МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

ДЛЯ СТУДЕНТОВ – ЗАОЧНИКОВ

СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО УЧЕБНОГО ЗАВЕДЕНИЯ

 

Для специальности 080209

«Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий (базовая подготовка)»

 

 

Новосибирск

2018-2019

Методические указания и контрольные задания для студентов – заочников среднего профессионального учебного заведения

 

по дисциплине

«ПМ 03. МДК 02.02. Внутреннее электроснабжение промышленных и гражданских зданий»

разработаны на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – ФГОС)

по специальности среднего профессионального образования (далее – СПО) 080209 Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий (базовая подготовка)

Организация-разработчик:

ГБПОУ НСО НСМК «Новосибирский строительно-монтажный колледж»

Разработчик:

Кашина Г.А., заслуженный учитель РФ, преподаватель Новосибирского строительно-монтажного колледжа

Рецензенты:

- к.т.н., Владимир Михайлович Кавешников - доцент, кафедра электропривода и автоматизации промышленных установок НГТУ.

- Владимир Александрович Целищев - заместитель директора ОАО «НМУ-2 СЭМ»

- Татьяна Игоревна Панченко – преподаватель электротехнических дисциплин НИЯУ МИФИ СПК

В методических указаниях приведены рекомендации по изучению программного материала по темам контрольного задания, рекомендации по выполнению контрольной работы, задания на контрольные задания

Предназначены для оказания помощи студентам – заочникам в организации их самостоятельной работы над изучением дисциплины «Внешнее электроснабжение промышленных и гражданских зданий».

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по дисциплине

«ПМ 02. МДК 02.02. Внутреннее электроснабжение промышленных и гражданских зданий».

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ЕЁ ВЫПОЛНЕНИЮ

Каждая контрольная работа состоит из десяти вариантов, содержащих два задания.

Вариант контрольной работы определяется по последней цифре шифра-номера личного дела студента. При окончании номера на «0» выполняется вариант № 10, при последней цифре «1» - вариант № 1 и т.д.

В контрольной работе приводятся необходимые эскизы, схемы в карандаше.

В текстовой и графической частях работы следует соблюдать терминологию и обозначения, соответствующие действующим ГОСТ.

На каждой странице оставляются поля 3-4 см для замечаний проверяющего работу. За ответом на последний вопрос приводится список использованной литературы, указывается методическое пособие, по которому выполнена работа, ставится подпись исполнителя и оставляется место для рецензии.

На обложке тетради указываются учебный шифр, наименование дисциплины, курс, отделение, индекс учебной группы, фамилия, имя, отчество исполнителя, точный почтовый адрес.

При выполнении контрольной работы необходимо соблюдать следующие требования:

· в контрольную работу следует записывать контрольные вопросы и условия задач. После вопроса должен следовать ответ на него. Содержание ответа должно быть четким и кратким, сопровождаться объяснениями;

· вычислениям должны предшествовать исходные формулы;

· для всех исходных и вычислительных величин должны указываться размерности;

в установленные учебным графиком сроки студент направляет выполненную работу для проверки в учебное заведение.

После получения прорецензированной работы студенту необходимо исправить отмеченные ошибки, выполнить все указания преподавателя и повторить недостаточно усвоенный материал. Если контрольная работа не зачтена, то студент выполняет её повторно.

Задание 1

Определить методом упорядоченных диаграмм с применением коэффициентов использования и максимума расчетные нагрузки на силовой распределительный пункт СП. Номера подключения электроприёмников к СП выбрать согласно таблице 1. Напряжение сети принять равным 0,38 кВ.

Схема подключения

Рисунок 1

Мощность подключаемых электроприемников приведены в таблице 1-1. Расчет задания 1 выполнить в табличной форме (см. таблицу 1-2), необходимые для расчета формулы приведены в учебнике 2.

Таблица 1

Номер варианта Номер подключаемых ЭП ДлинаL, м

1 1 6 24 58 55 42 33 10

2 21 24 47 15 57 31 30 25

3 50 53 60 22 43 24 6 60

4 27 29 42 4 17 20 5 18

5 54 52 28 25 5 6 19 35

6 17 21 26 45 56 60 19 48

7 57 34 36 30 44 26 21 76

8 58 53 32 52 28 21 25 100

9 9 16 26 56 22 30 40 80

10 7 46 57 60 43 56 18 75

Таблица 1-1

Номер ЭП	Наименование ЭП	Рн, кВт
1-4; 7; 10-15 8; 9; 16-18 5; 6; 20; 214; 25 19; 26; 45; 56 23; 24; 43; 44 28; 46; 47 54; 58 22 42; 55; 57 59; 60 51-53 32-41 48-50 27; 29-30	Токарный станок Фрезерный станок Строгальный станок Сверлильный станок Долбежный станок Станок-автомат Кран мостовой ПВ=40% Тельфер ПВ=25% Вентилятор Насос, компрессор Печь сопротивления Сварочный тр. Индукционная печь Пресс	7,0 2,8 5,5 4,0 3,0 7,5 17,5 10,0 22,0 7,0 42,0 30,0 17,0 55,0

Расчет электрических нагрузок Таблица 1-2

Наимено-вание электро-приемни-ков

n шт.

Рнмах Рн.мin кВт кВт

Ру кВт

Ки

cosφ tg φ

Рсм кВт

Qсм квар

Nэ шт.

Км

Рр кВт

Qр квар

Sp кВА

Iр А

Задание 2

Согласно вышеприведенной схеме рисунок 1 с номерами электроприемников соответствующих вариантов, рассчитать электрическую сеть до 1 кВ:

1. Рассчитать сечение проводников по допустимому току нагрузки для каждого электроприемника, принимая, что электрическая распределительная сеть выполнена проводом марки АПВ или ПВ в трубе.

2. Рассчитать и выбрать предохранители (тип I_НП, I_{пл. вст}).

3. Провести проверку правильности выбора.

4. Рассчитать сечение питающей линии, принимая, что она выполнена кабелем марки АВВГ, АВРГ или ВРГ открыто.

5. Рассчитать и выбрать автоматический выключатель серии А3700 или ВА-51.

6. Произвести проверку правильности выбора.

7. Рассчитать потерю напряжения Δ U %, питающей линии

Результат расчетов свести в таблицу 4.

Таблица 2

№ ЭП и его наименова-ние	Рр/Sр кВт/ кВА	Iр А	cosφ	Iдоп, А	Марка проводника	Сече-ние мм2	Спо-соб про-кладки	Тип защ. аппарата	А/А	ΔU %

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

По дисциплине

«ПМ 02. МДК 02.02. Внутреннее электроснабжение промышленных и гражданских зданий».

Задание 1

При расчёте силовых нагрузок важное значение имеет правильное определение электрической нагрузки во всех элементах силовой сети. Завышение нагрузки может привести к перерасходу проводникового материала, удорожанию строительства; занижение нагрузки – к уменьшению пропускной способности электрической сети и невозможности обеспечения нормальной работы силовых электроприёмников.

Силовая нагрузка рассчитывается методом упорядоченных диаграмм с применением коэффициента использования - к_и и коэффициента максимума - к_м и результаты расчётов сводятся в таблицу, форма которой приведена ниже.

Порядок расчета электрических нагрузок:

1.1Все электроприемники, разбитые предварительно на группы и присоединенные к одному шинопроводу или силовому шкафу, разделяем по признакам:

- одинаковый режим работы,

- одинаковый коэффициент использования,

- одинаковый коэффициент мощности

табл. 4.1, с. 33; табл. 2.1 c. 82].

1.2 Подсчитывают количество ЭП в каждой группе и в целом по расчетному узлу присоединения;

1.3 Подсчитывают суммарную номинальную (установленную) мощность:

-для длительного режима работы

;

- для повторно-кратковременного режима работы

;

-для сварочных агрегатов и др. ;

- на некоторых производственных объектах установлены гальванические ванны и др., активная мощность которых представлена выпрямленным напряжением и током. Для них номинальная активная мощность определится по выражению

- ,

где - n количесто электроприёмников;

- Sн номинальная полная мощность электроприёмника кВА;

- - продолжительность включения в относительных единицах.

1.4 Подсчитывают суммарную номинальную (установленную) мощность всех ЭП узла –

1.5 По таблицам принимают для характерных групп ЭП значения ,определяют

; .

Для каждой группы однородных ЭП определяют среднюю активную и реактивную нагрузку за наиболее загруженную смену

;

1.6 Для узла присоединения суммируют активные и реактивные мощности по группам ЭП:

; кВт;

.

1.7 Определяют средневзвешенное значение Ки узла

1.8 Рассчитывают cosφ и tgφ каждой группы приёмников;

1.9 Эффективное число электроприемников

где сумма установленных мощностей, кВт;

максимальная мощность электроприёмника, кВт

При оценке расчетных нагрузок по силовым распределительным пунктам эффективное число электроприемников можно принять равным количеству электроприемников, подключаемых к РП,СП или ШП.

1.10 Определяем коэффициент максимума, в зависимости от коэффициента использования и эффективного числа электроприемников по таблице 2 или кривым [8, с. 34, рисунок 4.1.]

1.11 Расчетная активная мощность.

где - сумма сменных мощностей, кВт;

Км – коэффициент максимума.

1.12 Определяем расчетную реактивную мощность:

а) если К_иуз < 0.2 и n_эф < 100, то

б) в остальных случаях:

где – сумма сменных реактивных мощностей, квар.

1.13 Расчетную полная мощность.

1.14 Расчетный ток к узлу.

где Sp – полная расчётная мощность, кВА;

U – номинальное напряжение, kВ.

Данные расчётов заносим в таблицу 1-2.

Характеристики электроприемников Таблица

Электроприемники	КИ
Металлорежущие станки с нормальным режимом работы: токарные, строгальные, долбежные, фрезерные, сверлильные, карусельные, точильные Металлообрабатывающие станки с тяжелым режимом работы: штамповочные прессы, автоматы, револьверные, обдирочные, зубофрезерные, механические ножницы, а также крупные токарные, фрезерные, карусельные и расточные станки Приводы молотов, ковочных машин, волочильных станков, бегунов, очистных барабанов Автоматические поточные линии обработки металлов Конвейеры, транспортеры, элеваторы Вибрационные машины Переносной электроинструмент Насосы, компрессоры, двигатель-генераторы Вентиляторы Краны, тельферы при ПВ=25% Краны, тельферы при ПВ=40 % Сварочные трансформаторы дуговой сварки Сварочные машины шовные Сварочные машины стыковые и точечные Сварочные автоматы Печи сопротивления с автоматической загрузкой изделий, сушильные шкафы, термобарокамеры Печи сопротивления с периодической загрузкой Индукционные печи низкой частоты Установки высокочастотного нагрева Гальванические ванны Литейные машины	0,12 0,17 0,2 0,5-0,6 0,5 0,8 0,06 0,7 0,65 0,05 0,1 0,3 0,25 0,35 0,35 0,7 0,5 0,7 0,7 0,6 0,3	0,4 0,65 0,65 0,7 0,7 0,8 0,5 0,8 0,8 0,5 0,5 0,35 0,7 0,6 0,5 0,95 0,85 0,35 0,8 0,85 0,6	2,35 1.15 1,15 1,00 1,00 0,73 1,73 0,73 0,73 1,73 1,73 2,58 1,00 1,32 1,73 0,33 0,62 2,58 0,73 0,62 1,32

Значения коэффициента максимума Таблица

Количество электро-приемников nэ	Коэффициент использования Ки
0,1	0,15	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9
4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20 25 30 35 40 45 50 60 70 80 90	3,43 3,23 3,04 2,88 2,72 2,56 2,42 2,24 2,1 1,99 1,91 1,84 1,71 1,62 1,56 1,5 1,45 1,4 1,32 1,27 1,25 1,23	3,11 2,87 2,64 2,48 2,31 2,2 2,1 1,96 1,85 1,77 1,7 1,65 1,55 1,45 1,41 1,37 1,33 1,3 1,25 1.22 1,2 1,18	2,64 2,42 2,24 2,1 1,99 1,9 1,84 1,75 1,67 1,61 1,55 1,5 1,4 1,34 1,3 1,27 1,25 1,23 1,19 1,17 1,15 1,13	2,14 2 1,88 1,8 1,72 1,65 1,6 1,52 1,45 1,41 1,37 1,34 1,28 1,24 1,21 1,19 1,17 1,16 1,14 1,12 1,11 1,1	1,87 1,76 1,65 1,58 1,52 1,47 1,43 1,36 1,32 1,28 1,26 1,24 1,21 1,19 1,17 1,15 1,14 1,14 1,12 1,1 1.1 1,09	1,65 1,57 1,51 1,45 1,4 1,37 1,34 1,28 1,25 1,23 1,21 1,2 1,17 1,16 1,15 1,13 1,12 1,11 1,11 1,1 1,1 1,09	1,46 1,41 1,37 1,33 1,3 1,28 1,26 1,23 1,2 1,18 1,16 1,15 1,14 1,13 1,12 1,12 1,11 1,1 1,09 1,09 1,08 1,08	1,29 1,26 1,23 1,21 1,2 1,18 1,16 1,15 1,13 1,12 1,11 1,11 1,1 1,1 1,09 1,09 1,08 1,08 1,07 1,06 1,06 1,05	1,14 1,12 1,11 1,09 1,08 1,08 1,07 1,07 1,07 1,07 1,06 1,06 1,06 1,05 1,05 1,05 1,04 1,04 1,03 1,03 1,03 1,02	1,05 1,04 1,04 1,04 1,04 1,03 1,03 1,03 1,03 1,03 1,03 1,03 1,03 1,03 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02

Задание 2

Распределительные сети - это сети, которые прокладываются от силовых шинопроводов и распределительных шкафов до электроприемников.

Расчет производим для выбора сечения проводов и выбора защитных аппаратов (предохранителей с плавкими вставками) для защиты сетей от коротких замыканий и перегрузок.

Алгоритм расчета сетей 0,4кВ.

Выбор сечения проводников

Выбор тока плакой вставки предохранителя	Выбор тока расцепителя автомата
1. 2.

Проверка соответствия защиты

Условия выполняются?

Расцепитель выбран

Плавкая вст. выбрана

Да Да

Выбрать другое значение сечения, т.е. пересмотреть Igoп/ линии.

Нет

Выбор сечения сетей производится в зависимости:

- от тока нагрузки;

- способа и условий прокладки.

Выбор сечения проводника по нагреву длительным током нагрузки сводится к сравнению расчетного тока с допустимым табличным значением для принятых марок проводов и кабелей и условий их прокладки. При этом оперативное состояние схемы должно предусматривать наиболее тяжелый режим для рассчитываемой линии.

При выборе должно соблюдаться условие

Порядок расчета

1. Выбор марки провода или кабеля- в задании 2 марка проводника задана

2. Выбор сечения проводника

Определяем расчетный ток: ,

где расчетная мощность (кВт);

номинальное напряжение (кВ)

По таблице [3, с. 337] определяем допустимый ток, из условия нагрева провода током расчётным: ,

где ток допустимый (А);

ток расчетный (А).

Выбираем ближайшее значение .

Исходя из значения , выбираем сечение провода

3. Проверка выбранного сечения по потере напряжения.

Под отклонением напряжения понимается относительная разность (в %) между фактическим и номинальным значением напряжения, возникающая при сравнительно медленном изменения режима – при скорости изменения напряжения меньше 1% в секунду.

DU = (U – Uном)/Uном*100 %

Отклонения напряжения от Uном допускается [1 ]:

± 5% на вводах электродвигателей и аппаратов для их пуска и управления;

± 5% на вводах остальных электроприемников.

Выбранные по условию нагрева длительно допустимым сечения проводов и кабелей распределительных и питающих сетей, должны быть проверены на потерю напряжения.

ПУЭ регламентирует для силовых сетей

то при расчете нужно учесть потери напряжения в трансформаторе и распределительной сети.

Порядок расчета потери напряжения

Рассчитываем потерю напряжения

, где

M момент нагрузок.

активная мощность линии,

длина линии, м;

C коэффициент, зависящий от материала проводника и напряжения сети

[3, с.176];

сечение проводника,

Проще определить по таблице. Для этого нужно знать только

M момент и сечение проводника.

Потеря напряжения до удаленного потребителя, подключенного к распределительной сети 0,38 кВ не должно превышать 5%. Если это условие не соблюдается, то необходимо увеличить сечение, что

приводит к уменьшению активного сопротивления, и соответственно, к уменьшению потери напряжения.

Результаты расчетов заносим в таблицы «Расчёт распределительной сети»