Министерство образования и науки

• Название: Министерство образования и науки
• Дата: 07.04.2019
• Размер: 349.35 Kb.
• Имя файла: Laboratornaya_rabota_5.docx
• Тип: Документы; #72871

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Чувашский государственный университет имени И.Н.Ульянова»

Факультет энергетики и электротехники

Кафедра электроснабжения промышленных предприятий

имени А.А.Фёдорова

ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

ОТЧЁТ

о работе №5

РАСЧЁТ ТОКОВ МОЩНОСТИ И НАПРЯЖЕНИЙ В ПРОСТЫХ

ЗАМКНУТЫХ СЕТЯХ

Выполнил: студент группы ЭЭ-21-11

Федоров Алексей Владимирович

Проверил: доцент,к.т.н., Осипенко Г.А.

Чебоксары

2013

Цель работы: определить основные показатели установившихся режимов электрической системы с тремя нагрузочными и одним генерирующим узлами, соединёнными тремя линиями электропередачи напряжением 220 кВ и анализ их применения при отключении отдельных элементов сети.

Исходные данные: Длины линий: , ,. Линии выполнены проводами марок АС400/61, АС240/56 и АС240/56 для линий , , соответственно. Среднегеометрическое расстояние между проводами фаз для всех ЛЭП одинаково . Мощности нагрузок:, ,;

, ,



Рисунок 1 – Схема исследуемой простой замкнутой электрической сети

Подготовка к работе:

1. 
   Вопрос: Что понимается под основными, утяжелёнными и аварийными режимами работы электрических систем?
   

Нормальный режим – режим, при котором обеспечиваются значения заданных параметров режима работы и резервирования в установленных пределах и электроснабжение потребителей.

Утяжелённый режим – режим, при котором на линию ложится повышенная нагрузка. Наступает при отключении одного или нескольких элементов сети .

Аварийный режим – переходный режим, который наступает в результате коротких замыканий, обрывов, разрушения опор и т.д.

2. 
   Вопрос: Какие бывают виды замкнутых электрических сетей?
   

Замкнутые электрические сети делятся на простые и сложные. В простых замкнутых сетях есть узлы, питающиеся по двум ветвям, но нет узлов, получающих питание более чем по двум ветвям. Отсутствуют узлы, с которыми соединены три о более ветви. Простые замкнутые сети образуют только один контур. В сплошной замкнутой сети есть узлы, с которыми соединены три и более ветви. Сложная замкнутая сеть содержит два и более контура.

3. 
   Вопрос: Как рассчитать зарядную мощность линии?
   

Зарядная мощность линии электропередачи рассчитывается по формуле:

,

где .

4. 
   Вопрос: Как определить расчётную нагрузку подстанции?
   

Расчётная нагрузка: ,

где - нагрузка подстанции; –потери в трансформаторе; - потери комплексной мощности в обмотках трансформатора; - реактивная мощность, генерируемая в начале линии, отходящей от подстанции; - реактивная мощность, генерируемая в конце линии, подходящей к подстанции.

Если на подстанции с нагрузкой работают нормально одинаковых трансформатора, то их эквивалентное сопротивление в раза меньше, а проводимость в раза больше.

Потери мощности рассчитываются по формулам:

5. 
   Вопрос: В какой точке ВЛ-220 кВ напряжение будет иметь большее значение в режимах ХХ?
   

Напряжение будет иметь наибольшую величину в режиме ХХ в конце линии.

6. 
   Вопрос: При каком условии реактивная мощность конца будет больше реактивной мощности начала ЛЭП в рабочем режиме?
   

Реактивная мощность конца будет больше реактивной мощности в начале в установившемся режиме работы при условии, что

Расчёт параметров схемы замещения исследуемой простой замкнутой электрической сети:

Для линии :

Таблица 1 – Каталожные данные проводов

Марка провода	, мм	,Ом/км
АС400/64	27,700	0,075
АС240/56	22,400	0,122

.

Для линий и параметры расчётной схемы замещения рассчитываются аналогично. Результаты расчётов записаны в таблицах 1 и 2.

Таблица 1 – Расчётные удельные параметры проводов

Марка провода	, Ом/км	, мкСм/км
АС400/61	0,407	2,802
АС240/56	0,420	2,709

Таблица 2 – Параметры линий электропередачи

Линия	Марка провода
	АС400/61	51,000	3,825	20,757	142,902	6,917
	АС240/56	57,000	6,954	23,940	154,413	7,474
	АС240/56	60,000	7,320	25,200	162,540	7,867

Для трансформатора типа ТРДН – 40000/220:

Таблица 3 – Каталожные данные трансформатора типа ТРДН – 40000/220

230	6,6/6,6	12	170	50	0,9

Для двух параллельно включенных трансформаторов типа ТРДН – 40000/220:















Рисунок 2 – Схема замещения исследуемой простой замкнутой электрической сети



Рисунок 3 – Расчётная схема замещения исследуемой простой замкнутой электрической сети в нормальном режиме



Рисунок 4 – Расчётная схема замещения простой замкнутой электрической сети в утяжеленном режиме

Таблица 4 – Исходные данные к расчёту нормального режима работы сети

Ветви		Узлы		, В	Точность
4		3		242.000	0.001
Ветвь			, Ом	, Ом	, Ом
конец	начало
4	3		3.852	20.757	1.000
3	2		7.320	25.200	1.000
4	2		6.954	23.940	1.000
1	2		2.811	79.350	34.848
Узел
1	-52.250			-17.174
2	-0.100			6.950
3	-75.200			-19.889

Таблица 5 – Исходные данные к расчёту утяжеленного режима работы сети

Ветви		Узлы		, В	Точность
4		4		242.000	0.001
Ветвь			, Ом	, Ом	, Ом
конец	начало
5	4		3.852	20.757	1.000
3	2		7.320	25.200	1.000
5	2		6.954	23.940	1.000
1	2		2.811	79.350	38.848
Узел
1	-52.400			-17.178
2	-0.100			6.950
3	-75.200			-23.347
4	0.001			3.458

Результаты расчёта нормального режима сети записаны в таблицах 6.1 – 6.3.

Таблица 6.1 – Мощности и напряжения в узлах нормального режима

Номер узла	Активнаямощн. узла,	Реактивнаямощн. узла,	Действит. часть напр.,	Мним.часть напр.,	Действующ. значение напр.,
1	-52.400	-17.180	5.943	-0.5526	5.969
2	-0.1000	6.950	238.900	-4.576	239.000
3	-75.200	-19.890	238.900	-5.385	239.000

Таблица 6.2 – Мощности и потери мощностей в ветвях нормального режима

Ветвь,	Активнаямощн.,	Реактивнаямощн.,	Активнаямощн.,	Реактивнаямощн.,	Потери активной мощн.,	Потери реактивной мощн.,
4-3	72.570	22.720	-72.190	-20.680	0.3804	2.050
3-2	-2.913	0.7994	2.914	-0.7954	0.1170E-02	0.4027E-02
4-2	55.450	15.030	-55.060	-13.680	0.3919	1.349
1-2	-51.890	-17.010	52.040	21.41	0.1559	4.400

Таблица 6.3 – Суммарные нагрузочные потери мощности в электропередаче нормального режима

Суммарные потери активной мощности,	Суммарные потери реактивной мощности,
0.9294	7.803

Результаты расчёта утяжелённого режима сети записаны в таблицах 7.1 – 7.3.

Таблица 7.1 – Мощности и напряжения в узлах утяжеленного режима

Номер узла	Активнаямощн. узла,	Реактивнаямощн. узла,	Действит. часть напр.,	Мним.часть напр.,	Действующ. значение напр.,
1	-52.400	-17.180	5.781	-0.7280	5.826
2	-0.1000	6.950	233.400	-11.080	233.700
3	-75.200	-23.350	227.800	-18.660	242.300
4	0.1000E-2	3.458	242.300	0.4296	242.300

Таблица 7.2 – Мощности и потери мощностей в ветвях утяжеленного режима

Ветвь,	Активнаямощн.,	Реактивнаямощн.,	Активнаямощн.,	Реактивнаямощн.,	Потери активной мощн.,	Потери реактивной мощн.,
5-4	-0.2294E-3	-3.454	0.1014E-2	3.458	0.7846E-3	0.4228E-2
3-2	-75.180	-23.250	76.040	26.240	0.8675	2.987
5-2	131.000	49.040	-128.700	-41.050	2.342	8.000
1-2	-52.380	-17.050	52.550	21.750	0.1665	4.701

Таблица 7.3 – Суммарные нагрузочные потери мощности в электропередаче утяжеленного режима

Суммарные потери активной мощности,	Суммарные потери реактивной мощности,
3.359	15.690

Рассчитаем максимальное абсолютное и относительное значение потери напряжения для нормального режима





Рассчитаем максимальное абсолютное и относительное значение потери напряжения для утяжеленного режима





Рассчитаем КПД электропередачи в нормальном и утяжеленных режимах





Выводы:

1. 
   При переводе линии 4-3 в режим холостого хода КПД сети снизился со значения до значения из-за увеличения нагрузочных потерь в сети со значения 0,9294 МВт до значения 3,359 МВт.
   

2. 
   При переводе линии 4-3 в режим холостого хода максимальные абсолютное и относительное значения потери напряжения в сети увеличились со значений и до значений и из-за увеличения нагрузочных потерь в сети со значения 0,9294 МВт до значения 3,359 МВт.
   
3. 
   В режиме холостого хода линии 4-3 напряжение в конце линии ( увеличилось на значение кВ.