Моделювання режимів роботи електричних мереж і їх окремих елементів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Криворізький технічний університет

Кафедра електропостачання та ресурсозбереження

Методичні вказівки до лабораторних робіт

по дисципліні « Електричні системи та мережі» (для студентів спеціальності 7.090603)

Укладач : Р.О. Пархоменко

Рецензент: доцент, к.т.н. Е.С. Гузов

Кривий Ріг 2010

Відповідальний за випуск: Щокін В.П., канд. техн. наук, доц.

УДК 621.311.1 (071)

Методичні вказівки до лабораторних робіт по курсу “Електричні системи та мережі” (для студентів спеціальності 7.090603).

Містить опис, порядок виконання завдання, і контрольні завдання для лабораторних робіт, передбачених програмою курсу “Електричні системи та мережі”. Лабораторні роботи виконуються на спеціальному програмному забезпеченні для ПЕВМ.

ЗМІСТ

ВВЕДЕННЯ

1. Лабораторна робота №1. ОЗНАЙОМЛЕННЯ З РОБОЧИМ МІСЦЕМ ПРОВЕДЕННЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

2. Лабораторна робота №2. ДОСЛІДЖЕННЯ СТАЛИХ РЕЖИМІВ РОБОТИ ЛЕП

3. Лабораторна робота №3. ДОСЛІДЖЕННЯ РЕЖИМІВ РОБОТИ ЛІНІЇ ЕЛЕКТРОПЕРЕДАЧІ

4. Лабораторна робота №4. ДОСЛІДЖЕННЯ РЕГУЛЮВАННЯ НАПРУГИ В МЕРЕЖІ ЗА ДОПОМОГОЮ КОМПЕНСУЮЧИХ ПРИСТРОЇВ

5. Лабораторна робота № 5. ЗАСТОСУВАННЯ ТРАНСФОРМАТОРІВ І КОМПЕНСУЮЧИХ ПРИСТРОЇВ ДЛЯ РЕГУЛЮВАННЯ НАПРУГИ

6. Лабораторна робота №6. УПРАВЛІННЯ РЕЖИМАМИ ЕЛЕКТРИЧНОЇ МЕРЕЖІ НА ОСНОВІ ДІЛОВИХ ІГОР

7. Лабораторна робота №7. РОЗРАХУНОК РЕГУЛЮВАННЯ НАПРУГИ В ЦЕНТРІ ЖИВЛЕННЯ З РПН

СПИСОК РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

ВВЕДЕННЯ

В методичних вказівках висловлені основні відомості, необхідні для моделювання режимів роботи електричних мереж і їх окремих елементів.

Виконання завдання направлено на формування умінь у студентів складати схеми заміщення окремих елементів і всієї мережі в цілому, визначати параметри моделей елементів системи, аналізувати вплив параметрів моделі на точність опису фізичних процесів, що протікають в реальних об'єктах, розраховувати сталі режими роботи мереж.

Для виконання експерименту використовується персональна ЕОМ і комплект програмного забезпечення, розробленого на кафедрі ЕЕ спеціально для курсу «Електричні системи та мережі». Програмне забезпечення є високоефективною реалізацією математичних моделей, що описують експерименти, що проводяться.

Лабораторна робота №1. ОЗНАЙОМЛЕННЯ З РОБОЧИМ МІСЦЕМ ПРОВЕДЕННЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

Мета роботи - ознайомлення з робочим місцем проведення лабораторних робіт.

Отримання навиків практичної роботи з програмним забезпеченням лабораторних робіт.

Завдання

1. Ознайомитися з теоретичними відомостями.

2. Виконати пробний математичний експеримент.

3. Відповісти на контрольні питання.

Загальні відомості.

Робочим місцем для проведення математичного експерименту є персональна ЕОМ типу ІВМ РС з комплектом програм, розроблених на кафедрі ЕЕ. Правила використання ПЕВМ не є частиною курсу, що вивчається. Для тих, хто бажає ознайомитися з цими правилами, рекомендуємо звернутися до роботи [1].

Програмне забезпечення, з яким вам доведеться працювати, повністю відповідає стандарту СУА фірми ІВМ і має однотипну організацію взаємодії ЕОМ з користувачем.

Після запуску програми з операційної системи (проводиться лаборантом або викладачем) екран ЕОМ приймає вигляд, представлений на рис. 1



Рис. 1 Зовнішній вигляд екрану

Відповідно до стандарту СУА екран розділений на наступні функціональні зони:

а)рядок меню (верхня строчка /Маіn menu/);

б)рядок статусу (нижня строчка /Status line/);

в)робоче поле (простір між верхньою і нижньою строчкою /Desktор/).

Рядок меню служить для введення команд. Первинне меню знаходиться в пасивному стані. Для перекладу меню в активний стан необхідно натискувати клавішу F10. Після цього перший елемент меню підсвічуватиметься.

Елемент, що підсвічується є активним.

Основне меню має 3 підменю:

а)початкові дані:

б)схеми:

в)вказівки.

Перемикатися на одне з них можна, користуючись клавішами управління курсором (група клавіш, позначена стрілками).

Кожне з підміню активується натисненням клавіші Enter. Після натиснення цієї клавіші підміню з'являється на екрані. Екран приймає наступний вигляд (рис.2):

Рис.2. Основне меню з підменю.

Кожне з підменю також має свій активний елемент. Цей елемент перемикається за допомогою клавіші управління курсором. Після вибору необхідної команди з меню для її виконання Вам необхідно натискувати клавішу Enter. Приведемо повний перелік команд основного меню програми (табл. 1).

Таблиця 1

Команда	Дія. яка викликається
Параметри елементів схеми	Відкриває вікно вводу параметрів схеми
Вихід з програми	Завершує роботу з програмою
Схема заміщення трансформатора	Показує схему заміщення трансформатора
Схема заміщення лінії	Показує схему заміщення лінії
Схема заміщення навантаження	Показує схему заміщення навантаження
Загальна схема заміщення	Показує повну схему заміщення
Загальна структурна схема	Показує структурну схему
Схема заміщення ЛЕП (Л.Р.№3)	Показує схему заміщення ЛЕП до Л.Р.№3
По Л.Р.№2	Методичні вказівки до роботи 2
По Л.Р.№З	Методичні вказівки до роботи 3
По методиці роботи з програмою	Методичні вказівки по роботі з програмою

Рядок статусу містить «гарячі» (hot key) клавіші. Ці клавіші виробляють команди, доступні у будь-який момент часу. Рядок статусу зображений на рис.3.

Рис. З. Рядок статусу.

По комбінації клавіш Аlt-Х натискувати і утримувати Alt, потім натискувати X - програма завершує спою роботу. По натисненню клавіші F1 відкривається вікно допомоги, в якому Ви зможете отримати додаткову інформацію по поточному режиму роботи. По натисненню клавіші F3 відкривається вікно введення початкових даних.

Вікно введення початкових даних служінь для введення і коректування даних в програмі (рис.4).

Рис.4. Вікно введення даних.

Вікно введення даних містить в собі поля введення даних і кнопки управління. Поля введення даних містять числову інформацію про параметри елементів схеми. В одному з полів даних знаходиться апаратний курсор. Це поле даних є активним. Для введення використовуйте цифрові клавіші. Для перемикання між полями введення зверху вниз, комбінація клавіш Shift+Tab - знизу вгору (аналогічно Alt-X [див. вище]).

Кнопки управління здійснюють швидке введення команд з вікна. Для введення команди необхідно зробити кнопку активною (за допомогою клавіші Tab, кнопки управління знаходяться в загальному списку разом з полями введення і активність між ними перемикається циклічно) і натискувати клавішу Enter. Приведемо повний перелік команд, реалізований кнопками управління вікна введення початкових даних (табл.2):

Таблиця 2

Кнопка управління	Дія. яка викликається
Тип трансформатора	Відкриває вікно вибору типу трансформатора.
Печать	Відкриває вікно друку вихідних даних.
Расчет	Відкриває вікно друку результатів розрахунку.
Выход	Закриває вікно вводу вихідних даних.

Кнопка «Розрахунок» є кнопкою за умовчанням, яка відреагує на натиснення клавіші Enter в мить, коли активним є поле введення. Це дозволить Вам провести відразу ж після коректування або введення параметра простим натисненням клавіші Enter.

Вікно вибору трансформатора має наступний вигляд (рис.5):

Рис.5. Вікно вибору типу трансформатора.

За допомогою клавіш управління курсором Ви встановлюєте тип трансформатора і натискуєте Enter. Розрахунок буде проведений відповідно до вказаного типу трансформатора і схеми його включення.

Вікно друку служить для відображення інформації і містить кнопки управління, що дозволяють виводити на друк інформацію, що відображається. Вид вікна друку представлений на рис.6:

Рис.6. Вікно друку

Верхня частина вікна призначена для відображення інформації. Вікно підтримує горизонтальний і вертикальний скролінг. Для скроллювання інформації використовуйте клавіші управління курсором.

В нижній частині вікна розташовані кнопки управління, використання цих кнопок аналогічно використанню кнопок вікна введення початкових параметрів. Перелік команд, реалізованих кнопками управління вікна друку (табл.3):

Таблиця 3.

Кнопка управління	Дія. що викликається
Закончить	Закриває вікно друку.
Распечатать	Викликає друк інформації вікна на принтер.
Записати в ...	Дозволяє записати інформацію вікна в довільний файл DOS.

Лабораторна робота №2. ДОСЛІДЖЕННЯ СТАЛИХ РЕЖИМІВ РОБОТИ ЛЕП

Мета роботи - дослідження роботи лінії електропередач (ЛЕП) як елемента електричної системи, моделювання сталих режимів роботи ЛЕП.

Завдання

Для заданих ліній, напруги U1 і навантаження (рис.1, табл.2):

1. Побудувати модель схеми, що вивчається, для чого

Виконати декомпозицію схеми на функціональні елементи.

Вивчити схеми заміщення функціональних елементів.

Скласти загальну схему заміщення ЛЕП.

2. Розрахувати параметри схеми заміщення.

3. Досліджувати наступні режими роботи ЛЕП:

3.1.При постійному навантаженні (табл.2), визначити значення параметрів, вказаних в таблиці 1, для трьох значень довжини лінії L (0,5?L; L; 1,5?L).

Зробити висновки про вплив довжини лінії на активну і реактивну складові, на якість напруги і втрати електроенергії.

3.2.При постійній довжині лінії (табл.2) визначити значення параметрів, вказаних в таблиці 1, для п'яти значень навантаження Z (Z?0,5; Z; Z?l,5; Z?O,5j;Z?1.5j). Зробити висновки про вплив реактивного становлячого навантаження на рівень напруги у споживача.

Результати експерименту занести до табл.1.

лінія електропередача напруга мережа

Таблиця 1. Результати дослідження

№ п/п	Трансформатор	Лінія	Навантаження
	Струм, А	Напр., кВ	Струм, А	Напр., кВ	Струм, А	Напр., кВ
1
2
3
1
2
3

Загальні відомості для виконання роботи.

Схема заміщення електричної системи утворюється в результаті об'єднання схем заміщення окремих елементів з урахуванням схем їх з'єднання в мережі.

Рис. 1. Схема електричної мережі

Повітряні ЛЕП завдовжки до 300 км представляються П-образними схемами заміщення із зосередженими параметрами. Повітряні ЛЕП напругою до 110 кВ представляються схемою заміщення, зображеній на рис.2.

Рис.2. Схема заміщення лінії електропередачі

де г₀, х₀, b₀, go - питомі або погонні параметри.

Активний опір провідника визначається за виразом:



де t - температура навколишнього середовища.

Індуктивний опір дротів ЛЕП обумовлений протидією ЕДС самоіндукції і визначається по виразу.

де D_cp - середня геометрична відстань між осями фаз лінії;

R_n - радіус проводу.

Активна провідність лінії електропередач обумовлена втратами активної потужності в ізоляції і на корону і визначається по виразу:

де - середньорічні втрати потужності на корону;

- номінальна напруга ЛЕП.

Ємнісна провідність ЛЕП обумовлена ємністю між фазними дротами і ємністю між цими дротами і землею:



де С_о - середня погонна ємність (Ф/км) при одному проводі в фазі, яка визначається за виразом:

Повні параметри ЛЕП:

г=г_о1; х=х_о1; =l; b=b_o1, де 1 - довжина лінії.

Двох обмотувальний трансформатор при розрахунках представляється Г-образною схемою заміщення, зображеній на рис. З.

Рис. З. Схема заміщення двох обмотувального трансформатора

Параметри схеми заміщення r_T, x_T, g_T, b_T визначаються за довідковими даними Р_к., Р_хх, І_хх, U_K по співвідношенням:



Трьох обмотувальні трансформатори і автотрансформатори представляються трьохпроменевою схемою заміщення, зображеній на рис.4.

Рис.4. Схема заміщення трьох обмотувального трансформатора

де г_в, г_с, г_н - активні опори обмоток, приведені до напруги первинної обмотки; х_в, х_с, х_н - індуктивні опори розсіяння обмоток, приведені до напруги первинної обмотки.

Розрахунок х„, х_с, х_н можна виконати по тій же формулі, що й для двох обмотувального трансформатора, попередньо визначивши:

При співвідношенні потужностей обмоток трансформатора 100%/100%/100%:

При співвідношенні потужностей обмоток трансформатора 100%/100%/66,7%:

Для двох обмотувальних трансформаторів з розщепленою обмоткою можливі два режими роботи - роздільна робота двох обмоток на різні навантаження, і паралельна робота двох обмоток на загальне навантаження.

При роботі двох обмотувального трансформатора на загальне навантаження розщепленою обмоткою схема заміщення представляється рис.3. Розрахунок параметрів і , еквівалентний розрахунку цих же параметрів двох обмотувального трансформатора. Параметри R_t і X_t визначаються по виразах:

де , і , відповідні параметри двох обмотувального трансформатора.

При роботі двох обмотувального трансформатора на роздільні навантаження схема заміщення співпадає з схемою заміщення трьох обмотувального трансформатора. Внаслідок збігу схем заміщення методика розрахунку параметрів схеми заміщення співпадає з методикою розрахунку трьох обмотувального трансформатора.

Навантаження при розрахунках режимів мереж, для яких характерні зміни напруги в вузлах навантаження, зручно представляти паралельно або послідовно з'єднаними незмінними активним та реактивним опорами.

Таблиця 2 Данні для виконання схеми

Вариант	Напруга, U кВ	Транс-р	Воздушная линия	Нагрузка
		Таблиця	№ п/п	, кВ	Марка провода	Д, м	, мм	l, м	Розм-ня проводів	, МВт
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	158	2	1	150	АС-400/51	6	27,5	50	Гориз-е	140	0,80
2	156	2	2	150	АС-300/48	6	24,1	45	Гориз-е	132	0,81
3	155	3	1	150	АС-185/29	6	18,8	14,3	Гориз-е	50	0,82
4	157	3	2	150	АС-240/32	6	21,6	16	Треуг-к	100	0,83
5	157	4	1	150	АС-240/32	6	21,6	17	Треуг-к	50	0,84
6	156	4	2	150	АС-185/29	6	18,8	4,0	Гфиз-е	70	0,85
7	156	4	3	150	АС-185/29	6	18,8	7,5	Треуг-к	80	0,86
8	157	4	4	150	АС-400/51	6	27,5	7,0	Треуг-к	140	0,87
9	152	2	1	150	АС-300/48	6	24,1	8,0	Гориз-е	132	0,88
10	158	2	2	150	АС-240/32	6	21,6	9,0	Гориз-е	145	0,89
11	158	3	1	150	АС-300/48	6	24,1	5,0	Гориз-е	150	0,88
12	156	3	2	150	АС-240/32	6	21,6	23	Гориз-е	150	0,87
13	157	4	1	150	АС-185/29	6	18,8	12	Треуг-к	50	0,86
14	155	4	2	150	АС-150/24	6	17,1	17	Гориз-е	ЗО	0,85
15	152	4	3	150	АС-185/29	6	18,8	15	Треуг-к	80	0,84
16	153	4	4	150	АС-300/48	6	24,1	44	Треуг-к	150	0,83
17	154	2	1	150	АС-150/24	6	17,1	10	Треуг-к	70	0,82
18	155	2	2	150	АС-300/48	6	21,6	5	Гориз-е	148	0,81
19	156	3	1	150	АС-400/51	6	27,5	6	Гориз-е	120	0,80
20	157	3	2	150	АС-240/32	6	21,6	6	Гориз-е	148	0,81
21	157	4	1	150	АС-150/24	6	17,1	9	Треуг-к	80	0,82
22	158	4	2	150	АС-300/48	6	24,1	7	Гвриз-е	132	0,83
23	155	4	3	150	АС-240/32	6	21,6	11	Тр-к	80	0,84
24	156	4	4	150	АС-150/24	6	17,1	5	Тр-к	70	0,85
25	158	2	1	150	АС-400/51	6	27,5	18	Тр-к	110	0,86
26	157	2	2	150	АС-150/24	6	17,1	16	Гориз-е	127	0,87
27	158	3	1	150	АС-240/32	6	21,6	16	Гориз-е	150	0,88
28	155	3	2	150	АС-185/29	6	18,8	14	Тр-к	80	0,89
29	156	4	1	150	АС-185/29	6	18,8	9	Гориз-е	40	0,88
ЗО	35,5	3	3	35	АС-150/24	3	17,1	18	Гориз-е	15	0,87
31	36	3	4	35	АС-150/24	3	17,1	10	Тр-к	10	0,86
32	36	3	5	35	АС-120/19	3	15,2	4	Тр-к	8	0,85
33	35,5	3	6	35	АС-150/24	3	17,1	8	Гориз-е	20	0,84
34	35	2	5	35	АС-150/24	3	17,1	2	Гориз-е	25	0,83
35	35	2	6	35	АС-150/24	3	17,1	8	Гориз-е	15	0,82
36	158	2	1	150	АС-400/51	6	27,5	18	Тр-к	153	0,86
37	155	3	1	150	АС-300/48	6	21,6	5	Тр-к	150	0,81
38	156	4	1	150	АС-185/29	6	18,8	7,5	Гориз-е	80	0,86
39	36	3	6	35	АС-150/24	3	17,1	8	Тр-к	15	0,82
40	158	4	2	150	АСЗ 00/48	6	24,1	7	Гориз-е	50	0,90

Таблиця 3. Двох обмотувальні трансформатори

№ п/п	Тип трансформатора	Sном МВА	Uн кВ	Каталожные данные
			В	Н	Ркз, кВт	кВт	Іхх	Uк %
1	ТМН-4000/150	4	158	6,6; 11	35	10	1,2	10,5
2	ТДН-16000/150	16	158	6,6; 11	85	21	0,08	11
3	ТМН-1600/3 5	1,6	35	6,3;11	17,25	3,65	1,4	6,5
4	ТМН-2500/35	2,5	35	6,3;11	23,50	5,10	1,1	6,5
5	ТМН-4000/35	4	35	6,3;11	32,50	6,85	1,0	7,5
6	ТМН-6300/35	6,3	35	6,3;11	46,50	9,40	0,9	7,5
7	ТДН-10000/3 5	10	36,75	6,3;10,5	65,00	14,50	0,8	8,0
8	ТДН-16000/35	16	36,75	6,3;10,5	90,00	21,00	0,75	8,0

Таблиця 4 Двох обмотувальні трансформатори з розщепленою обмоткою

№ п/п	Тип трансформатора	Sном MB А	Uн, кВ	Каталожні дані
			В	Н	Ркз кВт	кВт	Іхх кВт	Uк %
1	ТРДН-3 2000/150	32	158	6,3/10,5	145	35	0,7	10,5
2	ТРДН-63000/150	63	158	6,3/105	235	59	0,65	17
3	ТДН-25000/35	25	36,75	6,3/6,3	145	29	0,7	9,5
4	ТРДН-32000/35	32	36,75	3,6/10,5	180	33	0,7	11,5
5	ТРДН-40000/35	40	36,75	6,3/6,3	225	39	0,65	8,5
6	ТРДН-63 000/35	63	36,75	6,3/6,3	280	55	0,6	11,5

Таблиця 5 Трьох обмотувальні трансформатори

№ п/п	Тип трансформатора	UH, кВ	Каталожні дані
		В	С	Н	,%	, кВт	, кВт	, %
					В-С	В-Н	С-Н	В-С	В-Н	С-Н
1	ТДТН-16000/150	158	38,5	6.6;11	10,5	18	6	-	96	-	25	1.0
2	ТДТН-25000/150	158	38,5	6,6;l1	10,5	18	6	-	145	-	34	0,9
3	ТДТН-40000/150	158	38,5	6,6;11	10,5	18	6	-	185	-	53	0,8
4	ТДТН-63000/150	158	38,5	6,6;11	10,5	18	6	-	285	-	67	0,7
15	ТМТН-6300/35	35	10,5	6,3	7,5	7,5	16,5	-	55	-	12	0,85
16	ТМТН-10000/35	36,75	10,5	6,3	16,5	8,0	7,2	-	75	-	18	0,85
17	ТМТН-16000/35	36,75	10,5	6,3	17,0	8,0	7,5	-	115	-	23	0,65

Лабораторна робота №3. ДОСЛІДЖЕННЯ РЕЖИМІВ РОБОТИ ЛІНІЇ ЕЛЕКТРОПЕРЕДАЧІ

Мета роботи - придбання навиків розрахунку і моделювання режимів роботи ліній електропередачі як елемента електричної системи і в побудові векторних діаграм струмів і напруг.

Для заданих ліній, напруги U1 і навантаження (рис 1. табл. 1):

1. Виконати розрахунок режиму лінії при максимальному навантаженні (визначити напругу U₂ в кінці лінії,

ККД = (/)*100,

де , - потужності на початку і кінці ЛЕП; подовжню і поперечну складову падіння напруги ), побудувати векторні діаграми.

2. Досліджувати режим лінії при максимальному навантаженні з обліком і без

3. урахування зарядної потужності ЛЕП.

4. Досліджувати режим лінії при активному навантаженні Р₂ = const и = var з обрахунком і без урахування зарядної потужності лінії. Побудувати залежність U₂ =; при Р₂ = const з обліком і без урахування зарядної потужності.

5. Дослідити режим Q₂ = const и Р₂ = var з обліком і без урахування зарядної

6. потужності лінії. Побудувати залежність U₂ = f(P'₂); = f(P'₂) при Q₂ = const з обліком і без урахування зарядної потужності.

7. Зробити висновки про залежність режиму роботи лінії від характеру і параметрів навантаження, а також від параметрів самої лінії. Порівняти результати розрахунків режиму лінії з обліком і без урахування зарядної потужності ЛЕП

Мал. 1 Схема електричної мережі

Таблиця 1. Параметри ЛЕП початкового режиму

Варіант	Напруга U1, кВ	Повітряна лінія	Навантаження
		, кВ	Марка дроту	Д, м	Дп, мм	l, км	Розташування дротів	, МВт	COS
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	158	150	АС-400/51	6	27,5	50	Горизонтальне	400	0,8
2	156	150	АС-300/48	6	24,1	45	Горизонтальне	200	0,81
3	155	150	АС-185/29	6	18,8	14,3	Горизонтальне	50	0,82
4	157	150	АС-240/3 2	6	21,6	16	Трикутник	100	0,83
5	157	150	АС-240/32	6	21,6	17	Трикутник	50	0,84
6	156	150	АС-185/29	6	18,8	4	Горизонтальне	70	0,85
7	156	150	АС-185/29	6	18,8	7,5	Трикутник	80	0,86
8	157	150	АС-400/51	6	27,5	7	Трикутник	300	0,87
9	152	150	АС-300/48	6	24,1	8	Горизонтальне	250	0,88
10	158	150	АС-240/32	6	21,6	9	Горизонтальне	200	0,89
11	158	150	АС-300/48	6	24,1	5	Горизонтальне	300	0,88
12	156	150	АС-240/32	6	21,6	23	Горизонтальне	150	0,87
13	157	150	АС-185/29	6	17,1	12	Трикутник	50	0,86
14	155	150	АС-150/24	6	18,8	17	Горизонтальне	ЗО	0,85
15	152	150	АС-185/29	6	24,1	15	Трикутник	80	0,84
16	153	150	АС-300/48	6	17,1	44	Трикутник	300	0,83
17	154	150	АС-150/24	6	21,6	10	Трикутник	70	0,82
18	155	150	АС-300/48	6	27,5	5	Горизонтальне	150	0,81
19	156	150	АС-400/51	6	21,6	6	Горизонтальне	200	0,8
20	157	150	АС-240/32	6	17,1	6	Горизонтальне	200	0,81
21	157	150	АС-150/24	6	24,1	9	Трикутник	80	0,82
22	158	150	АС-300/48	6	21,6	7	Горизонтальне	250	0,83
23	155	150	АС-240/32	6	17,1	11	Трикутник	80	0,84
24	156	150	АС-150/24	6	27,5	5	Трикутник	70	0,85
25	158	150	АС-400/51	6	17,1	18	Трикутник	250	0,86
26	157	150	АС-150/24	6	21,6	16	Горизонтальне	200	0,87
27	158	150	АС-240/32	6	18,8	16	Горизонтальне	150	0,88
28	155	150	АС-185/29	6	18,8	14	Трикутник	80	0,89
29	156	150	АС-185/29	6	17,1	9	Горизонтальне	40	0,88
30	37,5	150	АС-150/24	6	17,1	18	Горизонтальне	15	0,87
31	37	35	AC-150/24	6	17,1	10	трикутник	10	0.86
32	36	35	AC-120/19	6	15,2	4	трикутник	8	0,85
33	36,5	35	AC-150/24	6	17,1	8	горизонтальне	20	0,84
34	38	35	AC-150/24	6	17,1	2	горизонтальне	25	0,83
35	36	35	AC-150/24	6	17,1	8	горизонтальне	15	0,82

Порядок виконання роботи:

1. Розрахувати параметри схеми заміщення для заданої ЛЕП.

2. Ввести параметри моделі в ЕОМ

3. а) встановити режим (значення U₁ P₂, Q₂) і провести розрахунок напруги

4. струмів і потужностей на початку і кінці ЛЕП;

5. б) виключити місткості ЛЕП, встановити режим (значення U₁ P₂, Q₂) і провести ті ж розрахунки. Результати звести в таблицю 1.

6. Дії аналогічні п.3, але при установці режиму необхідно використовувати змінні від досвіду до досвіду значення становлячої потужності навантаження. Результати звести в таблицю 2.

7. Побудувати залежність U₂ =f(Q₂) і = f(Q₂) при Р₂ = const з обрахунком і без урахування зарядної потужності ЛЕП і зробити висновки по впливу на енергетичні показники лінії навантаження і зарядної потужності.

8. Побудувати залежність U₂ -f(Q₂) і = f(P₂) при Q₂ = const з обрахунком і без урахування зарядної потужності ЛЕП і зробити висновки про вплив складових навантаження (Р₂, Q₂) на параметри модельованої мережі (U₂, ).

9. По розрахованих параметрах побудувати векторну діаграму модельованої мережі.

Таблиця 2

№

, МВАр

, МВт

, кВ

, кВ

, кВ

, кВ

, МВт

, МВАр

, град

, А

, А

, А

1

2

0

Таблиця З

№

, МВт

, кВ

, кВ

, кВ

, кВ

, кВ

, МВт

, МВАр

, град

, А

, А

, А

1

2

…

9

Вказівки по виконанню роботи:

Різницю алгебри між || и ||, яка дорівнює , називають втратою напруги. Геометричну різницю між векторами і , яка дорівнює називають падінням напруги в лінії.

Падіння напруги обчислюється за формулою:

Зміщує вектор з дійсною віссю () маємо:

Представимо вектор у вигляді двох складових:

,

де

- є подовжня складова падіння напруги

- є поперечна складова падіння напруги;

- Напруга U1 на початку ділянки і його модуль визначаються виразами:



де - модуль напруги;

- фазовий зсув між векторами , причому >0, якщо вектор випереджає .

Оскільки в мережах напругою 110 кВ і нижче вплив поперечної складової на модуль напруги невеликий, то в розрахунках прийнято оцінювати падіння і втрату напруги по подовжній складовій:

Втрати потужності на ділянці мережі:

Вище показаний висновок співвідношень для розрахунку найпростішої ділянки мережі () заданими «кінця» тобто по Р₂, U₂, Q₂- Аналогічно можна отримати наступні співвідношення для розрахунку «заданими початку», тобто,



Зарядна потужність лінії:

де U_H0M - номінальна напруга лінії.

Потужність в кінці гілки 1-2

Втрати потужності в лінії:

Потужність видавана з джерела живлення

ККД лінії



де втрати активної потужності ЛЕП.

Напруга в кінці лінії визначається з рівняння

Повна складова падіння напруги:

або

Поперечна складова падіння напруги:

або .

Порядок побудови векторної діаграми без урахування зарядної потужності див. мал. 2.

1. Визначити струм навантаження:

2. Вибрати масштаб по напрузі і струму.

3. Відкласти вектор по осі дійсних величин.

4. Під кутом відкласти вектор струму І₂.

5. Обчислити падіння напруги І₂R та відкласти з кінця вектора . Як відомо, вектор I₂R співпадає по направленню з вектором струму І₂.

6. Обчислити і відкласти вектор падіння на індуктивному опорі І₂Х випереджаючий вектор струму на 900.

7. З'єднати початок координат Про з крапкою Б. Вектор Про є напрям на початку лінії.

При побудові векторної діаграми з урахуванням зарядної потужності необхідно врахувати, що через активний і реактивний опори схеми заміщення лінії протікає струм І, рівний сумі струмів І₂ і . Трикутники падіння напруги в лінії від струму І₂ та І₃/2 слід будувати окремо. Як будувати від струму ми вже розглянули. При побудові трикутника падіння напруги від струму потрібно врахувати, що місткості струм і він направлений по нижній осі.

Мал. 2 Векторна діаграма

Лабораторна робота №4. ДОСЛІДЖЕННЯ РЕГУЛЮВАННЯ НАПРУГИ В МЕРЕЖІ ЗА ДОПОМОГОЮ КОМПЕНСУЮЧИХ ПРИСТРОЇВ

Мета роботи - провести дослідження регулювання напруги мережі за допомогою компенсуючих пристроїв.

Завдання.

Для мережі досліджувати наступні режими роботи:

1. Нормальний (включено 2 лінії і 2 тр-ра)

2. Післяаварійний (включена 1 лінія, 1 тр-р)

3. Післяаварійний режим за наявності подовжньої компенсації (ППК) див. мал. 3.

4. Післяаварійний за наявності пристроїв поперечної компенсації - батареї статичних конденсаторів (БСК).

Порядок виконання роботи:

1. Розрахувати нормальний і після аварійні режими роботи мережі.

2. Визначити необхідну потужність компенсуючих пристроїв для забезпечення необхідної напруги. Пункти 1,2 виконати при підготовці до роботи (див. Методичні вказівки).

3. Досліджувати нормальний режим роботи, порівняти результати моделювання з розрахунками в п. 1.

4. Досліджувати післяаварійний режим роботи без компенсуючих пристроїв, порівняти результати моделювання з розрахунком в п. 1.

5. Досліджувати післяаварійний режим роботи за наявності:

- пристроїв подовжньої компенсації

- пристроїв поперечної компенсації.

6. Побудувати векторні діаграми для досліджуваних режимів.

7. Виконати аналіз результатів розрахунку і моделювання і зробити висновки.

Вказівки до виконання роботи до п. 1:

1. Скласти схему заміщення нормального режиму (див. мал. 1.) замінивши дві лінії одній еквівалентній.

Мал. 1 Схема електричної мережі в нормальному режимі

2. Задатися U'₂ ⁼ U_H0M і післяаварійного (відключена одна лінія в режиму максимальних навантажень) і розрахувати напругу в кінці, а потім на початку лінії (тобто «за даними кінця») по приведених нижче формулах з урахуванням втрат потужності спочатку в трансформаторі, а потім в лініях:

втрати потужності в трансформаторі:

;

Потужність яка передається по ЛЕП:

;

напруга на кінці лінії:

;

втрати в ЛЕП:

 ;

потужність, споживана на початку ЛЕП з урахуванням втрат в лінії і трансформаторі:

напруга на початку лінії:

Скласти схему заміщення післяаварійнаго режиму, тобто виключити одну лінію (див. мал. 2)

Мал. 2. Схема електричної мережі в післяаварійному режимі



Мал. 3. Схема електричної мережі з використанням КП

4. Прийняти, що напруга джерела живлення рівно знайденому в п.2

5. Прийняти, що .

6. Розрахувати потокорозподілення з урахуванням втрат «за даними кінця»

7. Розрахувати потокорозподілення в кінці ЛЕП, на шинах навантаження, прийнявши напругу на початку ЛЕП рівним знайденому в п.2 (тобто «за даними початку»).

Відома напруга джерела (див. п. 4) і потужності на початку ділянок (див. п. 6).

1. Початковими даними є: параметри лінії і трансформаторів (табл. 4.1. 4.3) напруга на початку ЛЕП, знайдена при розрахунках (див. п. 2 вказівок до виконання розрахунків нормального і післяаварійного режимів).

Таблиця 1 Дані елементів схеми

Варіант	Повітряна лінія Л1 Л2	Тип трансформатора	Навантаження
	UH0M, кВ	марка проводу	1, км		Р2, МВт	Q2, MBар
1	2	3	4	5	6	7
1	110	АС-120	18	ТРДН-40000/110	22	28
2	100	АС-120	23	ТРДН-40000/110	28	19
3	110	АС-95	20	ТРДН-25000/110	20

Подобные документы

• Розрахунок релейного захисту підстанції

  Вибір схеми приєднання силового трансформатора до мережі. Аналіз пошкоджень і ненормальних режимів роботи підстанції. Вибір реле захисту лінії високої напруги. Розрахунок струмів короткого замикання при роботі системи з максимальним навантаженням.
  
  курсовая работа [737,3 K], добавлен 21.01.2013
  

• Розвиток електричної мережі ВАТ "Львівобленерго"

  Розрахунок режиму роботи мережі для вихідної схеми. Характеристика підстанції "Добромиль-14". Вибір кількості та номінальної потужності трансформаторів підстанції. Розрахунок режимів роботи електричної мережі. Коротка характеристика комплексу "DAKAR".
  
  дипломная работа [1,8 M], добавлен 23.03.2010
  

• Функціональні властивості елементів електротехнічних мереж

  Функціональні властивості ядерного реактора АЕС, схема та принцип роботи. Вигорання і відновлення ядерного палива. Розрахунок струму в лінії. Визначення втрат напруги в лінії. Побудова графіків електричної залежності потенціалу індикаторного електрода.
  
  реферат [484,0 K], добавлен 14.11.2012
  

• Районна електрична мережа 35-220 кВ

  Стисла характеристика району та споживачів. Вибір схеми електричної мережі. Визначення потоків потужності. Вибір номінальної напруги лінії мережі, перерізів проводів повітряних ліній та трансформаторів. Регулювання напруги на підстанціях споживачів.
  
  курсовая работа [667,6 K], добавлен 25.12.2013
  

• Проектування районної та розподільчої мережі

  Розробка системи районного електропостачання: вибір трансформаторів вузлових підстанцій, потужностей пристроїв, що компенсують реактивну потужність ГПП. Розрахунок робочих режимів мережі. Визначення діапазону регулювання напруги на трансформаторах.
  
  курсовая работа [658,6 K], добавлен 21.10.2011
  

• Розрахунок районної електричної мережі напругою 110 кВ

  Вибір силових трансформаторів на підстанціях електричної мережі. Техніко-економічне обґрунтування вибраних варіантів схем електричної мережі. Розрахунок втрати потужності в обмотках трансформатора. Розподіл напруг по ділянкам ліній електропередач.
  
  курсовая работа [1,2 M], добавлен 16.09.2013
  

• Формування структури електричної мережі

  Формування структури електричної мережі для електропостачання нових вузлів навантаження. Вибір номінальної напруги ліній електропередавання. Вибір типів трансформаторів у вузлах навантаження та розрахунок параметрів їх схем заміщення. Регулювання напруги.
  
  курсовая работа [1,5 M], добавлен 27.02.2012
  

• Розробка системи електропостачання сільської місцевості та вибір електрообладнання

  Визначення електричних навантажень на вводах споживачів електричної енергії. Електричний розрахунок мережі 10 кВ, струмів короткого замикання лінії 10кВ. Вибір електричної апаратури розподільного пристрою. Релейний захист комірки лінії 10 кВ підстанції.
  
  курсовая работа [692,1 K], добавлен 04.09.2014
  

• Розробка проекту районної електричної мережі

  Розроблення конфігурацій електричних мереж. Розрахунок струмів та напруг на ділянках без урахування втрат та вибір проводів для схем. Особливість вибору трансформаторів. Визначення потужності та падіння напруги на ділянках мережі для схем А і Б.
  
  курсовая работа [4,9 M], добавлен 17.12.2021
  

• Визначення електричної потужності кабельних ліній для електропостачання підсистеми аеродромних вогнів наближення ВВІ-I

  Номінальне діюче значення струму і напруги живлення кабельної лінії. Втрати напруги на активному опорі кабелю та на індуктивному опорі високовольтного одножильного кабелю. Визначення індуктивності кабельної лінії, повної потужності регулятора яскравості.
  
  реферат [75,6 K], добавлен 15.10.2011
  

• Розрахунок експлуатаційних характеристик електричних машин

  Розрахунок параметрів схеми заміщення трансформатора, напруги короткого замикання, зміни вторинної напруги та побудова векторної діаграми. Дослідження паралельної роботи двох трансформаторів однакової потужності з різними коефіцієнтами трансформації.
  
  курсовая работа [1,6 M], добавлен 16.08.2011
  

• Вимикач високовольтний трьохполюсний

  Технічна характеристика та службове призначення приладу. Структурно-функціональна схема, принцип роботи, призначення окремих елементів та їх взаємодія. Силовий розрахунок важільної системи. Аналіз технологічності деталі, розрахунок режимів різання.
  
  дипломная работа [3,0 M], добавлен 04.09.2012
  

• Електропостачання населеного пункту

  Розрахунок електричних навантажень населеного пункту. Компенсація реактивної потужності. Визначення координат трансформаторної підстанції та аварійних режимів роботи мережі. Вибір апаратури захисту від короткого замикання, перевантаження та перенапруги.
  
  курсовая работа [361,3 K], добавлен 07.01.2015
  

• Розробка проекту електричної мережі району

  Розрахунок струмів та напруг на ділянках без урахування втрат та вибір проводів. Техніко-економічне порівняння двох схем електричної мережі. Визначення довжин ліній. Аварійний режим роботи електричної схеми Б. Режим мінімального її навантаження.
  
  курсовая работа [1,3 M], добавлен 27.02.2014
  

• Моделювання режимів роботи двигуна постійного струму з незалежним збудженням

  Режим прямого пуску двигуна постійного струму з незалежним збудженням (ДПС НЗ). Прямий пуск ДПС НЗ зі ступінчастою зміною напруги якоря. Режим прямого пуску ДПС НЗ з динамічним гальмуванням. Прямий пуск з противмиканням і введенням опору противмикання.
  
  контрольная работа [656,5 K], добавлен 13.06.2013
  

• Проектування і розрахунок системи електропостачання

  Визначення розрахункових навантажень в електропостачальних системах промислових підприємств та міст. Розрахунок зниження очікуваної величини недовідпущеної електроенергії. Особливості регулювання напруги. Річні втрати електричної енергії у лінії 35 кВ.
  
  курсовая работа [1,0 M], добавлен 13.12.2014
  

• Дослідження перехідних процесів у системі Г-Д

  Поведінка системи ГД перехідних режимів. Експериментальне дослідження процесів при пуску, реверсі та гальмуванні електричних генераторів. Алгоритм побудування розрахункових графіків ПП при різних станах роботи машини. Методика проведення розрахунку ПП.
  
  лабораторная работа [88,2 K], добавлен 28.08.2015
  

• Режими роботи нейтралі в електроустановках

  Заземлення нейтралі в мережах середньої напруги комунального й промислового електропостачання. Дослідження ефективності заземлення нейтралей автотрансформаторів через резистор. Трифазні мережі з резонансно-заземленими (компенсованими) нейтралями.
  
  реферат [1,1 M], добавлен 20.03.2011
  

• Проектування розвитку електричної системи на базі існуючої схеми із заданими джерелами

  Розрахунок режиму та застосування методу динамічного програмування для визначення оптимальної схеми електричної мережі. Вибір потужності трансформаторів для підстастанцій, схеми розподільчих пристроїв. Визначення витрат на розвиток електричної мережі.
  
  курсовая работа [1,8 M], добавлен 10.05.2012
  

• Перетворювач СКЗ змінної напруги

  Вимірювання змінної напруги та струму. Прецизійний мікропроцесорний вольтметр: структурні схеми. Алгоритм роботи проектованого пристрою. Розробка апаратної частини. Розрахунок неінвертуючого вхідного підсилювача напруги. Оцінка похибки пристрою.
  
  курсовая работа [53,8 K], добавлен 27.10.2007
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам