1 Назначение лаборатории «Теория моделирования в инженерной практике»

Выполнение лабораторных работ является одним из важней­ших этапов процесса изучения дисциплины «Теория моделирования в инженерной практике». Целью лабораторных занятий является закрепление в памяти студента приобретенных ранее теоретических знаний.

Предметом изучения в лаборатории «Теория моделирования в инженерной практике» являются электрические сети и линии электропередачи, по которым передаются большие мощности. Смонтировать линию электропередачи или электри­ческую сеть в лабораторных условиях не представляется воз­можным. Поэтому единственным путем исследования их в лабо­ратории является моделирование - представление элементов электрической сети на экспериментальных установках не в на­туральную величину, а в определенном масштабе, либо моделирование сетей на виртуальных лабораторных работах (на компьютерах, оснащенных современными моделирующими пакетами).

Участки электрической сети и трансформаторы представля­ются их схемами замещения, а нагрузка - наборами активных и реактивных сопротивлений. При этом токи, мощности, напряже­ния и другие параметры модели оказываются меньшими соот­ветствующих параметров, характеризующих режим оригинала. В лаборатории «Теория моделирования в инженерной практике» студенты знакомятся с элементами моделирования элементов электри­ческих сетей, получают понятия о взаимных связях параметров режима электропередач, изучают методы исследования устано­вившихся режимов электрических сетей.

2 Описание лабораторного стенда по дисциплине «Теория моделирования в инженерной практике», моделируемого в матлаб

Лабораторный стенд, который использовался в лабораторных работах по дисциплине «Теория моделирования в инженерной практике», предназначен для исследования режи­мов работы электрических сетей, элементы которых представ­лены их схемами замещения.

На стенде было смонтировано по 4 ли­нии электропередач, 5 трансформаторных элементов, а также имелись активные, емкостные и индуктивные элементы для из­менения величины коэффициента мощности нагрузки.

С целью обеспечения фронтального проведения лаборатор­ных работ стенд был выполнен в четырех экземплярах.

На лицевой панели каждого стенда была представлена мнемони­ческая схема электрических соединений элементов и схемы за­мещения линий электропередач трансформаторов и нагрузок.

Коммутация элементов и подключение измерительных прибо­ров производилась на лицевой панели с помощью соединительных проводов со штекерами.

В каждом стенде имелся свой трансформатор, который понижал напряжение до 110 В.

Параметры продольных ветвей схем замещения линий и трансформаторов модели были определены экспериментально.

Числен­ные значения их приведены в таблице 2.1 - 2.8.

Таблица 2.1 - Параметры трансформаторных и линейных элементов стенда № 1

Параметр	Численные значения параметра
	Т1	Т2	T3	T4	Л1	Л2	Л3	Л4
Z, Oм	166,452	112,097	65,079	103,968	35,276	41,89	100,787	43,438
R, Oм	9,225	9,225	9,575	8,779	19,048	20	15,819	19,804
Х, Oм	156,179	111,717	64,4	103,597	29,697	36,81	99,538	38,661

Таблица 2.2 - Параметры электрической сети стенда № 1

Параметр	Численные значения параметра
	Лl		Л2		Л3		Л4
	Л	П	Л	П	Л	П	Л	П
Z, Oм	12164,9	12291,7	14303,3	14390,8	3277,78	3277,78	555,56	6210,53

Примечание - Т1-Т4 - трансформаторы, Л1-Л4 - линии, П - правый конденсатор, Z - модуль полного сопротивления, R - активное сопротивление, Х - реактивное сопротивление, Л - левый конденсатор в схеме замещения ЛЭП на стенде.

Таблица 2.3 - Параметры трансформаторных и линейных элементов стенда № 2

Параметр	Численные значения параметра
	Т1	Т2	T3	T4	Л1	Л2	Л3	Л4
Z, Oм	173,643	108,462	74,809	111,32	34,153	46,315	118,7	41,194
R, Oм	7,931	7,863	7,931	7,288	16,435	16,595	24,048	15,6
Х, Oм	173,461	108,176	74,387	111,061	29,939	43,239	116,23	38,125

Таблица 2.4 - Параметры электрической сети стенда № 2

Параметр	Численные значения параметра
	Лl		Л2		Л3		Л4
	Л	П	Л	П	Л	П	Л	П
Z, Oм	4200	4117,6	4319,3	4503,54	6350	6350	6350	6350

Таблица 2.5 - Параметры трансформаторных и линейных

элементов стенда № 3

Параметр	Численные значения параметра
	Tl	T2	T3	T4	Л1	Л2	Л3	Л4
Z, Om	42,352	85,005	65,248	152,857	29,503	34,326	36,338	205,673
R, Om	8 Л 35	7,712	6,956	7,412	16,415	16,435	18,125	22,272
Х, Oм	41,563	84,654	64,876	152,882	24,514	30,135	31,494	204,463

Таблица 2.6 - Параметры электрической сети стенда № 3

Параметр	Численные значения параметра
	Лl		Л2		Л3		Л4
	Л	П	Л	П	Л	П	Л	П
Z, Oм	11637,4	12242,9	15517,2	16697,6	64285,7	64285,7	64788,9	65384,6

Таблица 2.7 - Параметры трансформаторных и линейных элементов стенда № 4

Пара-метр	Численные значения параметра
	Tl	Т2	T3	T4	Л1	Л2	ЛЗ	Л4
Z, Om	485,16	468,61	95,57	93,83	30,68	39,47	66,34	69,17
R, Ом	11,67	11,13	7,834	7,536	2,38	4,59	2,41	2,51
X, Oм	484,86	467,47	95,24	94,53	80,51	39,13	66,31	69,15

Таблица 2.8 - Параметры электрической сети стенда № 4

	Численные значения параметра
	Л1		Л2		Л3		Л4
	Л	П	Л	П	Л	П	Л	П
Z, 0м	14674,5	14973,4	14674,5	14674,5	3150	3150	7680, 9	6446,3

Та6лица 2.9 - Параметры трансформатора ТДН 16000/110

SН, МВА	UН.В кВ	UН.Н кВ	UК , %	PКЗ кВт	PХХ ,кВт	IХ, %	RTP ,0м	ХТР, 0м	QХ, кВар
16	115	6,6	10,5	85	21	0,85	4,38	86,7	136

Примечание - Обозначения соответствуют разделу 5.