Лабораторная работа контроль уровня напряжения в сети. Лабораторная работа 2 Регулирование напряжения в районной электрической сети 110 кв цель и содержание работы
 Скачать 91.5 Kb.
|
|
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 Регулирование напряжения в районной электрической сети 110 кВ Цель и содержание работы. Целью настоящей работы является исследование возможностей регулирования напряжения в нормальном и послеаварийном режимах на шинах 10 кВ подстанций сети 110 кВ (рис.3.1). В процессе выполнения работы следует рассмотреть регулирование напряжения средствами РПН трансформаторов, установленных на понижающих подстанциях, и компенсации реактивной мощности, потребляемой на шинах 10 кВ, с помощью батарей конденсаторов. Л1 Л2 Uэс  ЭЭС ПС1 ПС2 Т1 Т2 S1 S2 QБК1 QБК2 UН1 UН2 В качестве источника питания рассматриваются шины 110 кВ мощной подстанции системы, на которых поддерживается заданное напряжение. Линии Л1 и Л2 – двухцепные. На каждой подстанции установлены два трансформатора. Схемы подстанций предусматривают отключение линий и трансформаторов независимо. Исследуются режимы наибольших и наименьших нагрузок и один послеаварийный режим – отключение одной цепи на головном участке сети. Рассматриваются два исходных варианта: а) во всех режимах cosнагр.= 0,8 ; б) во всех режимах cosнагр.= 0,94 . Напряжение на шинах подстанции ЭЭС в режиме наибольших нагрузок и в послеаварийном режиме – 115 кВ, в режиме наименьших нагрузок – 110 кВ. На шинах 10 кВ обеспечивается принцип встречного регулирования напряжения [1].0 2. Исходные данные. 2.1 Длины линий (L) приведены в табл.3.1. Таблица 3.1 Линии электропередачи
Линия Л1 выполнена проводом марки АС 240/32 r0 = 0,12 Ом/км; х0 = 0,405 Ом/км ; b0 = 2,81 10-6 См/км. Линия Л2 выполнена проводом марки АС 120/19 r0 = 0,229 Ом/км; х0 = 0,427 Ом/км ; b0 = 2,66 10-6 См/км. 2.2 В таблице 3.2 приведены значения наибольших нагрузок подстанций. Таблица 3.2 Нагрузки подстанций
Коэффициент неравномерности н = Рнм/Рнб = 0,5 2.3 Данные трансформаторов на подстанциях приведены в табл.3.3. Таблица 3.3 Данные трансформаторов на подстанциях
2.4 Принять масштабные коэффициенты равными: mU = 2 кВ ор./В мод., mZ = 0,16 Ом ор./Ом мод. 3. Задание на подготовительную работу. Составить схему замещения сети, используя П-образные схемы замещения для линий. Активными сопротивлениями и Sктрансформаторов пренебречь, т.е. понижающие трансформаторы вводятся ХТ . Определить параметры схем замещения линий для нормального режима и заданного послеаварийного режима. Определить параметры схем замещения трансформаторов По заданным масштабам моделирования определить параметры элементов модели, значения напряжений Uэс и мощностей нагрузок для двух режимов. Составить расчетную схему для набора на модели с указанием на ней значений параметров элементов. Подготовить таблицы для записи результатов экспериментов и их пересчета через масштабы в величины оригинала. Подготовить схему замещения для фиксации параметров исследованных режимов (напряжений в узлах и потоков мощности в ветвях), пересчитанных в величины оригинала. Ответить на контрольные вопросы. 4. Порядок выполнения работы. В соответствии с подготовленной расчетной схемой, выбрать на модели необходимые элементы и указать их номера на схеме. На коммутационной панели выбрать шины для соединения элементов и указать их номера на расчетной схеме. Собрать на модели схему для исследования нормальных режимов. Установить на всех элементах схемы рассчитанные значения сопротивлений и емкостей. На нагрузочных элементах установить максимальные значения активного и индуктивного сопротивлений при параллельном их соединении. После проверки преподавателем правильности набора всей схемы на модели, отсоединить от схемы нагрузочные элементы Н1 и Н2. Подключить нагрузочный элемент Н1 к ИБМ (независимой генераторной станции). Установить на этой станции нулевое индуктивное сопротивление и привести все потенциометры в нулевое положение. Включить питание стенда и выбранную генераторную станцию. Установить на шинах станции желаемое напряжение по условию встречного регулирования равное 1,05Uном.= 10,5 кВ, приведя его к высшему напряжению трансформатора Т1. При этом напряжении, с помощью переключателей, установить значения активного и индуктивного сопротивлений нагрузочного элемента, соответствующих активной и реактивной мощности нагрузки 1-ой подстанции в режиме наибольших нагрузок при cosнагр.= 0,8 и послеаварийном режиме. Мощности при этом контролируются по приборам. Операции по п.4.6 повторить для нагрузочного элемента Н2. Восстановить схему, подсоединив к ней нагрузочные элементы Н1 и Н2. Конденсаторные батареи С-11 и С-31 пока не включать. Включить питающую генераторную станцию и установить на ее шинах Uэс = 1,05Uном.=115 кВ. В полученном режиме замерить мощности в начале и конце каждой линии и напряжения за трансформаторами Т1 и Т2, т.е. на шинах нагрузок. В том случае, когда напряжение на одной из подстанций или на обеих подстанциях не равно 1,05Uном. по условию встречного регулирования, на этих подстанциях должно быть выполнено регулирование напряжения – выполнить п.4.10. Произвести регулирование напряжения на шинах нагрузки изменением коэффициента трансформации трансформаторов Т1 и Т2, добиваясь значения напряжения, соответствующего требованию встречного регулирования 1,05Uном.. В том случае, когда регулировочный диапазон РПН оказывается недостаточным, для компенсации реактивной мощности на шины нагрузки включаются емкостные элементы С-11 и С-31, и с их помощью повышают напряжение до желаемого значения. Результаты измерений мощностей в начале и конце каждой линии и напряжений в узлах записать в таблицу и нанести на схему. Записать также выбранные ответвления на ВН и НН трансформаторов и значения емкостей С-11 и С-31. Установить послеаварийный режим, изменив параметры схемы замещения линии Л1 при отключении ее одной цепи. Повторить операции по п.п.4.9 и 4.10. Для реализации нормального режима наименьших нагрузок восстановить параметры схемы замещения двухцепной линии Л1 и повторить операции по п.п.4.5 – 4.10, но при этом мощности нагрузок должны быть приняты равными Рi нм и Qi нм, Uэс = Uном. = 110 кВ, а желаемое напряжение, по условию встречного регулирования, равным Uном.= 10 кВ. Повторить операции по п.п.4.5 – 4.12, приняв значение cosнагр.=0,94= пост. С этой целью должны быть изменены только реактивные мощности нагрузок. Выполнить пересчет замеренных значений режимных параметров к величинам реальной системы (оригинала) для всех исследованных режимов и внести результаты в те же подготовленные таблицы. Произвести анализ результатов экспериментов. Оформить отчет по выполненной работе. 5. Методические указания. Для расчетов параметров схем замещения линий и трансформаторов возможно пользоваться формулами, приведенными в п.2.3 2-го раздела данного пособия. На трансформаторных элементах первоначально устанавливается основной коэффициент трансформации, т.е. штеккер вставляется в гнездо "0" на ВН и на НН трансформатора. Для компенсации реактивной мощности используются конденсаторы С-11 и С-31, выведенные на лицевую панель стенда. При этом верхним выводом конденсаторы подключаются к шинам низшего напряжения трансформаторов на подстанциях, а нижний вывод необходимо заземлить с помощью перемычки. 6. Анализ результатов. В заключение необходимо проанализировать результаты и сделать выводы в письменном виде по следующим вопросам: как влияет режим работы потребителей на подстанциях на параметры режима сети и на условия регулирования напряжения на шинах НН подстанций; как влияет изменение структуры нагрузок (изменение сosнагр.) на параметры режима сети и на условия регулирования напряжения на шинах нагрузок; как влияет изменение коэффициента трансформации трансформаторов на напряжение на шинах НН; как влияет компенсация реактивной мощности с помощью конденсаторов на напряжение на шинах НН подстанций; приведите в качестве доказательства влияния соответствующие формулы; как изменяются параметры режима и условия регулирования напряжения при отключении одной цепи питающей линии в послеаварийном режиме; в чем принципиальное отличие регулирования напряжения с помощью РПН и КУ. 7. Контрольные вопросы. 1. Каковы допускаемые отклонения напряжения для основных типов электроприемников и в чем заключаются основные причины необходимости ограничений отклонений напряжения? 2. В чем содержание и смысл закона встречного регулирования напряжения на шинах 6 – 10 кВ понижающих подстанций? Каковы при этом желаемые отклонения напряжения? 3. Перечислите основные типы средств регулирования напряжения на понижающих подстанциях 35 – 220/6 – 10 кВ. Каковы технические возможности регулирования напряжения с применением этих средств и каковы их основные технико–экономические характеристики? 4. Каковы условия баланса реактивной мощности в электрической сети, и при каких уровнях рабочего напряжения этот баланс должен анализироваться? 5. Каковы средства поддержания баланса реактивной мощности в сети? Каково влияние применения этих средств на регулирование напряжения в сети? 6. Какие средства регулирования напряжения используются в данной работе? Как влияет изменение коэффициента трансформации понижающего трансформатора на уровень напряжения на шинах НН? Каким образом влияет включение конденсаторной батареи на параметры режима сети, в частности на уровень напряжения на шинах НН подстанций? | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||