Электротехника и электроника
Контрольные задания и методические указания
к выполнению контрольной работы № 2
для студентов заочного отделения
специальности 131018
«Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»
ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Материал, изучаемый по учебнику, необходимо конспектировать в тетради. Основные определения следует подчеркивать, формулы обводить. Электрические схемы должны быть вычерчены в условных обозначениях, соответствующим ГОСТам. После проработки какой-либо темы необходимо без помощи учебника вывести доказательства законов и формул. Нельзя ничего оставлять непонятным при изучении предмета; если самому преодолеть затруднение не удается, необходимо обратиться за консультацией к преподавателю. Серьезное внимание должно быть уделено задачам и вопросам для самопроверки, а также разбору решений типовых примеров, помещенных в учебнике и настоящем пособии.
УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ
|
|
Каждая контрольная работа по дисциплине «Электротехника и электроника» содержит четыре задачи. Варианты для каждого учащегося индивидуальные. Номер варианта определяется по порядковому номеру в журнале успеваемости и посещаемости учащегося (для номеров с 1 по 30), если порядковый номер учащегося в журнале больше 30, номер варианта начинается с номера 1 (например, по журналу учащийся имеет номер 31, следовательно, должен выбрать вариант № 1). В табл. 1 учащийся находит номера задач, которые он должен решить по варианту.
Задачи, выполненные не по своему варианту, не засчитываются и возвращаются учащемуся.
Контрольная работа выполняется в отдельной тетради в клетку. Условия задач следует переписывать полностью. Необходимо оставлять поля шириной 25-30 мм для замечаний рецензента, а в конце тетради 2-3 страницы для рецензии. Страницы тетради обязательно должны быть пронумерованы. Формулы и расчеты пишут чернилами, а чертежи и схемы выполняют карандашом, на графиках и векторных диаграммах указывают масштаб. Решение задач обязательно ведут в Международной системе единиц (СИ).
После получения работы с оценкой и замечаниями преподавателя надо исправить отмеченные ошибки, выполнить все его указания и повторить недостаточно усвоенный материал. Если контрольная работа получила неудовлетворительную оценку, то учащийся выполняет её снова и отправляет на повторную проверку. В случае возникновения затруднений при выполнении контрольной работы учащийся должен обратиться в техникум для получения письменной или устной консультации.
|
|
№ варианта | Номер задач для контрольной работы № 2 |
1, 8, 18, 28 | |
2, 9, 19, 28 | |
2, 10, 20, 28 | |
3, 11, 21, 28 | |
4, 12, 22, 28 | |
5, 13, 23, 28 | |
5, 14, 24, 28 | |
6, 15, 25, 28 | |
6, 16, 26, 28 | |
7, 17, 27, 28 | |
1, 8, 18, 28 | |
2, 9, 19, 28 | |
2, 10, 20, 28 | |
3, 11, 21, 28 | |
4, 12, 22, 28 | |
5, 13, 23, 28 | |
5, 14, 24, 28 | |
6, 15, 25, 28 | |
6, 16, 26, 28 | |
7, 17, 27, 28 | |
1, 8, 18, 28 | |
2, 9, 19, 28 | |
2, 10, 20, 28 | |
3, 11, 21, 28 | |
4, 12, 22, 28 | |
5, 13, 23, 28 | |
5, 14, 24, 28 | |
6, 15, 25, 28 | |
6, 16, 26, 28 | |
7, 17, 27, 28 |
Методические указания к выполнению контрольной работы 2
Номер темы | Наименование темы | Номера задач | Номера таблиц |
1.6 | Электротехнические измерения и приборы | — | — |
1.7 | Трансформаторы | 1—7 | 7—13 |
1.8 | Электрические машины переменного тока | 8—17 | 14—23 |
1.9 | Электрические машины постоянного тока | 18—27 | 24—33 |
1.10 | Электропривод и аппаратура управления | ||
1.11 | Передача и распределение электрической энергии | — | — |
В табл. 1 указаны номера задач и таблиц к соответствующим темам.
Таблица 1
Методические указания к решению задач 1—7
Перед решением задач этой группы особое внимание уделите § 9.3— 9.6, 9.11, 9.12 учебника [2]. Для их решения необходимо знать устройство, принцип действия и зависимости между электрическими величинами однофазных и трехфазных трансформаторов, уметь определять по их паспортным данным технические характеристики. Основными параметрами трансформаторов являются:
1. Номинальная мощность . Это полная мощность (в кВ А), которую трансформатор, установленный на открытом воздухе, может непрерывно отдавать в течение своего срока службы (20—25 лет) при номинальном напряжении и при максимальной и среднегодовой температурах окружающего воздуха, равных соответственно 40 и 5°С. Если указанные температуры отличаются от номинальных, то и номинальная мощность будет отличаться от указанной в паспорте.
2. Номинальное первичное напряжение . Это напряжение, на которое рассчитана первичная обмотка трансформатора.
3. Номинальное вторичное напряжение .Это напряжение на выводах вторичной обмотки при холостом ходе и номинальном первичном напряжении. При нагрузке вторичное напряжение U2 снижается из - за потерь в трансформаторе. Например, если =400В, то при полной нагрузке трансформатора вторичное напряжение U2=380B, так как 20 B теряется в трансформаторе.
4. Номинальный первичный и вторичный токи и .Это токи, вычисленные по номинальной мощности и номинальным напряжениям.
Для однофазного трансформатора:
;
Для трехфазного трансформатора:
;
Здесь — к. п. д. Трансформатора. Эта величина близка к 1,0 из-за малых потерь в трансформаторе. На практике при определении токов принимают =1,0.
Трансформаторы чаще всего работают с нагрузкой меньше номинальной. Поэтому вводят понятие о коэффициенте нагрузки kн. Если трансформатор с = 1000 кВ А отдает потребителю мощность S2=950 кВ А, то =950/1000=0,95.Значения отдаваемых трансформатором активной и реактивной мощностей зависят от коэффициента мощности потребителяcos . Например, при = 1000 кВ А,
= 1,0 и cos =0,9 отдаваемая активная мощность = = 1000·0,9=900кВт, а реактивная = = 1000·0,436=436 квар. Если потребитель увеличит до 1.0, то = 1000·1,0= 1000 кВт; = 1000·0=0, т, е. Вся отдаваемая мощность будет активной.
Таблица 2.Технические данные трансформаторов
Тип трансформатора | кВ | Напряжения обмоток, кВ | Потери мощ - ности, кВт | % | % | ||
ТМ-25/6; 10 ТМ-40/6; 10 ТМ-63/6; 10 ТМ-100/6; 10 ТМ-160/6; 10 ТМ-250/6; 10 ТМ-400/6; 10 ТМ-630/6; 10 ТМ-1000/6; 10 ТМ-1600/6; 10 ТМ-2500/10 | 6,10 | 0,23;0,4 0,23;0,4 0,23;0,4 0,23;0,4 0,23; 0,4; 0,69 0,23; 0,4; 0,69 0,23; 0,4; 0,69 0,23; 0,4; 0,69 0,23; 0,4; 0,69 0,23; 0,4; 0,69 0,4; 0,69; 10,5 | 0,13 0,175 0,24 0,33 0,51 0,74 0,95 1,31 2,45 3,3 4,3 | 0,69 1,0 1,47 2,27 3,1 4,2 5,5 7,6 12,2 18,0 24,0 | 4,7 4,7 4,7 6,8 4,7 4,7 4,5 5,5 5,5 5,5 5,5 | 3,2 3,0 2,8 2,6 2,4 2,3 2,1 2,0 2,8 2,6 1,0 |
|
|
Примечания: трансформатор ТМ-630/10 —с масляным охлаждением, трехфазный, номинальная мощность 630 кВА, номинальное первичное напряжение 10 кВ, вторичные напряжения 0,23; 0,4 и 0,69 кВ; 2. Рст — потери в стали; — потери в обмотках; — напряжение короткого замыкания; — ток холостого хода.
В обоих случаях по обмоткам проходят одни и те же номинальные токи. В табл. 2 приведены технические данные наиболее распространенных трансформаторов.
Отношение линейных напряжений в трехфазных трансформаторах называют линейным коэффициентом трансформации, который равен отношению чисел витков обмоток, если они имеют одинаковые схемы соединения (Y/Yи / ). При других схемах коэффициент трансформа ции находят по формулам
K= =
K= = / при
Для уменьшения установленной мощности трансформаторов и снижения потерь энергии в сетях производят компенсацию части реактивной мощности, потребляемой предприятием, что достигается установкой на подстанциях конденсаторов. В настоящее время энергосистема разрешает потребление предприятием определенной реактивной мощности ,называемой оптимальной и обеспечивающей наименьшие эксплуатационные расходы в энергосистеме. Если фактическая реактивная мощность предприятия немного отличается от заданной (точно ее выдержать нельзя), то предприятие получает скидку с тарифа на электроэнергию; при значительной разнице между QЭи Qф предприятие платит надбавку к тарифу, исчисляемую по специальной шкале.
Таблица3.