Файл: Методические указания к выполнению контрольной работы Институт машиностроения, энергетики и транспорта.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.12.2023
Просмотров: 68
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Пример выполнения контрольной работы
Задача 1
Определить активное и реактивное сопротивления и индуктивность методом амперметра, вольтметра, фазометра, если амперметр показывает 5 А, вольтметр – 220 В, фазометр – cos = 0,8 отстающий, частота сети равна 50 Гц. Изобразить схему опыта.
Решение.
Полное сопротивление: .
Активное сопротивление цепи: .
Индуктивное сопротивление цепи: .
Индуктивность: .
Так как величина измеряемых сопротивлений много меньше сопротивления вольтметра, то схема опыта, при котором погрешности, вносимые приборами минимальны, и выглядит так:
Рис.14. Схема опыта.
Задача 2
Для измерения активной мощности трехфазной симметричной цепи с линейным напряжением 220 В и сos = 0,8 использованы два одинаковых электродинамических ваттметра со шкалами на 150 делений. Определить линейный ток, подобрать ваттметры, определить показания каждого ваттметра в делениях, привести схему включения, если известно, что активная мощность этой цепи равна 6 кВт.
Решение
Мощность трехфазной цепи определяется выражением:
.
Отсюда .
Первый ваттметр измеряет мощность:
Аналогично второй ваттметр:
Выберем ваттметры для измерений: UН =300 B; IН=5 A; число делений шкалы по условию задачи N= 150. Так как номинальный ток ваттметра меньше измеряемого
, то необходимо применить измерительный трансформатор тока типа ТШ – 0,66– 30/5.
Определим цену делений шкалы ваттметра:
Мощности, измеряемые ваттметрами с учетом трансформаторов тока:
,
.
В делениях шкалы это выглядит так:
,
.
Схема измерений приведена на рис.15.
Рис.15. Схема измерений
Задача 3
Разработать систему измерения электрических величин и учета электроэнергии для участка цепи. Для этого необходимо:
- определить номинальные (максимальные) токи присоединений;
- определить величины, которые необходимо измерять на присоединениях в соответствии с требованиями ПУЭ;
- выбрать измерительные трансформаторы тока и напряжения;
- выбрать измерительные приборы;
- проверить возможность использования выбранных приборов совместно с выбранными трансформаторами тока и напряжения. При необходимости – корректировка выбора;
- изобразить электрическую принципиальную схему.
Дано:
Uc=10 кВ
Pд=800 кВт
cos=0.88
=0.95
Sнагр=1600 кВ·А
Решение:
-
Номинальный ток двигателя:
-
Расчетный ток нагрузки:
-
Обоснование необходимости измерения электрических величин:
На ответвлении к обобщенной нагрузке необходимо контролировать ток, активную и реактивную мощность.
На линии с двигателем необходимо устанавливать расчетные счетчики для учета активной и реактивной мощности и амперметр для измерения тока.
На секции шин должно производиться измерение напряжения, причем допускается одним вольтметром.
Классы точности измерительных приборов должны быть не хуже 2,5.
Класс счетчиков активной энергии должен быть не хуже 2, а реактивной – 2,5. Класс точности трансформаторов тока и напряжения должен быть не более 0,5, но допускается и 1,0.
Условия выбора, расчетные и каталожные данные на трансформаторы напряжения и тока приведены в таблицах 1 и 2. Марки выбранных измерительных приборов и счетчиков приведены в спецификации оборудования.
Таблица 1 - Условия выбора трансформаторов напряжения
-
Условия выбора трансформаторов напряжения
Каталожные данные
Расчетные данные
Uном>=Uc
10000 В
10000 В
Sном>=S2
75 ВА – кл.0,5
59 ВА
Класс точности
0,5
0,5
U2ном
100; 100/3 В
100
Марка
НАМИ – 10 – 66 УЗ ТЗ – 10000/100
Таблица 2 - Условия выбора трансформаторов тока
-
Условия выбора трансформаторов тока
Каталожные данные
Расчетные данные
ТА1, ТА2
Uном>=Uc
10000
10000
Iном>=Iр
100
55,73
74,5 кА
Не рассчитывали
0.4 Ом
0,34 Ом
I2ном
5 А
5 А
Класс точности
0,5
0,5
Марка
ТПЛК – 10 – 100/5 – 0,5/10р
ТА3, ТА4
Uном>=Uc
10000
10000
Iном>=Iр
150
92,5
74,5 кА
Не рассчитывали
0.4 Ом
0,34 Ом
I2ном
5 А
5 А
Класс точности
0,5
0,5
Марка
ТПЛК – 10 – 100/5 – 0,5/10р
-
Согласно потребляемой мощности катушек измерительных приборов и счетчиков и схеме подключения этих катушек к измерительным трансформаторам определим наиболее загруженные фазы вторичных обмоток последних. Потребляемая полная мощность:
А) Токовых катушек: счетчиков Sсч=2,5 ВА; амперметров SА=0.1 ВА.
Б) Катушек напряжения: счетчиков активной энергии Sсча=6 ВА; счетчиков реактивной энергии Sсчр=5,5 ВА; вольтметра Sv=2 ВА.
Сопротивление нагрузки трансформатора тока ТА1:
Мощность нагрузки трансформатора напряжения:
Следовательно, выбранные трансформаторы тока и напряжения, а также электроизмерительные приборы удовлетворяют условиям выбора и могут работать совместно. Перечень оборудования представлен в таблице 3. Электрическая принципиальная схема представлена в приложении 1.
Таблица 3 – Перечень оборудования
-
Позиция
Наименование
Кол-во
Приме-чание
FU
Предохранитель ПТКН001 – 10У3
1
M
Двигатель: Рн=800 кВт, U=10 кВ, соs=0.88, =0,95
1
РА1
Амперметр Э8021 0-100А, кл.25
1
РА2
Амперметр Э8021 0-100А, кл.25
1
РV1
Вольтметр Э 8021 0-10 кВ,
ТV 10000/100, кл.2.5
1
PI1, PI2
Счетчики активной энергии СА4У – И672М, 3x100 В, 5 А, кл.2,0
2
PK1, PK2
Счетчики реактивной энергии СР4У – И673М, 3x100 В, 5 А, кл.2,0
2
QF1, QF2
Выключатель вакуумный ВВ-ТЕL – 10 – 630-20У3
2
SA
Переключатель универсальный УП5312 – А89У3
1
ТА1, ТА2
ТПЛК – 10 – 100/5 – 0,5/10Р
2
ТА3, ТА4
ТПЛК – 10 – 100/5 – 0,5/10Р
2
ТV
НАМИ – 10 – 66 УЗ - ТЗ – 10000/100
1