Zgryźliwość kojarzy mi się z radością, która źle skończyła.
5
ELEKTROTECHNIKA
Elektroenergetyka
Rok ak. 2013/14, sem. letni
Zadania zaliczeniowe, seria 3.1
301.
Istnieje połączenie szeregowe następujących urządzeń: kabel - wyłącznik - transformator. Funkcje intensywności uszkodzeń poszczególnych urządzeń mają postać:
Kabel: [1/h]
Wyłącznik: [1/h]
Transformator: [1/h]
Obliczyć niezawodność tego układu po upływie pierwszego roku eksploatacji.
302.
Układ: transformator, niezawodność 0,95, linia napowietrzna dwutorowa, niezawodność toru A równa 0,98, niezawodność toru B równa 0,95, na początku każdego toru wyłączniki o niezawodności 0,988.
Obliczyć niezawodność układu.
303.
Czas pracy pewnych źródeł światła podlega rozkładowi wykładniczemu z parametrem średniej częstości uszkodzeń równym 1,25.10-4 [1/h]. Jaka jest oczekiwana część populacji takich źródeł, której uszkodzenie wystąpi przed upływem pół roku od chwili rozpoczęcia eksploatacji ?
304.
Połączenie szeregowe następujących urządzeń: głowica kablowa napowietrzna – kabel – głowica kablowa wnętrzowa. Średni czas do pierwszego uszkodzenia (wartość oczekiwana czasu zdatności) poszczególnych elementów wynosi:
- głowica napowietrzna: 7680 [h],
- kabel : 28800 [h]
- głowica wnętrzowa: 15360 [h]
Zakładając, że każdy z elementów ma charakterystykę niezawodnościową typu wykładniczego, obliczyć średni czas do pierwszego uszkodzenia całego układu
305.
Linia napowietrzna dwutorowa zasila transformator w rozdzielni. Niezawodność toru nr 1 linii napowietrznej jest równa 0,96, niezawodność równoległego toru nr 2 jest równa 0,98, niezawodność transformatora jest równa 0,985. Opracować tabelarycznie możliwe stany eksploatacyjne tego układu i odpowiadające tym stanom prawdopodobieństwa.
306.
Struktura niezawodnościowa równoległa, liczba elementów – 4, niezawodności kolejnych elementów: nr 1 – 0,97, nr 2 – 0,92, nr 3 – 0,96, nr 4 – 0,97. Obliczyć niezawodność całej struktury.
307
Połączenie szeregowe następujących urządzeń: kabel nr 1– mufa łącząca – kabel nr 2. Średni czas do pierwszego uszkodzenia (wartość oczekiwana czasu zdatności) poszczególnych elementów wynosi:
- kabel nr 1: 30000 [h],
- mufa: : 18000 [h]
- kabel nr 2: 27000 [h]
Zakładając, że każdy z elementów ma charakterystykę niezawodnościową typu wykładniczego, obliczyć średni czas do pierwszego uszkodzenia całego układu.
308.
Czas pracy pewnego urządzenia do pierwszego uszkodzenia (czas zdatności) podlega rozkładowi wykładniczemu z parametrem l = 1,4. 10-4 [1/h].
1. Obliczyć oczekiwany czas zdatności urządzeń
2. Obliczyć, jaka część zbioru tych urządzeń ulegnie uszkodzeniu przed upływem 1/10 oczekiwanego czasu zdatności od początku eksploatacji
309.
Założenie: awaryjność kondensatorów jest opisana funkcją wykładniczą:
Parametr k = 21000 [h]., czas t [h]
Obliczyć oczekiwany czas zdatności kondensatorów.
310.
Układ zasilający stanowi strukturę niezawodnościowa mostkową. Niezawodność torów szeregowych "górnych" wynosi 0,80 i 0,85, niezawodność torów zasilających "dolnych" wynosi 0,82 i 0,88. Obliczyć, jaka musi niezawodność elementu "poprzecznego", aby niezawodność całej struktury była równa nie mniej niż 0,95.
311.
Schemat mostkowy układu zasilającego jak na rysunku.
Wartości niezawodności poszczególnych elementów wynoszą:
1 –0,95, 2 – 0,94, 3 – 0,96, 4 – 0,97, 5 – 0,98.
Obliczyć:
1) niezawodność odbioru w pełnym układzie (z prawej strony rysunku)
2) niezawodność odbioru, gdy uszkodzony jest element nr 3
312.
Struktura niezawodnościowa równoległa, liczba elementów – 4, niezawodności kolejnych elementów: nr 1 – 0,97, nr 2 – 0,92, nr 3 – 0,96, nr 4 – 0,97. Obliczyć niezawodność całej struktury.
313.
Transformator zasila linię napowietrzna dwutorową.
Niezawodność transformatora = 0,97
Niezawodność każdego toru linii napowietrznej = 0,95
Opracować możliwe stany eksploatacyjne zespołu transformator – linia dwutorowa i obliczyć prawdopodobieństwa tych stanów.
314.
Linia kablowa trójfazowa średniego napięcia jest ułożona jako jeden kabel trójżyłowy złożony z trzech odcinków szeregowo połączonych dwiema mufami. Częstość uszkodzeń odcinka pierwszego wynosi 0,18 [1/rok], częstość uszkodzeń odcinka drugiego wynosi 0,14 [1/rok], częstość uszkodzeń odcinka trzeciego jest równa 0,10 [1/rok], częstość uszkodzeń każdej z dwu muf jest taka sama i równa 0,22 [1/rok].
Obliczyć spodziewany czas do pierwszego uszkodzenia całego toru, zakładając, że funkcje niezawodności są typu wykładniczego.
315.
Komora geologiczna w kształcie beczki (łuk boku aproksymowany elipsą) o następujących wymiarach:
h = 70 m, R = 20 m, r = 3 m.
Sprężanie do ciśnienia 4,5 MPa w ciągu 7 godzin, rozprężanie w ciągu 2,5 godziny.
Obliczyć:
a) energię zakumulowaną w zbiorniku,
b) moc sprężania,
c) moc rozprężania (praca turbinowa)
316.
Wyprowadzić wzór teoretyczny na energię kinetyczną koła zamachowego o promieniach r1
i r2 , szerokości d i masie właściwej materiału ρ.
Obliczyć energię zgromadzoną w kole zamachowym żelaznym o następujących danych:
promienie 0,5 i 0,9 m, szerokość 15 cm, prędkość obrotowa 750 obr/min.
317.
Komora geologiczna w kształcie elipsoidy o następujących wymiarach:
b = 10 m, a = 20 m
Sprężanie do ciśnienia 5,5 MPa w ciągu 6 godzin, rozprężanie w ciągu 2,0 godzin.
Obliczyć:
a) energię zakumulowaną w zbiorniku,
b) moc sprężania,
c) moc rozprężania (praca turbinowa)
318.
Obliczyć
1. energię zgromadzoną w kole zamachowym żelaznym o następujących danych: średnica 1,0 m, szerokość 10 cm, prędkość obrotowa 300 obr/min.
2. pojemność akumulatora o napięciu 12 V, w którym można zgromadzić energię odzyskaną z energii kinetycznej koła
319.
Obliczyć:
1. energię zgromadzoną w kole zamachowym żelaznym o następujących danych:
promienie 0,4m i 0,8 m, szerokość 12 cm, prędkość obrotowa 750 obr/min.
2. Gęstość masową [J/kg] tego zasobnika energii
320
Dany jest wykres obciążenia dobowego. W czasie od godz. 4:00 do godz. 7:00 zostaje włączona elektrownia szczytowo-pompowa i pompuje wodę z mocą 30 [MW] a w czasie od godz. 11:00 do godz. 13:00 zostaje włączona do pracy generatorowej na sieć z mocą znamionową 30 [MW]. Sprawność tej przemiany wynosi 85 %.
Opracować wykres obciążenia wsystemie przy uwzględnieniu pracy elektrowni szczytowo-pompowej.
321.
Schemat układu jest przedstawiony na rysunku. Niezawodność linii l jest równa 0,95, niezawodność transformatorów kolejno: 1 – 0,985, 2 – 0,987, 3 – 0,988
Opracować tabelarycznie możliwe stany eksploatacyjne tego układu i obliczyć odpowiadające tym stanom prawdopodobieństwa.
322.
Dany jest wykres obciążenia dobowego. W czasie od godz. 2:00 do godz. 6:00 zostaje włączona elektrownia szczytowo-pompowa z mocą pompowania 150 [MW] a następnie w czasie od godz. 10:00 do godz.12:00 pracuje generatorowo z mocą 120 [MW].
Opracować wykres obciążenia elektrowni systemowych po włączeniu do pracy elektrowni szczytowo-pompowej oraz obliczyć jaka rezerwa energii pozostaje w elektrowni szczytowo-pompowej po tej akcji.
323.
Statystyka dobowego rozkładu prędkości wiatru w okresie największej wietrzności jest podana w tablicy.
Prędkość wiatru [m/s]
9,0
10,0
12,0
15,0
18,0
20,0
Udział [%]
48
25
12
8
5
2
Moc silnika wiatrowego 35 kW, sprawność 90 %, napięcie generatora 12 V.
Obliczyć pojemność akumulatora, konieczną do naładowania energią, uzyskaną w ciągu doby z zespołu wiatrak-prądnica.
324.
Obliczyć:
1. energię zgromadzoną w kole zamachowym żelaznym o następujących danych:
promienie 0,55 m i 0,5 m, szerokość 12 cm, prędkość obrotowa 750 obr/min.
2. Ilość energii odebranej z zasobnika jeśli jego prędkość obrotowa zmniejszy się do 500 obr/min a przebieg hamowania odbywa się według wykładniczej funkcji czasu od wartości początkowej w ciągu 10 sekund
3. Przebieg czasowy mocy, według którego jest odbierana energia podczas hamowania koła.
325.
High voltage direct current overhead line (HVDC), flat (horizontal) configuration of conductors, distance between conductors 3,5 meters, distance between conductors and ground 6,0 meters, conductors diameter 32,0 mm, working voltage between conductors 250 kV.
Calculate the electric field stress on the ground.
13_14_seria_3.1