ФГБОУ ВО
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
« »
![описание: mpei_1](59982_html_m639da58b.png)
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:![](59982_html_a26a5bc.jpg)
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
|
Подготовка к лабораторной работе:
Схема замещения:
Рис.2 Схема замещения сети![d:\э-01-16\5 семестр\электроэнергетические системы и сети\лр3\схема замещения.jpg](59982_html_m569d20ae.jpg)
Параметры схемы замещения:
Параметры линии
![](59982_html_5c6a65eb.gif)
![](59982_html_6582bbc4.gif)
![](59982_html_4ac10210.gif)
![](59982_html_7271c656.gif)
![](59982_html_m7ea19400.gif)
![](59982_html_m624c8a42.gif)
![](59982_html_4e47741f.gif)
![](59982_html_474bbf76.gif)
![](59982_html_6d6df23c.gif)
![](59982_html_22cc9732.gif)
![](59982_html_10c429ab.gif)
![](59982_html_71ea1772.gif)
![](59982_html_m29b01461.gif)
![](59982_html_16297b67.gif)
Послеаварийный режим ( ) :
![](59982_html_m3a35611.gif)
![](59982_html_m5bda510a.gif)
![](59982_html_468279e5.gif)
![](59982_html_m2bf8a097.gif)
![](59982_html_780bce85.gif)
![](59982_html_m352ffa51.gif)
![](59982_html_m5cf99c7c.gif)
![](59982_html_m694986de.gif)
Параметрызамещения ТР:
![](59982_html_m17eb9fad.gif)
![](59982_html_m5ec1d33e.gif)
![](59982_html_m472bb01c.gif)
![](59982_html_234b107f.gif)
Параметры напряжения:
![](59982_html_613f83b6.gif)
![](59982_html_6713408b.gif)
![](59982_html_349bfea1.gif)
![](59982_html_20839976.gif)
![](59982_html_m42be9c21.gif)
Мощность нагрузки в режимах НБ, НМ и послеаварийном:
А)![](59982_html_1131731e.gif)
НБ и послеаварийный:
![](59982_html_m45691ef.gif)
![](59982_html_m2bb57936.gif)
![](59982_html_m27a25ecd.gif)
![](59982_html_171c5b4f.gif)
НМ:
![](59982_html_20088a6.gif)
![](59982_html_m5068172d.gif)
![](59982_html_m2b14cedb.gif)
![](59982_html_m5286b342.gif)
Б)![](59982_html_62d24af2.gif)
НБ и послеаварийный:
![](59982_html_m45691ef.gif)
![](59982_html_m733bc316.gif)
![](59982_html_m27a25ecd.gif)
![](59982_html_5b4fd702.gif)
НМ:
![](59982_html_20088a6.gif)
![](59982_html_m417e4a2d.gif)
![](59982_html_m2b14cedb.gif)
![](59982_html_4f78877.gif)
Блок - схемы
:
Рис.3. Блок – схема для НБ![](59982_html_m6af6d596.jpg)
:
Рис.4. Блок – схема для НМ
![](59982_html_2be3edbd.jpg)
:
Рис.5. Блок – схема АВ![](59982_html_m6af6d596.jpg)
Результаты измерений представлены в таблице 2 и таблице 3
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
|
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
|
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:
Чем больше нагрузка, тем более эффективное регулирование должно применяться на шинах НН, т.к. параметры режима сети (напряжения, мощности) быстрее убывают.
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.
При уменьшении kT, напряжение на шинах НН возрастает.
Компенсация реактивной мощности повышает суммарную выработку реактивной мощности, в результате чего напряжение на шинах НН повышается
В послеаварийном режиме потери напряжения и мощности велики, поэтому регулирование kT оказывается недостаточным, и приходится подключать УКРМ.
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.
|