Основы энергосбережения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

НИ Иркутский Государственный Технический Университет

Кафедра электроснабжения и электротехники

Контрольная работа по дисциплине:

«Энергосбережение»

Выполнил: студент гр. ЭПз-08-1

Кудинов И.Д.

Проверил: к.т.н., доцент каф. Э и Э

Умнова М.О.

Иркутск 2013



1. Расчетное задание №1

кабель сечение трансформатор цеховой

Выбрать сечение кабеля по техническим и экономическим критериям для воздушной линии 6-10кВ, длиной 1700м, расчетной нагрузкой 1100кВА. Для Иркутской области и республики Бурятия. Построить зависимость затрат от сечения кабеля для линии 6-10кВ.

Дано:

L=1700м - длина линии;

=1100кВА - расчетная полная нагрузка;

=0,83 - коэффициент мощности;

=0,56;

=0,72руб.; =1,4руб. - стоимость соответственно за кВт*час в Иркутской области и республики Бурятия;

=1,06 - коэффициент формы;

=1,21 - расчетной нагрузки;

=32 - удельная проводимость алюминия;

=0,4 - индуктивное сопротивление;

=0,12 - нормативный коэффициент ежегодных отчислений;

р=0,039 - коэффициент суммарных отчислений на амортизацию и ремонт воздушных линий;

=2,65 - удельный вес алюминия;

=200 - удельная стоимость материала.

Решение (6кВ для Иркутской области):

I. Выбор сечения кабеля по техническим критериям.

1) Выберем сечение кабеля по допустимому длительному току в линии

F

, следовательно выбираем кабель марки А-25, так как он удовлетворяет условия 136А106А.

2) Выберем сечение кабеля по потерям напряжения в линии

, =1,25

)

Данный кабель марки А-25 не удовлетворяет условия ,

следует увеличить сечение кабеля до следующего, а именно А-35 и проверить его по потерям напряжения.

=0,89

Данный кабель удовлетворяет условию . Следовательно принимаем кабель марки А-35.

II. Выбор сечения кабеля по экономическим критериям.

где ; , отсюда

1)

Выбираем близкий по сечению кабель марки А-150.

Так как расчеты по правильности выбора сечения аналогичны, сведем их в таблицу 1.

Таблица 1 Выбор сечения по экономическим критериям для линии 6кВ (Иркутская область)

№ п/п	F, мм2	, тыс.руб.	, тыс.руб.	, тыс.руб.	тыс.руб
1	50	135.2	173.4	195	21.5
2	70	189,2	124	154	30
3	95	257	91.2	132	41
4	120	324,4	72.2	124	51,6
5	142	384	61	122	61
6	150	400	58.6	122	63,6
7	185	500	47	126.4	79,5
8	240	649	36.1	139.3	103,1
9	300	811	29	158	129
10	330	892	26.2	168.1	142
11	400	108,1	22	194	172

Вывод:

Из данной таблицы видно, что действительно оптимальное сечение кабеля, по экономическим критериям является 185мм2, при котором будут наименьшие приведенные затраты.

На основании проведенных расчетов построим график зависимости затрат от сечения кабеля для линии 6кВ.

График 1 Зависимость затрат от сечения кабеля (Иркутская область)

Решение (6кВ для республики Бурятия):

I. Выбор сечения кабеля по техническим критериям.

Так как технические критерии и заданные условия в республике Бурятия остались такие же, значения параметров и останутся неизменными.

II. Выбор сечения кабеля по экономическим критериям.

где ; , отсюда

2)

Выбираем близкий по сечению кабель марки А-240.

Так как расчеты по правильности выбора сечения аналогичны, сведем их в таблицу 2.



Таблица 2 Выбор сечения по экономическим критериям для линии 6кВ (республика Бурятия)

№ п/п	F, мм2	, тыс.руб.	, тыс.руб.	, тыс.руб.	тыс.руб
1	50	135	337	357	22
2	70	189	241	271	30
3	95	257	177	218	41
4	120	324	140	192	52
5	150	584	110	177	65
6	185	500	91	171	80
7	198	535	85	170	85
8	240	649	70	173	103
9	300	811	56	185	129
10	330	892	51	193	142
11	400	108	42	214	172

Вывод:

Из данной таблицы видно, что действительно оптимальное сечение кабеля, по экономическим критериям является 240мм2, при котором будут наименьшие приведенные затраты.

На основании проведенных расчетов построим график зависимости затрат от сечения кабеля для линии 6кВ.

График 2 Зависимость затрат от сечения кабеля (республика Бурятия)

Решение (10кВ для Иркутской области):

I. Выбор сечения кабеля по техническим критериям.

3) Выберем сечение кабеля по допустимому длительному току в линии

F

, следовательно выбираем кабель марки А-16, так как он удовлетворяет условия 105А64А.

4) Выберем сечение кабеля по потерям напряжения в линии

, =1,95

)

Данный кабель удовлетворяет условия , следовательно принимаем кабель марки А-16.

II. Выбор сечения кабеля по экономическим критериям.



где ; , отсюда

3)

Выбираем близкий по сечению кабель марки А-95.

Так как расчеты по правильности выбора сечения аналогичны, сведем их в таблицу 3.

Таблица 3 Выбор сечения по экономическим критериям для линии 10кВ (Иркутская область)

№ п/п	F, мм2	, тыс.руб.	, тыс.руб.	, тыс.руб.	тыс.руб
1	50	135	62	84	22
2	70	189	45	75	30
3	85	229	37	37	73
4	95	257	33	74	41
5	120	324	26	78	52
6	150	241	35	73	38
7	185	500	17	96	80
8	240	649	13	116	103
9	300	811	10	140	129
10	330	891	9	151	142
11	400	1081	7	180	172

Вывод:

Из данной таблицы видно, что действительно оптимальное сечение кабеля, по экономическим критериям является 95мм2, при котором будут наименьшие приведенные затраты.

На основании проведенных расчетов построим график зависимости затрат от сечения кабеля для линии 10кВ.

График 3 Зависимость затрат от сечения кабеля (Иркутская область)

Решение (10кВ для республики Бурятия):

III. Выбор сечения кабеля по техническим критериям.

Так как технические критерии и заданные условия в республике Бурятия остались такие же, значения параметров и останутся неизменными.

IV. Выбор сечения кабеля по экономическим критериям.

где ; , отсюда

4)

Выбираем близкий по сечению кабель марки А-120.

Так как расчеты по правильности выбора сечения аналогичны, сведем их в таблицу 4.



Таблица 4 Выбор сечения по экономическим критериям для линии 10кВ (республика Бурятия)

№ п/п	F, мм2	, тыс.руб.	, тыс.руб.	, тыс.руб.	тыс.руб
1	50	135	121	143	21
2	70	189	87	117	30
3	95	257	64	105	40
4	119	322	51	102	51
5	120	324	50	102	52
6	150	351	47	102	56
7	185	500	33	112	80
8	240	649	25	128	103
9	300	811	20	149	129
10	330	892	18	160	142
11	400	1081	15	187	172

Вывод:

Из данной таблицы видно, что действительно оптимальное сечение кабеля, по экономическим критериям является 120мм2, при котором будут наименьшие приведенные затраты. На основании проведенных расчетов построим график зависимости затрат от сечения кабеля для линии 10кВ.

График 4 Зависимость затрат от сечения кабеля (республика Бурятия).

2. Расчетное задание №2

Производится по часовой контроль потребления энергии не большого цеха. В цехе возможно установка одиночных цеховых трансформаторов разной мощности.

Необходимо:

1) Определить потери при измеренных мощностях, для трансформаторов и .

2) Построить суточные графики нагрузок и потерь электрической энергии (в одной системе координат).

3) Построить графики нагрузок и потерь обоих трансформаторов по продолжительности работы (в одной системе координат).

На основании полученных графиков сделать вывод об экономичности использования трансформаторов.

Дано:

, - номинальная нагрузка;

, - потери активной мощности в режиме холостого хода трансформатора;

, - потери активной мощности в режиме короткого замыкания в трансформаторе.

Задан график нагрузки цеховой сети в течении 24 часов.

Решение:

, где

Сведем решение данной задачи в таблицу №5.



Таблица 5 Потери активной мощности трансформаторов с номинальной мощностью и в течении 24 часов

t, час	S,кВА	Sном1=63кВА	Sном2=100кВА
0	15	0,29	0,09	0,38	0,375	0,06	0,43
1	24,75		0,25	0,54		0,16	0,53
2	29,25		0,36	0,65		0,22	0,60
3	31,5		0,41	0,70		0,26	0,63
4	36,76		0,56	0,85		0,35	0,73
5	38,25		0,61	0,90		0,38	0,76
6	36,25		0,55	0,84		0,34	0,72
7	33,75		0,47	0,76		0,30	0,67
8	29,25		0,36	0,65		0,22	0,60
9	23,25		0,22	0,51		0,14	0,52
10	21,75		0,20	0,49		0,12	0,50
11	24		0,24	0,53		0,15	0,52
12	25,5		0,27	0,56		0,17	0,54
13	27		0,30	0,59		0,19	0,56
14	30,75		0,39	0,68		0,25	0,62
15	34,5		0,49	0,78		0,31	0,68
16	40,5		0,68	0,97		0,43	0,80
17	51,75		1,11	1,40		0,70	1,07
18	63,7		1,69	1,98		1,05	1,43
19	72		2,16	2,45		1,35	1,72
20	75		2,34	2,63		1,46	1,84
21	69,75		2,02	2,31		1,26	1,64
22	65,75		1,80	2,09		1,12	1,50
23	65,25		1,77	2,06		1,11	1,48

На основании проведенных расчетов построим график зависимости потерь активной мощности и нагрузки трансформаторов номинальной мощностью и по продолжительности работы.



График 5 Зависимости потерь активной мощности и нагрузки трансформаторов номинальной мощностью S_н1 и S_н2по продолжительности работы

График 6 Зависимости потерь активной мощности и нагрузки трансформатора с номинальной мощностью по продолжительности работы.

Вывод:

По произведенным расчетам и построенных на их основании графиков 5,6,7, можно сделать следующий вывод. Трансформатор с номинальной мощностью =100кВА экономически целесообразно использовать для питания цеховой сети, так потери активной мощности в обмотке данного трансформатора меньше, чем в обмотке трансформатора с номинальной мощностью .

Размещено на Allbest.ru