Указания к выполнению контрольных работ

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.

Методические указания к выполнению контрольной работы 2

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 k_н. 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. Р_ст — 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 Q_Эи Qф предприятие платит надбавку к тарифу, исчисляемую по спе­циальной шкале.

Таблица3.