено ниже. Список литературы приведен в конце данного учебно-методического пособия.

1.1 Общие вопросы электроснабжения

В данной части курса «Электроснабжение» рассматриваются проблемы и перспективы модернизации электрооборудования систем электроснабжения. Начинается раздел с изучения истории развития отечественной энергетики, и, далее, рассматриваются основные этапы развития электроэнергетики в России и за рубежом, создание Единой энергетической системы. Изучение состояния и перспектив развития современной российской электроэнергетики начинается с главного события в отрасли – создание рынка электроэнергии и реформирования РАО «ЕЭС России».

Также, в данном разделе рассматривается общая характеристика современной системы электроснабжения (СЭС), её основные элементы, источники и системы распределения электроэнергии, электрические нагрузки и графики потребления электроэнергии.

Завершается раздел изучением графиков нагрузок, их расчетных коэффициентов и знакомства с особенностями определения расчетных нагрузок в СЭС различного назначения.

1.2 Основы проектирования элементов систем электроснабжения

Основы проектирования элементов систем электроснабжения в данном курсе рассматриваются с учетом технических, энергоэффективных и экологических требований. В начале данного раздела рассматриваются основные элементы СЭС, особенности конструктивного исполнения электрических сетей – воздушных и кабельных линий электропередачи. Далее необходимо рассмотреть вопросы, касающиеся основных требований, которые предъявляются к потребительским подстанциям 10/0,4 кВ, особенностям их конструктивного исполнения и назначения. В заключительной части данного раздела курса рассматриваются трансформаторные подстанции и питающие электрические сети 35 кВ и выше.

1.3 Режимы работы электроэнергетических установок и систем электроснабжения

В данном разделе рассматриваются вопросы качества электроэнергии, компенсации реактивной мощности, а также изучаются основные режимы работы электрических сетей до 1000 В, схемы и режимы работы электрических сетей выше 1000 В, регулирование напряжения в СЭС центров питания на шинах 10 кВ и показатели качества электроэнергии. Кроме того, при изучении теоретической части данного курса, необходимо уделить внимание существующим методам и средствам компенсации реактивной мощности, расчетам при выборе устройств компенсации реактивной мощности, их конструктивному исполнению и непосредственному размещению.

1.4 Принципы и особенности расчёта режимов работы электроэнергетических установок и систем электроснабжения

При изучении особенностей расчета режимов работы электроэнергетических установок и систем электроснабжения, первостепенное внимание уделяется коротким замыкания (КЗ) в СЭС. При выполнении контрольной работы, и далее, курсового проекта и выпускной квалификационной работы, в части данного раздела необходимо знать следующее:

– основные понятия и соотношения величин токов короткого замыкания;

– термическое и электродинамическое действие тока;

– расчет токов КЗ в относительных единицах;

– расчет токов КЗ в именованных единицах;

– расчет токов КЗ от источника неограниченной мощности.

– расчет токов КЗ в установках напряжением до 1000 В.

1.5 Практическая часть дисциплины

В практической части данной дисциплины необходимо знать особенности расчёта режимов работы электроэнергетических установок в системах электроснабжения, уметь производить правильный выбор числа и мощности трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций (ЦТП). Кроме того, необходимо уметь производить адекватный выбор параметров шинопроводов и кабельных линий напряжением 0,4-10 кВ с последующей проверкой на действие токов КЗ.

Все необходимые расчеты при выполнении контрольной работы, должны обеспечивать требуемые режимы и заданные параметры проектируемой системы электроснабжения и её компонентов. Не лишним будет практическое умение расчета реактивной мощности, определения коэффициента снижения потерь, построения диаграммы работы компенсирующего устройства, определения коэффициента мощности, расчета компенсирующих устройств.

Требования к результатам освоения дисциплины, включая выполнение контрольной работы (расчетного или индивидуального задания) приведены в таблице 1.

Таблица 1

Требования к результатам освоения дисциплин

2. Проектирование системы электроснабжения цеха

Для выполнения типовой контрольной работы, в первую очередь необходимо определить исходные данные для проектирования системы электроснабжения цеха по соответствующим таблицам вариантов заданий [1].

2.1 Порядок выполнения типовой контрольной работы

Порядок выполнения типовой контрольной работы следующий:

– составить краткую характеристику технологического процесса и отдельных электроприемников, определить категории надежности, разработать основные требования к системе внешнего электроснабжения;

– выбрать схему внутреннего электроснабжения цеха;

– выполнить расчет электрических нагрузок цеха;

– выполнить расчет токов нагрузки, пиковых токов для групп или отдельных электроприемников;

– выбрать схему внешнего электроснабжения цеха;

– выбрать провода, кабели, шинопроводы, коммутационные и защитные аппараты, рассчитать уставки защиты для одного присоединения;

– выполнить расчет токов короткого замыкания на всех ступенях защиты;

– проверить выбранные провода, кабели, шинопроводы, коммутационные и защитные аппараты для каждого присоединения по потерям напряжения и по условиям защиты;

– выполнить графическую часть – построить план расположения оборудования с прокладкой линий электроснабжения, и однолинейную принципиальную схему.