НЕКОММЕРЧЕСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО
АЛМАТИНСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ
ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА
(Силлабус)
Программа курса, методические указания и контрольные задания для студентов дистанционного обучения специальности 050718 –«Электроэнергетика» (по дисциплинам «Электроснабжение» и «Релейная защита электроэнергетических систем»)
Алматы 2006
СОСТАВИТЕЛИ: М.В. Башкиров, Р.Н. Бозжанова, О.П. Живаева
Программа курса, методические указания и контрольные задания для студентов специальности 050718 – Электроэнергетика дистанционной формы обучения. – Алматы, АИЭС, 2006. - 20 с.
Данная разработка включает программу курса, методические указания и контрольные задания, а также список необходимой литературы по дисциплинам «Электроснабжение», «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем» курса «Электроэнергетика».
Ил.5, табл.6, библиогр. - 11 назв.
Рецензент: канд. техн. наук, доцент Бугубаев С.А.
Печатается по плану издания Алматинского института энергетики и связи на год.
© Алматинский институт энергетики и связи 2006г.
Содержание
Введение |
4 |
1 Содержание курса «Электроэнергетика» по дисциплинам «Электроснабжение» и «Релейная защита электроэнергетических систем» |
4 |
1.1 Электроснабжение |
4 |
1.2 Релейная защита электроэнергетических систем |
5 |
1.3 Методические указания к изучению теоретических вопросов |
5 |
2 Методические указания и задания для контрольной работы №2 |
6 |
Список литературы |
23 |
Введение
Согласно учебному
плану студенты специальности 050718 - Электроэнергетика изучают курс «Электроэнергетика»,
в который входят дисциплины «Электроснабжение»,
включающая следующий объём часов: аудиторные занятия – 10 часов, занятия
с элементами дистанционного обучения – 35 часов, и «Релейная
защита электроэнергетических систем», включающая следующий объём часов: аудиторные занятия – 10
часов, занятия с элементами
дистанционного обучения – 35 часов. По данным
дисциплинам предусмотрена контрольная работа, состоящая из двух заданий,
предполагающая самостоятельное закрепление студентами пройденных разделов
дисциплины.
К сдаче экзамена по курсу студенты допускаются после успешного выполнения и защиты контрольной работы.
1 Содержание курса «Электроэнергетика» по дисциплинам «Электроснабжение» и «Релейная защита электроэнергетических систем»
1.1 Электроснабжение
1.1.1 Задачи и перспективы развития электроснабжения. Значимость вопросов экономии электроэнергии в современных условиях. Электроснабжение потребителей как подсистема энергетической и технологической систем. (1 час)
1.1.2 Основные виды потребителей и приемников электроэнергии. (2 часа)
Силовые общепроизводственные установки: компрессорные, насосные, вентиляторные, подъемно-транспортные устройства; осветительные, преобразовательные, электротермические и электросварочные установки.
Характеристики промышленных потребителей электроэнергии; графики нагрузок.
1.1.3 Электрические нагрузки предприятий. (3 часа)
Понятие электрические нагрузки; источники информации об электрических нагрузках; типовые графики электрических нагрузок. Номинальные, средние, среднеквадратичные и расчетные нагрузки.
Вероятностный характер расчетных нагрузок. Определение расчетных нагрузок различными методами. Расчеты электрических нагрузок на разных уровнях электроснабжения.
1.1.4 Распределение электроэнергии при напряжении до 1 кВ. (2 часа)
Классификация производственных помещений по условиям окружающей среды. Схемы внутрицеховых сетей: радиальные, магистральные. Виды электропроводок, марки проводов и кабелей. Шинопроводы.
1.1.5 Расчет токов короткого замыкания в сетях напряжением до 1 кВ. (2 часа)
Защита цеховых электросетей автоматическими выключателями, плавкими предохранителями. Расчет сечений низковольтных сетей. Сети для пожаро- и взрывоопасных помещений. Сети для передвижных электроприемников.
1.2 Релейная защита электроэнергетических систем
1.2.1 Назначение релейной защиты и ее место в
энергосистеме. Этапы развития конструктивных особенностей элементной базы и тенденции
её развития. Основные свойства и
требования, предъявляемые к релейной защите. (2 часа)
1.2.2 Основные свойства релейной
защиты распределительных сетей и магистральных линий энергосистемы. Виды
повреждений и ненормальные режимы работы в энергосистеме. (2 часа)
1.2.3 Элементная база релейной
защиты. Измерительные, логические, сигнальные и исполнительные органы.
Трансформаторы тока и напряжения и их погрешности. Источники оперативного тока.
(2 часа)
1.2.4 Схемы релейной защиты распределительных сетей. Цепи управления и сигнализации высоковольтных выключателей. Общие сведения о высокочастотных защитах. (2 часа)
1.2.5 Основные
сведения о микропроцессорных устройствах релейной защиты, система управления и
сбора информации. Установки для проверки устройств РЗА. (2 часа)
1.3 Методические указания к изучению теоретических вопросов
1.3.1 При изучении раздела 1.1.1 обратить внимание на значимость вопросов экономии электроэнергии в современных условиях. Большое внимание уделяется вопросам качества, контроля и учета электроэнергии, в связи с чем осваивается «Автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии» (АСКУЭ).
1.3.2 При изучении раздела 1.1.2 обратить внимание на основные приемники электроэнергии, их характеристики по роду тока, по напряжению, по частоте тока, по сходству режимов работы, по надежности (бесперебойности электроснабжения).
1.3.3 При изучении раздела 1.1.3 обратить внимание на методы расчета электрических нагрузок.
1.3.4 При изучении разделов 1.1.4, 1.1.5 обратить внимание на рациональное составление схем внутрицеховых сетей, выбор вида электропроводок, марок проводов и кабелей, типа шинопроводов. Низковольтные сети должны быть надежно защищены аппаратами защиты; они должны быть безопасны и надежны при эксплуатации, на расчет токов короткого замыкания в сетях до 1 кВ.
1.3.5 При изучении разделов 1.2.1, 1.2.2 обратить внимание, в чём
заключается отличие повреждений от ненормальных режимов. Уяснить, в чём
заключаются основные требования к релейной защите.
1.3.6 При изучении разделов 1.2.3, 1.2.4 обратить внимание на основные виды реле, сделанные на электромеханической базе, назначение трансформаторов тока и напряжения, их погрешности, принцип действия дифференциально-фазной защиты.
1.3.7 При изучении раздела 1.2.5 обратить внимание на структурную схему цифрового терминала релейной защиты и принципы сбора информации.
2 Методические указания и задания для контрольной работы №2
2.1 Задание 1
От распределительного устройства низкого напряжения (РУ-0,4/0,23 кВ) цеховой однотрансформаторной подстанции (ТП) получают питание силовой распределительный пункт (СП-1) и распределительный шинопровод (ШРА-1), к которым подключены (№ 1-17) электроприемники технологических агрегатов. Кроме того, от РУ запитаны посторонние потребители Sпр (ШРА-2). Параметры силовой питающей и распределительной сети, приведенные в таблице 2, выбираются по начальной букве фамилии студента, а данные отдельных электроприемников – в таблице 3 (выбираются по предпоследней цифре номера зачетной книжки студента).
Наименования технологических агрегатов и их расчетные коэффициенты (Кс, соs j) приведены в таблице 4. Выбор расчетных коэффициентов производится по последней цифре номера зачетной книжки студента в зависимости от порядкового номера агрегата на рисунке 1.
Все электродвигатели технологических агрегатов асинхронные с короткозамкнутыми роторами. Условия пуска легкие, режим работы длительный (кроме тех электроприемников, у которых указана продолжительность включения (ПВ %). Перегрузка электродвигателей маловероятна.
Распределительная сеть от СП-1 и ШРА-1 до электроприемников выполняется проводами в стальных трубах. Питающая сеть выполнена кабелями, прокладываемыми открыто. Условия среды нормальные (кроме тех электроприемников, которые установлены в пожароопасном помещении).
Для силовой сети U = 380/220 В (рисунок 1) необходимо:
а) рассчитать трехфазные нагрузки методом установленной мощности и коэффициента спроса, расчет свести в таблицу 1.
Рр=Рн×Кс, (2.1)
Qр=Рp×tgj; (2.2)
б) выбрать цеховой трансформатор;
в) выбрать защитную аппаратуру, марку и сечение проводников и тип пунктов питания;
г) начертить схему питающей и распределительной сети цеха с указанием всех ее элементов.
Для электроприемников, имеющих коэффициент ПВ < 100 %, а также установленные мощности которых заданы в кВА, необходимо определить их номинальные мощности Рн, кВт, приведенные к ПВ = 100 %:
, кВт;
, кВт; . (2.3)
, кВт.
Таблица 1 – Расчет электрических нагрузок по пунктам питания
№ ЭП п/п |
Рн, кВт |
Кс |
cosj/ tgj |
Рр, кВт |
Qр, квар |
Sр, кВА |
Iр, А |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
СП-1 2 3 . . 8 |
|
|
|
|
|
|
|
Итого по СП-1 |
|
|
|
|
|
|
|
ШРА-1 9 10 . . 17 |
|
|
|
|
|
|
|
Итого по ШРА-1 |
|
|
|
|
|
|
|
Итого по ШРА-2 |
|
|
|
|
|
|
|
Всего по ТП |
|
|
|
|
|
|
|