КОММЕРЦИЯЛЫЌ ЕМЕС АКЦИОНЕРЛІК ЌОЃАМ
АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖЄНЕ БАЙЛАНЫС ИНСТИТУТЫ
¤неркєсіп орындарын электрмен жабдыќтау кафедрасы
БЕКІТЕМІН
Оќу-єдістеме ж±мысы
жµніндегі проректор
__________ Э.А.Сериков
“____” _________ 2006 ж.
ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА ЖЄНЕ ЭЛЕКТРОТЕХНИКАЛЫЌ ЖАБДЫЌТАР
Есептік-графикалыќ ж‰мысќа эдістемелік н‰сќаулар мен
тапсырмалар
050718 – “Электроэнергетика” мамандығы студентері ушін
(“Электротехнологиялыќ ќондырѓылар жєне ж‰йелер” пєні
бойынша)
КЕЛІСІЛДІОЄБ бастыѓы _____________ О.З. Рутгайзер «____» ___________
2006 ж. Стандарттау жµніндегі
инженер _____________
Н.М.Голева «____» __________ 2006
г. Редактор _____________ «____»___________ 2006 ж. |
¤неркєсіп орындарын электрмен жабдыќтау кафедрасыныњ
отырысында ќаралды жєне маќ±лданды Хаттама № ______ «____» _________
2006 ж. Кафедра мењгерушісі, доцент ___________ М.В.Башкиров Ќ‰растырушы: техн. ѓыл. канд. , доцент ___________ Е.А.Абдрахманов |
Алматы 2006
КОММЕРЦИЯЛЫЌ ЕМЕС АКЦИОНЕРЛІК ЌОЃАМ
АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖЄНЕ БАЙЛАНЫС ИНСТИТУТЫ
¤неркєсіп орындарын электрмен жабдыќтау кафедрасы
ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА ЖЄНЕ ЭЛЕКТРОТЕХНИКАЛЫЌ ЖАБДЫЌТАР
Есептік-графикалыќ ж‰мысќа эдістемелік н‰сќаулар мен
тапсырмалар
050718 Электроэнергетика мамандығының студентері ‰шін
(“Электротехнологиялыќ ќондырѓылар жєне ж‰йелер” пєні
бойынша)
Алматы 2006
ЌҰРАСТЫРУШЫ: Е.А.Абдрахманов.
Электромеханика және электротехникалық жабдықтар.
“Электротехнологиялық қондырғылар және жүйелер” курсыныњ есептік-графикалыќ жұмысына
єдістемелік н‰сќаулар мен тапсырмалар. (050718 – Электроэнергетика
мамандығының студенттері ‰шін) –Алматы: АЭжБИ, 2006. –17 б.
Есептік–графикалыќ ж±мысќа арналѓан
әдістемелік н±сќаулар мен тапсырмалар электрлік кедергі пештерін,
индукциялыќ оќбаќырлыќ жєне каналдыќ индукциялыќ, доѓалыќ болат балќыту жєне
руднотермиялыќ пештерді ќамтитын 5 тапсырмадан, єдебиет тізімінен т±рады.
Без. 5, кесте.9, библиогр. 11 атау
Пікірші: Ќ.Сатпаев атындаѓы Ќаз¦ТУ
”Электр жетегі жєне технологиялыќ кешендердіњ автоматтандырылуы” кафедрасыныњ
доценті, техн.ѓыл.канд. Е.Хидолда.
Алматы
энергетика жєне байланыс институтыныњ ќосымша басылым жоспары бойынша басып
шыѓарылды.
Алматы энергетикалыќ және байланыс институты, 2006 ж.
Кіріспе
Электротехнологиялыќ
ќондырѓылар ж±мысы электр энергиясыныњ жылу, механикалыќ, химиялыќ энергияларѓа
айналуына негізделген ќ±ралымдардыњ ‰лкен тобын ќамтиды. Олар µнеркєсіптіњ єр
т‰рлі саласында кењінен ќолданылады: металлургияда, машина ќ±растыру, химия,
ќ±рылыс, жењіл, тамаќ µндірісінде, ауыл шаруашылыѓында, т±рмыста т.б. Бұл ќондырѓылар ж±мыс істеу принципі,
технологиялыќ таѓайыны, ќ±ралымы,
ќуаты, температуралыќ режимі жєне басќа сипаттамалары бойынша бµлінеді.
Есептік-графикалыќ
ж±мыстыњ маќсаты студентердіњ µз бетімен жұмыс істеу
машыќтарын ‰йрену, ќондырѓылардыњ параметрлерін аныќтау жєне элементтерін
тањдау єдістерін игеру арќылы пєнді оќыѓанда алѓан теориялыќ білімдерін бекіту
болып табылады.
«Электротехнологиялыќ
ќондырѓылар жєне ж‰йелер» курсы бойынша емтихан тапсыруѓа студенттер
зертханалыќ жєне есептік-графикалыќ ж±мыстарды орындап-ќорѓаѓаннан кейін
жіберіледі.
1.Есептік–графикалыќ
ж±мысќа әдістемелік н±сќаулар мен тапсырмалар
1.1.
Тапсырма 1
Ќуаты P, кернеуі
U, ж±мыс температурасы Тж±м кезењдік кедергілі электр пешіне ќыздырѓыш тањдау керек. Ќыздырѓыштыњ
±зындыѓын жєне кµлденењ ќимасын аныќтау кажет.
1-тапсырмаѓа
єдістемелік н±сќаулар
Тапсырма варианттары 1 жєне 2-ші
кестелерден алынады:
а) пештіњ ќуаты Р мен кернеуі U шамалары студент
фамилиясыныњ бірінші єрпі бойынша алынады;
є) пештіњ
ж±мыс температурасы, беттік ќуаттыњ шектік шамасы Wшек сынаќ кітапшасыныњ нµмірініњ аќырѓы санымен аныќталады.
1-
кесте
Кедергілі пештер параметрлері
Пара метр |
Студент
фамилия-ныњ алѓашќы
єріпі |
А,И,С,Ц |
Є,К,Т,Э |
Б,Ќ,,У,Ю |
В,Л,‡,Я |
Г,М,¦, |
Ѓ,Н,Ф, |
Д,О,Х, |
Е,¤,Ч, |
Ж,П,Ш, |
З,Р,Щ |
Пеш ќуаты, кВт |
3 |
5 |
8 |
10 |
12 |
15 |
18 |
20 |
22 |
25 |
|
Кернеу, В |
220 |
220 |
220 |
220 |
380 |
380 |
380 |
380 |
380 |
380 |
Ќыздырѓыш материалы пештіњ ж±мыс
температурасына байланысты 3-ші
кестеден тањдап алынады [1,2].
2 - кесте
Ќыздырѓыш параметрлері
Пара метр |
Студент
сынаќ кітапшасыныњ соњѓы
саны |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
Tж±м,
С |
600 |
650 |
700 |
750 |
800 |
850 |
900 |
950 |
1000 |
1050 |
|
Wшек, Вт/м2 10 |
2 |
4 |
3 |
5 |
6 |
8 |
5 |
4 |
6 |
8 |
3 - кесте
Ќыздырѓыш материалдарыныњ негізгі ќасиеттері
Материал атауы,
маркасы |
Меншікті
кедергісі, 10 |
Максималдыќ
ж±мыс температурасы, |
|||
20 |
600 |
800 |
1000 |
||
Фехраль Х13Ю4 Х25Н20 (ЭП-74) ‡ш ќат нихром Х15Н60 (ЭХН60) Ќос нихром Х20Н80 (ЭХН80) ОХ23Ю5А (ЭИ –595) |
1,26 0,92 1,11 1,09 1,35 |
1,12 1,20 1,13 1,42 |
1,42 1,30 1,21 1.11 1,45 |
1,23 1,12 1,46 |
800 1000 1000 1100 1200 |
Дµњгелек сымнан жасалѓан ќыздырѓыш
диаметрі [3,4]
м±нда
U- ќыздырѓыш кернеуі, В;
ом м;
W- ќыздырѓыштыњ меншікті
беттік ќуаты, Вт/м2.
Кµлденењ
ќимасы тік б±рышты, ќабырѓаларыныњ ќатынасы b/a=m болатын
(лента) ќыздырѓыш ‰шін
Ќыздырѓыш
±зындыѓы
М‰нда R –
ќыздырѓыш кедергісі, Ом;
S – ќыздырѓыштыњ кµлденењ ќимасыныњ ауданы, м
Ќыздырѓыштыњ
µлшемдері аныќталѓаннан соњ тексеру есебі ж‰ргізіледі: наќты меншікті беттік
ќуаты аныќталады.
М‰нда F – ќыздырѓыш бетініњ ауданы, м
Егер W
1.2.
Тапсырма 2
Индукциялыќ
оќбаќыр пештіњ геометриялыќ (оќбаќыр кµлемі, диаметрі, биіктігі т.б.) жєне
электрлік параметрлерін (тоѓын, электрлік ПЄК, ќуат коэффициентін, толыќ жєне
актив ќуатын) аныќтау керек. Реактивтік ќуатты компенсациялауѓа ќажетті
конденсаторлар батареясыныњ ќуатын аныќтау керек.
2-тапсырмаѓа
әдістемелік н±сќаулар
Тапсырма
варианты 4-кестеден сынаќ кітапшасыныњ нµмірініњ аќырѓы санына сєйкес алынады.
4-кесте Индукциялыќ оќбаќыр пештердіњ негізгі
параметрлері [1,5]
Сынаќ кітапшасыныњ соњѓы саны |
Пеш т‰рі |
Пеш сыйымды лыѓы, т |
Балќыту уаќыты, саѓ. |
Нєрлендіру кµзініњ
жиілігі, Гц |
Индуктор кернеуі, В |
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
ИСТ-1,0 ИЧТ-6,0 ИАТ-2,0 ИЛТ-1,5 ИСТ-2,0 ИЧТ-4,0 ИАТ-1,0 ИЛТ-2,5 ИСТ-4,0 ИЧТ-8,0 |
1,0 6,0 2,0 1,5 2,0 4,0 1,0 2,5 4,0 8,0 |
1,2 2,5 1,5 1,4 1,8 2,2 1,0 1,5 2,5 3,0 |
1000 500 50 50 1000 500 500 50 500 50 |
500 2100 800 510 1020 1050 510 1050 2100 2100 |
Барлыќ
есептелетін параметрлер пештіњ металл ќ±ю режимі ‰шін аныќталады (5-кесте).
5-кесте
Балќытылатын металдардыњ негізгі параметрлері
Металл не ќ±йма |
Температурасы |
Тыѓыздыѓы, Y, кг/м |
Электр кедергісі, |
Жасырын балќу жылуы, q, Ккал/кг |
|||
Балќу |
Ќыздыру |
Ќатты к‰йі |
С‰йыќ к‰йі |
Ќатты к‰йі |
С‰йыќ к‰йі |
||
Болат Мыс Латунь Алюминий Шойын |
1520 660 1200 |
1650 760 1400 |
7,8 2,7 7,5 |
7,2 8,3 8,2 2,4 6,8 |
10 2,9 10 |
136 22 42 24 130 |
44,0 92,4 55,0 |
1.
Индукциялыќ
оќбаќыр пештіњ геометриялыќ
параметрлерін аныќтау
Оќбаќырдыњ сыйымдылыѓы
m мен кµлемі V берілген жаѓдайда с±йыќ металл ванна µлшемдері (диаметрі D2, биіктігі h2 )
(1-сурет) келесі формуламен аныќталады [5]
V = m /р2 = 0,25 p D22 h2.
(2.1)
М±нда р2
- с±йыќ металл тыѓыздыѓы;
D2 = Dо.орт – оќбаќыр
ішкі диаматрі, м;
h2
– оќбаќырдаѓы металл биіктігі (терењдігі), м.
Оќбаќыр формасы мына
ќатынастан табылады
А = D2/h2 = fА (m)
(2.2)
Алынѓан
нєтижені А »0,8 m 0,005 формуласымен тексеруге болады
(1)
мен (2) ден металл орташа диаметрі D2,
м
D2
=
Металл
биіктігі (терењдігі) hм,
м
Оќбаќыр
биіктігі (терењдігі) h
h
Оќбаќыр
ќ±растырушысы мен осі арасындаѓы б±рыш a=2¸5°
болу керек.
Индуктордыњ
ішкі диаметрі D1
D1 =
Мұнда Dф – оќбаќыр ќабырѓасыныњ футерлеуініњ орташа ќалыњдыѓы.
Футерлеу ќалыњдыѓы Dф минималдыќ жылу жоѓалу, оќбаќырдыњ жеткілікті механикалыќ беріктігі, максималдыќ электрлік пайдалы єсер коэффициенті мен металл мен индуктор аралыѓында тµмен реактивтік ќуатты ќамтамасыз ету шартымен аныќталады.
Сериялыќ индукциялыќ оќбаќыр пештер үшін
Dф
» 0,087mо0,175
. (2.7а)
Алынѓан
ќалыњдыќты ВНИИЭТО формуласымен
тексеруге болады.
Dф
» 0,08
немесе
Вайнберг A.M
формуласымен
Dф
» 0,01 (mо + 6). (2.7в)
Индуктор
биіктігі h1
индуктор кесігі мањында магнит аѓыныныњ шашырауы мен магнит µрісініњ
ќауырттылыѓыныњ бєсењдеуін есепке ала отырып аныќталады.
Индуктор
мен оќбаќырдаѓы метал симметриялыќ орналасќан жаѓдайда:
h1 = kh h2, (2.8)
м±нда kh = h1 / h2 .
Индуктордыњ симметриялы емес орналасќан жаѓдайында оќбаќырдан металдыњ шашырауын болдырмау жєне электродинамикалыќ циркуляциясы кезінде метал бетіндегі дµњес менискіні азайту маќсатында индуктор биіктігі (терењдігі) мына шарт бойынша алынады
h1 = (1,05 ¸ 1,15) h2
- (0,1 ¸ 0,2). (2.9)
Индуктор биіктігі h1 металл биіктігінен (терењдігінен) h2
кем болуы м‰мкін.
«Индуктор-металл» ж‰йесініњ электрлік пайдалы єсер коффициенті неѓ±рлым жоѓары болуы ‰шін келесі лайыќтылыќ болуы кажет
D1 £
h1 или (D1 / h1) £
1. (2.10)
Сериялыќ
индукциялыќ оќбаќыр пештері ‰шін
(D1 / h1) » 0,95 mо0,005. (2.11)
R1 = X1= p
D1 = D2+
r = 0,80-0,95
– индуктордыњ толтырылу
коэффициенті.
Электромагниттік толќынныњ ж‰ктемеге ену терењдігі
Ж‰ктеменіњ активтік жєне реактивтік кедергісі
R
Сањылаудыњ реактивтік кедергісі, Ом
X
Кері т±йыќталу реактивтік кедергісі
х
м‰нда X
=
- ±зындыѓы шексіз индуктордыњ h1 кесіндісініњ
реактивтік кедергісі, Ом.
3. Энергетикалыќ жєне электрлік параметрлерді есептеу
Пештіњ пайдалы ќуаты
Р
Р
Параметрлерді келтіру коэффициенті
С=
Ж‰ктеменіњ келтірілген активтік
жєне реактивтік кедергілері
X
R
Ж‰ктелген индуктордыњ
эквиваленттік электрлік кедергілері
Rи=R
Xи=x
Zи=
Индуктордыњ электрлік ПЄК мен ќуаттыќ коэффициенті
Индукторѓа жеткізілетін активтік ќуат
Индуктордаѓы
жоѓалыс
Шартты
бір орамды индуктор тоѓы
Шартты бір орамды индуктордаѓы кернеу
Индуктор
орамдар саны
Индуктор
тоѓы
1.3
Тапсырма 3
Доѓалыќ
балќыту пешініњ электрлік жєне ж±мыстыќ сипаттамаларын салып, сол негізінде
рацианалдыќ режимдерін тањдау керек.
3-тапсырма
әдістемелік н±сќау.
Тапсырма
варианты 6-кестеден, сынаќ кітапшасыныњ соњѓысыныњ алдындаѓы санына сєйкес
тањдалады (6-кесте).
6-кесте Доѓалыќ болат балќыту
пештерініњ параметрлері
Сынаќ кітапшасы нµмірініњ соњѓысыныњ алдындаѓы саны |
Пеш т‰рі |
Номинал ќуаты,
кВА |
Екінші орама кернеуі, В |
Номиналдыќ ток, I |
К‰штік тізбектіњ
кедергісі |
|
актив, Ом 10 |
реактив, Ом 10 |
|||||
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
ДСП-1,5 ДСП-3,0 ДСП-6,0 ДСП-12 ДСП-20 ДСП-25 ДСП-40 ДСП-50 ДСП-80 ДСП-100 |
1000 1800 2800 5000 9000 16000 15000 20000 32000 45000 |
225-118 242-123 257-198 278-202 318-116 384-148 386-126 486-152 478-161 592-164 |
2,57 2,25 6,30 10,40 16,35 24,10 23,50 27,70 38,80 43,90 |
1,21 1,46 1,06 0,78 0,92 1,10 0,70 |
6,24 4,27 3,05 3,04 3,23 |
Доѓалыќ
пештердіњ ж±мыс режимін реттеу ток бойынша ж‰ргізіледі.
Доѓалыќ
болат балќыту пешініњ электр сипаттамасына толыќ актив ќуатыныњ Ракт, доѓа ќуатыныњ Рдоѓ, электрлік жоѓалту ќуатыныњ Рэл, электрлік пайдалы єсер
коэффициентініњ
Ж±мыстыќ
сипаттамаѓа толыќ пайдалы єсер коэффициентініњ
Пеш
ќондырѓыларыныњ электр сипаттамасы орын басу сұлбасы негізінде салынады
(2-сурет).
Б±л орын басу сұлбасы ‰шін
айналма диаграммасы салынады (4-сурет) [7]. Айналмалы диаграмма токтыњ
7-кестеде
пештік трансформаторлардыњ негізгі сипаттамалары келтірілген.
3-сурет. Доѓалыќ пештіњ электрлік жєне ж‰мыстыќ
сипаттамасы
4-сурет. Доѓалыќ болат
балќыту пешініњ ќарапайым орын басу сұлбасы
Ќысќа т±йыќталу кезінде доѓа кедергісі
м±нда
r, x -активтік жєне реактивтік кедергілер, Ом.
Айналма диаграммасын салѓанда кернеу
т‰суініњ активтік ќосылѓышы вертикаль, ал реактивтік ќосылѓышы кµлденењ
алынады.
5-сурет.
Доѓалыќ ќондырѓыныњ айналмалы диаграммасы
ОА -
индуктивтік кернеу т‰суі
АВ - активтік кернеу тусуі
ОВ – желі
кернеуі
ЕС -
ОС – x
индуктивтік кедергісіндегі кернеу т‰суі
ДЕ-
доѓадаѓы кернеу
Айналмалы
диаграмманы ќолданып келесі формулалар бойынша пештік ќондырѓыныњ электрлік
сипаттамалары салынады (4-сурет).
P
S=
М±нда
7-кесте Электрпештік трансформаторларының параметрлері
Трансформатор
агрегатыныњ т‰рі |
Номиналдыќ ќуаты, МВА |
С±лбасы
жєне жалѓану тобы |
ВН
жаѓындаѓы кернеу, кВ |
ВН
жаѓындаѓы номиналдыќ ток, А |
||
6 |
10 |
35 |
||||
ЭТМПК-650/10 ЭТМПК-1000/10 ЭТМПК-1600/10 ЭТМПК-2000/10 ЭТМПК-2700/10 ЭТМПК-3200/10 ЭТМПК-4200/10 ЭТЦПК-6300/10 ЭТДЦПК-6300/10 ЭТЦПК-12500/10 ЭТЦПК-20000/10 ЭТЦКК-20000/35 ЭТЦК-32000/35 ЭТЦК-5200/35 АТЦН-63000/35 ЭТЦ-150000/220 |
0,4 0,63 1,0 1,25 1,8 2,0 2,8 4,0(+20%) 4,0(+20%) 8,0(+20%) 12,5(+20%) 12,5(+20%) 20,0(+20%) 32,0(+20%) 50,0(+20%) 125 |
Δ(Y)/Δ-0/(11) Δ/Δ
– 6 Y/Δ
– 11 Δ(Y)/Δ-0/(11) - Y/авто Y/Δ – 5 |
6 или 10 6 или 10 6 или 10 6 или 10 6 или 10 6 или 10 6 или 10 6 или 10 6 или 10 6 или 10 10 35 35 35 38,5 220 |
38,6 60,6 96,4 120,4 173,5 192,7 270 385 385 770 - - - - - - |
23,1 36,5 57,8 72,2 104 115,7 161,7 231 231 463 722 - - - - - |
- - - - - - - - - - - 206 330 530 750 - |
Доѓалыќ пештіњ ж±мыстыќ сипаттамаларын
салу ‰шін оныњ келесі кµрсеткіштерін аныќтау кажет.
Меншікті электр шыѓыны, кВт саѓ/т
Саѓаттыќ
µнімділігі, т/саѓ
1 тонна
болаттыњ балќу уаќыты, саѓ/т
Толыќ
пайдалы єсер коэффициенті
1.4
Тапсырма 4
Доѓалыќ
болат балќыту пешініњ негізгі жабдыќтарын тањдау жєне нєрлендіру сұлбасын
ќ‰растыру керек.
Тапсырма
варианттары сынаќ кітапшасыныњ соњѓы алдындаѓы саны бойынша 8-кестеден алынады.
Доѓалыќ
болат балќыту пештерініњ нєрлендіру сұлбалары мен негізгі жабдыќтарды
тањдау жµніндегі ұсыныстар [8-10] берілген.