Пример. Лабораторная работа 3 регулирование напряжения в районной электрической сети 110 кВ

• Название: Лабораторная работа 3 регулирование напряжения в районной электрической сети 110 кВ
• Дата: 19.11.2021
• Размер: 1.23 Mb.
• Имя файла: Пример.docx
• Тип: Лабораторная работа; #276532

ФГБОУ ВО

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

« »



Кафедра электроэнергетических систем
Лабораторная работа № 3

РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ В РАЙОННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 110 кВ

Выполнили: Ритерман В. В.

Якунин М. Ю.

Орлов С.С.

Бригада: 1

Группа: Э-01-16

Преподаватель: Булатов Р. В.

Москва 2018

РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ В РАЙОННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 110 кВ

Цель работы:

Исследование возможностей регулирования напряжения в нормальном и послеаварийном режимах на шинах 10 кВ подстанций сети 110 кВ.

Исходные данные представлены в таблице 1:

Рис.1 Схема электрической сети 110 кВ
Таблица 1. Исходные данные

Линия 1
Марка провода	r0, Ом/км		b0, Ом/км		x0, Ом/км		L1, км	P1нб, МВт
АС240/32	0,12		2,81*10-6		0,405		30	70
Линия 2
Марка провода	r0, Ом/км		b0, Ом/км		x0, Ом/км		L1, км	P1нб, МВт
АС120/19	0,229		2,66*10-6		0,427		50	45
Трансформатор Т1
Uв ном, кВ		Uн ном, кВ		Sном, МВА		xт, Ом			∆Uраб
115		10,5		63		22			±9*1,78%Uвн
Трансформатор Т2
Uв ном, кВ		Uн ном, кВ		Sном, МВА		xт, Ом			∆Uраб
115		10,5		40		36,7			±9*1,78%Uвн

1. 
   Подготовка к лабораторной работе:
   
   1. 
      Схема замещения:
      

Рис.2 Схема замещения сети

2. 
   Параметры схемы замещения:
   
   1. 
      Параметры линии
      

Послеаварийный режим ( ) :

2. 
   Параметрызамещения ТР:
   

3. 
   Параметры напряжения:
   

4. 
   Мощность нагрузки в режимах НБ, НМ и послеаварийном:
   

А)

НБ и послеаварийный:









НМ:









Б)

НБ и послеаварийный:









НМ:

5. 
   Блок - схемы
   

:

Рис.3. Блок – схема для НБ

:

Рис.4. Блок – схема для НМ



:

Рис.5. Блок – схема АВ

2. 
   Результаты измерений представлены в таблице 2 и таблице 3
   
   1. 
      При cosφ = 0.8
      

Таблица 2. Измерения проводимые при cosφ = 0.8

Узел	P		Q			U
	мод, Вт	ор, МВт		мод, вар	ор, Мвар			мод, В	ор, кВ
Режим наибольших нагрузок
Л'1	5.1	125.5		3.3	82.5			58	116
Л"1	-4.95	-123.75		0.3	7.5			54	108
Л'2	2.05	51.25		0.4	10			54	108
Л"2	-2.0	-50		-0.4	-10			52	104
Н1	2.9	72.5		2.2	55			58	116
H2	1.9	47.5		1.5	37.5			57.5	115
Режим наименьших нагрузок
Л'1	2.65	66.25		1.4	35			55	110
Л"1	-2.6	-65		-1.4	-35			53.5	107
Л'2	1.1	27.5		1.2	30			53.5	107
Л"2	-1.05	-26.25		-0.8	-20			51.5	103
Н1	1.5	37.5		1.1	27.5			54.8	109.6
H2	1.0	25		0.7	17.5			54.8	109.6
Послеаварийный режим
Л'1	5.3	132.5		1.39	34.75			57.5	115
Л"1	-5.1	-125.5		-0.7	-17.5			54	108
Л'2	2.0	50		-1.6	-40			54	108
Л"2	-1.9	-47.5		7.5	187.5			53	106
Н1	3.1	77.5		2.3	57.5			58	116
H2	1.8	45		1.4	35			57.5	115
Регулирование напряжения
Трансформатор		РПН					С, мкФ
Режим наибольших нагрузок
Т1		ВН: -3.75% НН: 10%					0
Т2		ВН: -5% НН: 5%					0.25
Режим наименьших нагрузок
Т1		ВН: -5% НН: 0%					0.125
Т2		ВН: -5% НН: 5%					0
Послеаварийный режим
Т1		ВН: -3.75% НН: 10%					0.25
Т2		ВН: 3.75% НН: 10%					0.5

2. 
   При cosφ = 0.94
   

Таблица 3.Измерения проводимые при cosφ = 0.94

Узел	P		Q			U
	мод, Вт	ор, МВт		мод, вар	ор, Мвар			мод, В	ор, кВ
Режим наибольших нагрузок
Л'1	5.2	130		2.6	65			57.5	115
Л"1	-5.05	-126.25		-2.3	-57.5			55	110
Л'2	2.2	55		1.0	25			55	110
Л"2	-2.1	-52.5		-1.0	-25			52.5	105
Н1	2.8	70		1.05	26.25			57.5	115
H2	2.1	52.5		0.75	18.75			57.5	115
Режим наименьших нагрузок
Л'1	2.55	63.75		0.9	22.5			55	110
Л"1	-2.5	-62.5		-0.9	-22.5			53.5	107
Л'2	1.05	26.25		0.3	7.5			53.5	107
Л"2	-1.0	-25		-0.4	-10			52.5	105
Н1	1.5	37.5		0.5	12.5			54.8	109.6
H2	1.0	25		0.3	7.5			54.8	109.6
Послеаварийный режим
Л'1	5.4	135		2.0	50			57.5	115
Л"1	-5.2	-130		-1.35	-33.75			54	108
Л'2	2.25	56.25		0	0			54	108
Л"2	-2.1	-52.5		0.2	5			51	102
Н1	2.95	73.75		1.1	27.5			57.5	115
H2	2.05	51.25		0.7	17.5			57.5	115
Регулирование напряжения
Трансформатор		РПН					С, мкФ
Режим наибольших нагрузок
Т1		ВН: -2.5% НН: 5%					0
Т2		ВН: -5% НН: 0%					0
Режим наименьших нагрузок
Т1		ВН: -2.5% НН: 5%					0
Т2		ВН: 0% НН: 5%					0
Послеаварийный режим
Т1		ВН: -2. 5% НН: 10%					0
Т2		ВН: -2.5% НН: 10%					0.25

3. 
   Потери на участках
   

1.3. Потери приcosφ = 0.8

Таблица 5.

Режим		Линия 1			Линия 2			Нагрузка
		ΔP	ΔQ	ΔU	ΔP	ΔQ	ΔU		ΔP	ΔQ	ΔU
НБ	мод, Вт/Вар/В	10.05	3	4	4.05	0.8	2		1	0.7	0.5
	ор, МВт/МВар/кВ	249.25	75	8	101.25	20	4		25	17.5	1
НМ	мод, Вт/Вар/В	5.25	2.8	1.5	2.15	2	2		0.5	0.4	0
	ор, МВт/МВар/кВ	131.25	70	3	53.75	50	4		12.5	10	0
П/ав	мод, Вт/Вар/В	10.4	2.09	3.5	3.9	-9.1	1		1.3	1.9	0.5
	ор, МВт/МВар/кВ	260	52.25	7	97.5	-227.5	2		32.5	22.5	1

1.4. Потери приcosφ = 0.94

Таблица 6.

Режим		Линия 1			Линия 2			Нагрузка
		ΔP	ΔQ	ΔU	ΔP	ΔQ	ΔU		ΔP	ΔQ	ΔU
НБ	мод, Вт/Вар/В	10.25	4.9	2.5	4.3	2	2.5		0.7	0.3	0
	ор, МВт/МВар/кВ	256.25	122.5	5	107.5	50	5		17.5	7.5	0
НМ	мод, Вт/Вар/В	5.05	1.8	1.5	2.05	0.7	1		0.5	0.2	0
	ор, МВт/МВар/кВ	126.25	45	3	51.25	17.5	3		12.5	5	0
П/ав	мод, Вт/Вар/В	10.6	3.35	3.5	4.35	-0.2	3		0.9	0.4	0
	ор, МВт/МВар/кВ	265	83.75	7	108.75	-5	6		22.5	10	0

Выводы:

1. 
   Чем больше нагрузка, тем более эффективное регулирование должно применяться на шинах НН, т.к. параметры режима сети (напряжения, мощности) быстрее убывают.
   
2. 
   С увеличением cosφ требуется меньшее регулирование напряжения, т.к. потери мощности и напряжения в сети меньше. В противном случае требуемого напряжения добиваются, используя РПН и батареи конденсаторов.
   
3. 
   При уменьшении k_T, напряжение на шинах НН возрастает.
   
4. 
   Компенсация реактивной мощности повышает суммарную выработку реактивной мощности, в результате чего напряжение на шинах НН повышается
   
5. 
   В послеаварийном режиме потери напряжения и мощности велики, поэтому регулирование k_T оказывается недостаточным, и приходится подключать УКРМ.
   
6. 
   Принципиальное отличие РПН от КУ: регулирование с помощью РПН не вносит изменение в потокораспределение мощности в сети, т.к. регулируется непосредственно напряжение; в то же время компенсационные устройства регулируют напряжение косвенно, через реактивную мощность. Т.о. пропускная способность сети увеличивается.