Расчет электроустановок предприятий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Задание № 1

Начертите схему трёхфазного однополупериодного выпрямителя(схема Миткевича) и с помощью временных диаграмм поясните принцип её работы. Рассчитайте заданный выпрямитель по следующим пунктам:

1. Выберите тип кремниевых диодов.

2. Определите действующее значение напряжения и тока во вторичной обмотке трансформатора.

3. Определите коэффициент трансформации силового трансформатора.

4. Определите коэффициент полезного действия (КПД) выпрямителя.

5. Определите коэффициент пульсации Кп1 и частоту пульсации F1 основной (первой) гармоники.

Решение:

Рисунок1-трёхфазная однополупериодная схема Миткевича

Рисунок2-осцилограмма напряжений на первичной обмотке трансформатора

Рисунок3-осцилограмма выпрямленного напряжения

Принцип работы выпрямителя заключается в вырезании диодами отрицательной полуволны каждой из 3х фаз. Так как фазы сдвинуты на 120 град, положительные волны пересекаются и при смене фазы, диоды установленные в фазах работают поочерёдно. Ток после выпрямления не принимает нулевых значений так как диоды соседних фаз работают вместе, один диод ещё не закончил работу, начинает работу второй диод.

выпрямитель аккумуляторный батарея электроустановка

Расчётная часть

Дано:

U0=48в

I0=20A

Uc=380B

Fc=50гц.

Кп вых=0,002

Выбор диодов: U обр =2,1*U0 U обр= 2,1*48=100,8В

Т.к обратное напряжение равно 100,8 а ток 20А то подойдут диоды В25

Uд=0,855*U0 Uд=0,855*48=41,04В

Iд=0,58*I0 Iд= 0,58*20=11,6

Ктр= Kтр==7,916

КПД

n=0,85

вт

вт

192,96вт

n=

Коэффициент пульсации основной гармоники.

Задание № 2

Рассчитайте сглаживающий Г-образный LC фильтр, включённый после выпрямителя, по следующим пунктам:

1. Определите коэффициент сглаживания

2. Определите элементы LиC сглаживающего фильтра.

3. Начертите схему рассчитанного Г-образного LC фильтра, учитывая количество звеньев в фильтре.

Расчётная часть:

Выбор конденсатора по формуле

Выбранный конденсатор звена: К50-12 100в 22мкФ

Рисунок 4-сглаживающий LC фильтр

Задание № 3

Рассчитайте электропитающую установку ЭПУ-60 по следующим пунктам.

1. Рассчитайте ток аварийного разряда аккумуляторной батареи 60В, состоящей из свинцово-кислотных необслуживаемых в течении всего срока службы аккумулятор в серии ОРzV.

2. Определите тип и количество аккумуляторов в батарее. Расшифруйте условное обозначение выбранных аккумуляторов. Рассчитайте тип пластин выбранного аккумулятора .

3. Выберите тип и количество выпрямительных устройств типа ВТУ для ЭПУ-60.

4. Рассчитайте энергетические параметры выпрямительно -аккумуляторной установки.

Расчётная часть:

Дано:

Iап=120А

Р=800вт

Тр=1ч

Uкр=1ч

Uc=220в 3х фазное

Iав=Iап+Iав.осв Iав.осв

Iав=120+13.333=133.333А

При выборе аккумулятора Iраз

Выбранный аккумулятор 50РzV250

Cпл=

Ёмкость одной пластины:

Количество элементов в основной группе:

=25.25

Выбор выпрямительной установки:

 отсюда

Выбранная установка ВТУ 67\60

Расчёт энергетических параметров установки:

32.216А

Выбранный щит: ЩПТА 4\20

Задание № 4

Где применяются свинцовые аккумуляторные батареи, характеристики, обозначение.

Назначение щелочных аккумуляторов. Расшифровать условное обозначение аккумуляторов. 6ст90эмс ; 5нж60

Свинцовые аккумуляторы:

Батареи аккумуляторные свинцовые стартерные в электроустановках предприятий связи применяются главным образом для запуска дизель-генераторов стационарных и передвижных ДЭС как источники питания автоматики ДЭС, а также в некоторых случаях для подмены стационарной батареи во время ее ремонта. Они характеризуются: количеством последовательно соединенных аккумуляторов в батарее (три или шесть), определяющим ее номинальное напряжение (6 или \2 В); назначением: партерная (СТ) или стартерная для тяжелых машин (ТСТ); номинальной ёмкостью (при 20-часовом режиме разряда); обозначением типа: буквы в конце -- материал моноблока (Э -- эбонит, Т -- термопласт, .П--пластмасса асфальтопековая) и материал сепараторов (Р - минор, М -- ми пласт, С -- стекловолокно). Например, батарея 6СТ-132 ЭМС состоит из шести последовательно соединенных аккумуляторов (12 В) номинальной емкостью 132 А-ч, материал моноблока -- эбонит, сепараторы из минпласта и стекловолокна.

Номинальная емкость стартерных аккумуляторов, указанная в условном обозначении батареи, определяется при разряде током 20-часового разряда. Электрические характеристики стартерных батарей приведены в табл. 11.5. Суточный саморазряд стартерных аккумуляторов составляет ориентировочно 0,5 ... 0,75 % номинальной емкости за 15 сутки 0,3 ... 0,5 % за 30 сут. Уменьшение среднесуточного саморазряда при удлинении периода разряда объясняется тем, что саморазряд в первые несколько суток значительно выше, а затем интенсивность его постепенно снижается. Стартерные батареи выпускаются с завода сухозаряженными, поэтому в отличие от стационарных аккумуляторов они не требуют формировочных циклов. В зависимости от климатических условий, в которых должны работать батареи, их заливают электролитом различной плотности от 1,29 г/см3 в северных районах до 1,21 г/см3 в тропиках. На предприятиях связи стартерные батареи стационарных ДЭС размещают в отапливаемых помещениях (температура 10 ... 35 СС), поэтому их следует заливать электролитом плотностью 1,23 г/см3 (как для южных районов страны), чтобы после заряда плотность достигла 1,25 г/см3 (это не относится к стартерным батареям передвижных ДЭС, на которые распространяются общие правила для аккумуляторов транспортных средств). Стартерные батареи, предназначенные только для запуска резервных ДЭС, эксплуатируются в основном в режиме постоянного подзаряда, при котором эти батареи все время находятся в состоянии полного заряда и получают ток подзаряда для компенсации саморазряда. Стартерные батареи, предназначенные для питания цепей автоматитки ДЭС, работают в буферном режиме, т. е. подключены параллельно нагрузке, потребляющей ток 2 ... 3 А. Обычно в таких условиях в качестве выпрямительного устройства лучше всего применять шкафы заряда батарей типа ШЗБ-1 или ШЗБ-2, которые имеют под-зарядные выпрямительные блоки, обеспечивающие необходимую стабилизацию подзарядного напряжения, и зарядные блоки, с помощью которых можно проводить первый и последующие заряды стартерных батарей. Новые, не залитые электролитом аккумуляторные батареи рекомендуется хранить в неотапливаемых помещениях при температуре до - 50 °С. Батареи, приведённые в рабочее состояние и не установленные для эксплуатации или временно снятые с эксплуатации, следует полностью зарядить. Такие батареи рекомендуется хранить в помещениях с температурой не выше 0 °С (минимальная температура не ниже -- 30 С). В дальнейшем временное пребывание батарей в таком состоянии можно считать периодом «бездействия». Если батареи в период «бездействия» будут находиться в помещении с положительной температурой, то следует ежемесячно производить их подзаряд. При отрицательной температуре следует ограничиваться ежемесячной проверкой плотности электролита и подзаряжать их только в тех случаях, когда плотность электролита уменьшается более чем на 0,04 г/см3.

Щелочные аккумуляторы:

Щелочные аккумуляторы НЖ и НК представляют собой закрытые аккумуляторы в стальных сосудах. Аккумуляторы имеют аналогичную конструкцию электродов, сосудов и вентильных пробок. Основное отличие аккумуляторов НЖ и НК заключается в составе активной массы отрицательных электродов и их числе. В НЖ аккумуляторах используется губчатое железо. В НК аккумуляторах в состав активной массы входит губчатый кадмий, что улучшает электрические характеристики аккумуляторов, но увеличивает их стоимость. Аккумуляторы поставляются как в одноэлементном исполнении, так и в блоках. В условном обозначении цифра перед буквами указывает количество аккумуляторов в блоке, цифра после букв -- номинальную емкость аккумуляторов в режиме 10-часового разряда до конечного напряжения 1 В. Напряжение постоянного подзаряда рекомендуется устанавливать 1,55 В/акк и поддерживать с точностью ±2 %. Правильность выбранной величины напряжения можно проверить по току подзаряда. У полностью заряженной батареи он должен составлять 5 ... 10 мА на 1 А-ч номинальной емкости.

Расшифровка аккумулятора 6ст-90эмс:

6-клолличество соединённых аккумуляторов (12В)

СТ- стартерная

90-номинальная ёмкость в А.Ч

ЭМС- (моноблок) Эбонит (сепараторы) из минпласта и стекловолокна.

Расшифровка аккумулятора 5 нж-60:

5-колличество аккумуляторов в блоке

НЖ- губчатое железо

60- номинальная ёмкость аккумулятора в режиме 10-часового разряда до 1В.

Размещено на Allbest.ur