МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН
ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ЧИСТОПОЛЬСКИЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ТЕХНИКУМ»
ПМ 02. Обеспечение электроснабжения сельскохозяйственных организаций
МДК 02.02. Эксплуатация систем электроснабжения сельскохозяйственных
организаций
Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников средних профессиональных учебных заведений
Специальность Электрификация и автоматизация сельского хозяйства
ПМ 02. Обеспечение электроснабжения сельскохозяйственных организаций МДК 02.02. Эксплуатация систем электроснабжения сельскохозяйственных организаций: Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников средних профессиональных учебных заведений, специальность 110810 Электрификация и автоматизация сельского хозяйства /Е.В. Бутенко.- Петухово, 2013.- количество с. 40
Настоящее пособие предназначено для студентов-заочников технических специальностей сельскохозяйственных средних учебных заведений. Данные указания рекомендуются для успешного выполнения контрольной работы в рамках программы междисциплинарного курса МДК 02.02. Эксплуатация систем электроснабжения сельскохозяйственных организаций профессионального модуля ПМ 02 Обеспечение электроснабжения сельскохозяйственных организаций основной профессиональной образовательной программы (ОПОП) по специальности 110810 Электрификации и автоматизации сельского хозяйства.
Пособие содержит краткие указания к выполнению контрольной работы, рекомендации по оформлению и защите работы, а также решения некоторых задач, тщательный разбор которых поможет студенту-заочнику выполнить соответствующую контрольную работу.
©
СОДЕРЖАНИЕ
<1, 6
2 + ^ 0,22 + — 27
Задания для домашней контрольной работы 29
Заключение 31
Список литературы 32
Приложения 34
ВВЕДЕНИЕ
Данные методические указания с контрольными заданиями предназначены для выполнения домашней контрольной работы студентами заочной формы обучения средних специальных учебных заведений, осваивающих ОПОП по специальности 110810 «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства" Основное назначение МДК 02.02 Эксплуатация систем электроснабжения сельскохозяйственных организаций состоит в формировании у студентов профессиональных компетенций: ПК 2.1 Выполнять мероприятия по бесперебойному электроснабжению сельскохозяйственных организаций. ПК 2.2 Выполнять монтаж воздушных линий электропередач и трансформаторных подстанций. ПК 2.3 Обеспечивать электробезопасность по виду профессиональной деятельности ВПД 2 Обеспечение электроснабжения сельскохозяйственных организаций и получении в соответствии с требованиями ФГОС знаний по производству, передаче и распределению электрической энергии; техническим характеристикам проводов, кабелей и методике их выбора для внутренних проводок и кабельных линий; методике выбора схем типовых районных и потребительских трансформаторных подстанций.
Курс заочного обучения предусматривает получение знаний и умений по организации бесперебойного и качественного электроснабжения сельскохозяйственных организаций на основе знаний математики, физики, основ электротехники, материаловедения, основ технической механики. В структуре ОПОП знания и умения, освоенные по МДК являются одной из основных составляющих в освоении других ПМ и МДК, что обеспечивает выработку ОК и ПК по специальности.
Пособие составлено в соответствии с программой междисциплинарного курса МДК 02.02 Эксплуатация систем электроснабжения сельскохозяйственных организаций профессионального модуля ПМ 02 Обеспечение электроснабжения сельскохозяйственных организаций. Методические указания содержат теоретические пояснения к выполнению контрольной работы, примеры выполнения заданий, что позволит студенту выполнить успешно контрольную работу.
1 ЦЕЛИ МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЙ
Основная цель данных методических указаний - помочь студентам заочной формы обучения освоить программу междисциплинарного курса МДК 02.02 Эксплуатация систем электроснабжения сельскохозяйственных организаций профессионального модуля ПМ 02 Обеспечение электроснабжения сельскохозяйственных организаций
Студенты должны знать сведения о производстве, передаче и распределении электрической энергии, технические характеристики проводов, кабелей и методику их выбора для внутренних проводок и кабельных линий, методику выбора схем типовых районных и потребительских трансформаторных подстанций, безопасно выполнять монтажные работы, в том числе на высоте.
2 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
2.1 Общие положения
Домашняя контрольная работа выполняется в соответствии с Письмом МОРФ от 30.12.1999 г. № 16-52-290 ин/16-13 «О рекомендациях по организации учебного процесса по заочной форме обучения в образовательных учреждениях среднего профессионального образования».
Каждый студент - заочник обязан выполнять домашнюю контрольную работу строго в соответствии со своим вариантом, и в срок, установленный графиком учебного процесса, выслать работу в учебное заведение на проверку.
Домашняя контрольная работа должна носить самостоятельный характер. Самостоятельность выполнения работы способствует углубленному изучению дисциплины, вырабатывают умение обобщать изучаемый материал, анализировать и аргументировать выводы, позволяет точно и грамотно излагать свои мысли. При выполнении домашней контрольной работы следует использовать предложенную основную литературу и подобрать дополнительные источники, так как это обязательно будет учтено при оценке работы.
2.2 Требования к оформлению домашней контрольной работы
Контрольная работа выполняется в ученической тетради в клетку темными чернилами (синими, черными, фиолетовыми) через строчку. Страницы тетради нумеруются. На каждой странице следует оставлять поля шириной 4 см, а в конце тетради - 1-2 свободные страницы для написания рецензии (заключения) преподавателя.
В связи с достаточно активным использованием студентами персональных компьютеров разрешается выполнять контрольную работу в печатном виде, однако ее оформление также должно соответствовать существующим стандартам.
Работа выполняется аккуратно на листе формата А4 стандартным 14-м шрифтом с полуторным интервалом. Используются шрифт Times New Roman. Заголовки выделяют заглавными буквами. Границы полей: левое - 3 см, правое - 1,5 см, нижнее и верхнее - 2 см. Текст печатается черным цветом. Принципиальные электрические схемы, графики, векторные диаграммы выполняются с применением компьютерных программ (КОМПАС 3D; splan, Auto CAT и др.)
В работе не должно быть помарок, перечеркивании. Опечатки, описки и графические неточности исправляются подчисткой или закрашиванием белой краской и нанесением на том же месте исправленного изображения машинописным способом, либо от руки чернилами или тушью того же цвета, что и исправляемый оригинал.
Все структурные элементы работы и главы ее основной части начинаются с новой страницы. Расстояние заголовком и текстом должно быть 1,5 интервала.
Абзацы в тексте начинают отступом - 1,25.
После знаков препинания делается пробел, перед знаками препинания пробелов не делается. Перед знаком "тире" и после него делается пробел.
Знаки "дефис" и "перенос" пишутся без пробелов. Знаки "номер" (№) и "параграф" (§), а также единицы измерения от цифры отделяются пробелом. Знак градус (°) пишется с цифрой слитно, а градус Цельсия (°С) - отдельно.
При написании формул и дальнейшем вычислении по ним никаких промежуточных действий с числами не указывается. Цифровые значения в формулы подставляют в системе СИ, кроме эмпирических, без указания единиц измерения в буквенном обозначении. Содержание формулы раскрывается после совершения вычислений и получения результата, если входящие в формулу составляющие раньше не встречались по тексту контрольной работы. Конечный результат вычисления должен содержать указание единиц измерения в буквенных символах. Например:
1) Определяем номинальный ток первичной обмотки трансформатора /1м :
<1,
л/з£/,. 1,73x10
где Sh = 100 кВА - номинальная мощность трансформатора; и1н = 10 кВ - номинальное напряжение первичной обмотки.
Все страницы, формулы и таблицы нумеруются. Нумерация - сквозная (т.е. номер - один, два и т.д.). Номер страницы не ставится на титульном листе и содержании, но эти страницы входят в общее количество работы. Номер ставится с введения, с указанием страницы 3. Нумерация указывается без черточек внизу по центру страницы.
Работа должна быть выполнена аккуратно, четким, разборчивым почерком, в той же последовательности, в какой приведены задания. Перед выполнением каждого задания ставится его номер и полная формулировка с исходными данными. Сокращения слов и подчеркивания в тексте не допускаются.
В конце работы приводится список использованной литературы, где сначала указываются нормативные документы (законы, указы, постановления, приказы, инструкции и т.д.), затем в алфавитном порядке - учебная литература и справочные пособия с указанием фамилии и инициалов автора, наименование источника, места и года его издания, количества страниц; затем ставится дата выполнения работы и подпись студента.
Титульный лист работы (приложение 1) должен быть оформлен в соответствии с утвержденной формой. При регистрации контрольной работы титульный лист подписывается секретарем заочного отделения, с указанием даты сдачи работы.
На каждую контрольную работу преподаватель дает письменное заключение (рецензию) и выставляет оценки «зачтено» или «незачтено». Незачтённая контрольная работа возвращается студенту с подробной рецензией, содержащей рекомендации по устранению недостатков.
По получении проверенной контрольной работы студент должен внимательно ознакомиться с исправлениями, прочитать заключение преподавателя, сделать работу над ошибками и повторить недостаточно усвоенный материал в соответствии с рекомендациями преподавателя. После этого студент выполняет работу повторно и отсылает вместе с первой на проверку.
2.3 Требования по выбору варианта домашней контрольной работы
В соответствии с учебным планом все студенты заочного отделения в межсессионный период должны самостоятельно изучить программный материал и выполнить домашнюю контрольную работу по одному из вариантов.
Контрольная работа представляет собой сквозное задание, состоящее из пяти задач. Выбор варианта производится по последней цифре шифра студента. Работа, выполненная с нарушениями выбора вариантов задания, не проверяется и считается не выполненной.
2.4 Консультации
На протяжении учебного года студент может обращаться за письменными и устными консультациями к преподавателям техникума как лично, так и через их персональные сайты в сети Internet.
2.5 Примеры выполнения заданий
К задаче 1
Потери напряжения в ВП - основная причина возникновения отклонений напряжения у приемников электроэнергии. Допустимые отклонения напряжения 5U - на шинах электроприемников согласно ГОСТ Р 54149 — 2010 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» в предельных режимах - максимальной (100%) и минимальной (25%) нагрузок - не должны превышать ±%5 соответственно.
Допустимые потери напряжения в ВЛ определяются из баланса отклонений и потерь напряжения:
5U' < ~ZAU +Y.SU +Y.SU ,
доп э пост пер >
где бЦюп - допустимое отклонение напряжения приемника электроэнергии (±5%);
ЕДЦ, - сумма потерь напряжения в последовательных элементах сети; ESUitoct - постоянные надбавки напряжения, не меняющиеся в процессе эксплуатации;
ESUns^ - переменные надбавки напряжения, регулируемые в процессе эксплуатации.
По данному неравенству проводят расчет не менее двух раз для режимов максимальной и минимальной нагрузки; при этом можно варьировать переменными надбавками, выбирая те или иные регулировочные ответвления на силовых трансформаторах.
Неравенство решают, пользуясь специальными таблицами отклонений и потерь напряжения, составляемыми для каждого конкретного случая.
На шинах 10 кВ РТП 35/10 кВ ПУЭ рекомендует устанавливать отклонения напряжения 5U= +5% и SU^ = 0%.
Постоянные надбавки в трансформаторах принимаются 5ипост=5%; потери напряжения в трансформаторах = 4% и AU^ =1%; потери напряжения
во внутренней сети: А!/^'"' = 1% в электропроводках одноэтажных жилых домов и
Л(/,;;( = 2% - двух и многоэтажных домов и производственных помещениях.
Потери напряжения в линии 0,38 кВ при 25% нагрузке принимаются равными нулю как в наружной, так и во внутренней сетях.
При отсутствии исходных данных или если они вызывают сомнения при расчете отклонений напряжения у приемников пользуются «Нормами технологического проектирования электрических сетей сельскохозяйственного назначения», где указаны следующие предельно допустимые значения потерь:
в сетях напряжением 10 кВ - 10%, в линиях 0,38 кВ, питающих преимущественно коммунально - бытовые потребители - 8%, производственные потребители - 6,5%, животноводческие комплексы - 4%; в электропроводках жилых домов одноэтажных - 1%, двухэтажных и более - 2%.
Пример 1. Определить путем составления таблицы отклонений и потерь напряжения допускаемую потерю напряжения Дидоп в проектируемой линии 0,38кВ для электроснабжения производственного потребителя в процентах от номинального. Потери напряжения в одном километре линии принять равными
A U[0 - 0,7% на км, длина линии 10 кВ -1^=3,5 км.
Потребительский трансформатор 10/0,4 кВ с ПБВ (переключение без возбуждения) со ступенями 2х2,5%.
Исходные данные:
Отклонение напряжения на шинах 10 кВ РТП 35/10 кВ: SUJ; =+ 5%,
sul5=o%.
Длина линии 10 кВ Ьв=3,5 км, потери напряжения в одном километре A U'w = 0,7%) на км.
Потери напряжения в потребительском трансформаторе: A— —4% и
AU2J =-\%.
т
Постоянная надбавка в трансформаторе 10/0,4 кВ 5ип0ст=5%.
Потери напряжения во внутренней проводке AUT = -2%.
Отклонение напряжения у потребителя не должно превышать SUW0 > —5%, SUf < +5%.
Потери напряжения во внешней и внутренней сети 0,38 кВ AU(| = 0%.
Решение
1. В соответствии с принципиальной схемой электроснабжения производственного объекта составляем для наглядности схему электрической сети (рисунок 1) и наносим на нее параметры элементов 10 и 0,38 кВ. Заносим известные параметры элементов сети для двух режимов (100% и 25%) в таблицу отклонений и потерь напряжения
(таблица 1).
Рисунок 1 - Схема электрической сети 2. Определяем потерю напряжения в линии 10 кВ:
=0,7-3,5 = 2,45%.
Таблица 1 - Таблица отклонений и потерь напряжения
Параметр элемента сети
|
Обозначение
|
Наг]
|
рузка
|
100%
|
25%
|
Отклонения напряжения на шинах 10 кВ РТП 35/10 кВ
|
АЦд
|
+5
|
0
|
Потери напряжения в линии 10 кВ
|
AU10
|
-2,45
|
-0,61
|
Трансформатор 10/0,4 кВ
|
|
|
|
постоянная надбавка
|
^Цпост
|
+5
|
+5
|
переменная надбавка
|
SUпер
|
0
|
0
|
потери
|
AU,
|
-4
|
-1
|
Линия напряжением 0,38 кВ
|
|
|
|
потери в наружной сети
|
AU0,38
|
-6,55
|
0
|
потери во внутренней сети
|
AU^
|
-2
|
0
|
Отклонения напряжения у потребителя (по)
|
A^
|
-5
|
+3,39
|
3. Выбираем переменную надбавку SU^ в трансформаторе 10/0,4 кВ. В данной ситуации ее следует выбирать по режиму наименьшей нагрузки и принять 5^(^=0, в
противном случае отклонение у потребителя 5U:; будет больше +5%.
При 5Unep=0 имеем SUf = 0 - 0,61 + 5 -1 = +3,39% < +5%, т.е. отклонение
AUW0 = A U' ^10 10
напряжения у потребителя определяется путем алгебраического суммирования всех отклонений, потерь и надбавок напряжения от источника питания до потребителя.
4. Допускаемую потерю напряжения в линии 0,38 кВ A(Jinn = At/*™ определяют,
как алгебраическую разность отклонений напряжения на ее концах при 100% нагрузке:
Шдоп = ШZ = 8U™ + Af/;:0 + 5Unocm + AUT + AU™ - (SU]00) =
5 - 2,45 + 5 - 4 - 2 - (-5) = 6,55% что соответствует AUam в линиях 0,38 кВ, рекомендуемой НТПС-88. Таким образом, допускаемая потеря напряжения в линии 0,38 кВ, питающей производственный потребитель (свинарник - маточник) составит AUam=6,55%. Вносим это число в таблицу 1.
К задаче 2
Подсчет электрических нагрузок в сетях 0,38 кВ производится путем суммирования расчетных нагрузок на вводах потребителей.
Максимальную расчетную мощность на участках сети 0,38 кВ определяют с учетом коэффициентов одновременности Ко, если суммируемые нагрузки не отличаются одна от другой более чем в 4 раза, и табличным методом, если они отличаются более чем в 4 раза.
При суммировании нагрузок табличным методом к большей нагрузке прибавляют добавку от меньшей, которую для сетей 0,38 кВ принимают по специальной таблице. Полученные значения расчетных мощностей наносят на расчетную схему сети 0,38 кВ.
Полную расчетную мощность (кВА) на участках сетей 0,38 кВ определяют делением расчетной активной мощности участка на соответствующий коэффициент мощности. Расчетную мощность (кВт) на шинах 0,4 кВ ТП определяют путем суммирования расчетных нагрузок головных участков отходящих линий 0,38 кВ табличным методом.
Расчетную мощность (кВА) определяют с учетом коэффициента мощности. Марки и площадь сечения проводов по наименьшим годовым затратам выбирают по таблицам интервалов экономических нагрузок (РУМ 10 - 72) или по приложению 3 данных методических указаний.
Для выбора сечения проводов на линиях составляются расчетные схемы каждой линии. На расчетной схеме показываются потребители и их расчетные дневные и вечерние нагрузки. Нумеруются расчетные участки и проставляются их длины. Жилые одноквартирные дома можно объединять до 10 в одну точку и представлять как одну нагрузку, присоединенную в середине участка, занимаемого этими домами. Расчетные схемы можно вычерчивать без масштаба.
Пользуясь расчетной схемой на всех участках каждой линии, определяют расчетные и эквивалентные мощности. Эквивалентные мощности определяются по формулам, кВА:
$д э - Кдр ' > $еэ ~ Кдр ' ' где Кдр=0,7 - коэффициент динамики роста нагрузок (для сельскохозяйственных потребителей).
По эквивалентным мощностям выбираются площади сечения основных проводов по приложению 3 настоящего методического пособия.
Принятые марки проводов проверяются по условию допустимой потери напряжения. Потерю напряжения на участках линий определяют по формуле:
AU = AUyd-S-L-lO-\
где AU-потери напряжения на участке линии, %;
Диуд - удельная потеря напряжения, %; определяется по номограмме удельных потерь напряжения в ВЛ - 0,38 кВ; S - расчетная мощность, кВА; L - длина расчетного участка линии, м. Для наружного освещения принимается отдельный провод, площадь сечения которого принимают минимальную по механической прочности для данного климатического района. Провода наружного освещения проверяются по условию допустимых потерь напряжения.
Расчет магистралей по допустимым потерям напряжения проводится при одном из следующих условий: площадь сечения проводов всех участков магистрали одинакова; плотность тока на всех участках одинакова. Приравнивая расчетные потери напряжения к допускаемым, получаем
AU = ACT, -At/ , +AU * ,
расч ооп а.доп р.ооп'
где Диа.доп - активная составляющая допускаемой потери напряжения; Дир доп - реактивная составляющая допускаемой потер напряжения,
откуда AUa.don = AUpam-AUp,on, AUр,оп = ' ^ ' (В). По значению Диадоп определяем сечение провода магистрали:
x/ w, . 2ч
F = ' ' (мм2).
г-^иа_доп-ин
По ближайшему значению стандартной шкалы сечений выбирают ближайшее.
|
