
- •Содержание
- •Лекционный курс
- •1. Теоретические основы передачи и распределения электроэнергии
- •2. Системотехника передачи и распределения электроэнергии
- •2.1. Электроэнергетические системы
- •2.2. Сети передачи и распределения электроэнергии
- •2.2.1. Структура и функции сетей п и рэ
- •2.2.2. Основные требования к сетям п и рэ
- •2.3. Классификация сетей передачи и распределения электроэнергии
- •2.3.1. По признакам, связанным с номинальным напряжением
- •2.3.2. По роду тока
- •2.3.3. По конфигурации
- •2.3.4. По конструктивному исполнению
- •2.4. Элементы сетей передачи и распределения электроэнергии
- •2.4.1. Параметры и схемы замещения линий электропередач
- •2.4.2. Параметры и схемы замещения трансформаторов
- •2.4.3. Учет электрических нагрузок
- •2.4.4. Графики электрических нагрузок
- •2.4.5. Потери мощности и электроэнергии в электрических сетях
- •3. Режимы сетей передачи и распределения электроэнергии
- •3.1. Виды режимов электроэнергетических систем. Общие положения расчета установившихся режимов
- •3.2. Расчеты установившихся режимов разомкнутых сетей с одним источником питания
- •3.2.1. Расчетные нагрузки узлов электрической сети
- •3.2.2. Расчет режима разомкнутой сети по напряжению, заданному в конце сети
- •3.2.3. Расчет режима разомкнутой сети по напряжению, заданному в начале сети
- •3.2.4. Расчет напряжения на вторичной обмотке трансформатора
- •3.2.5. Особенности расчета местных электрических сетей
- •3.3. Расчеты установившихся режимов замкнутых сетей
- •Аппаратный лабораторный практикум Лабораторная работа №1. Регулирование напряжения в электрических сетях
- •Теоретические сведения
- •Описание лабораторного стенда нтц–67 «Распределительные сети систем энергоснабжения »
- •Ход выполнения работы Эксперимент №1. Регулирование напряжения методом изменения коэффициента трансформации
- •Эксперимент №2. Регулирование напряжения методом поперечной компенсации мощности конденсаторной батареей
- •Эксперимент №3. Регулирование напряжения методом продольной компенсации мощности конденсаторной батареей
- •Варианты индивидуальных заданий
- •Задания на защиту лабораторной работы
- •Лабораторная работа №2. Исследование установившихся режимов работы разомкнутой распределительной электрической сети
- •Теоретические сведения
- •Ход выполнения работы Эксперимент №1. Измерение параметров установившегося режима работы трансформатора
- •Эксперимент №2. Исследование параметров установившегося режима разомкнутой распределительной электрической сети
- •Варианты индивидуальных заданий
- •Задания на защиту лабораторной работы
- •Виртуальный лабораторный практикум (часть 1) Работа №1. Моделирование простейших электрических цепей в программном обеспечении схемотехнической сапр
- •Ход выполнения работы
- •Практические рекомендации по выполнению работы и использованию программного обеспечения Основы работы с пакетом CircuitMaker
- •Пример 1. Моделирование участка электрической цепи с активным сопротивлением
- •Пример 2. Моделирование участка электрической цепи с активно-индуктивным сопротивлением
- •Типичные ошибки моделирования и способы их исправления
- •Варианты индивидуальных заданий
- •Задания на защиту работы
- •Работа №2. Математическое моделирование простейших электрических цепей
- •Ход выполнения работы
- •Практические рекомендации по выполнению работы и использованию программного обеспечения Основы работы с пакетом MathCad
- •Пример 1. Анализ участка электрической цепи с активным сопротивлением
- •Пример 2. Анализ участка электрической цепи с активно-индуктивным сопротивлением
- •Задания на защиту работы
- •Работа №3. Исследование режимов передачи мощности по линиям электропередачи
- •Теоретические сведения
- •Ход выполнения работы
- •Практические рекомендации по выполнению работы и использованию программного обеспечения
- •Варианты индивидуальных заданий
- •Задания на защиту работы
- •Работа №4. Исследование п-образной схемы замещения линий электропередач
- •Теоретические сведения
- •Ход выполнения работы
- •Практические рекомендации по выполнению работы и использованию программного обеспечения
- •Задания на защиту работы
- •Виртуальный лабораторный практикум (часть 2) Работа №1. Исследование схем замещения трансформаторов и автотрансформаторов
- •Ход выполнения работы
- •Практические рекомендации по выполнению работы и использованию программного обеспечения Пример 1. Использование программной анимации
- •Пример 2. Расчет параметров схемы замещения двухобмоточного трансформатора
- •Пример 3. Расчет параметров схемы замещения автотрансформатора
- •Варианты индивидуальных заданий
- •Задания на защиту работы
- •Работа №2. Расчет и анализ регулирующего эффекта нагрузки электроэнергетической системы по напряжению
- •Теоретические сведения
- •Ход выполнения работы
- •Практические рекомендации по выполнению работы и использованию программного обеспечения
- •Варианты индивидуальных заданий
- •Задания на защиту работы
- •Работа №3. Построение и расчет параметров суточных графиков нагрузки
- •Ход выполнения работы
- •Практические рекомендации по выполнению работы и использованию программного обеспечения Пример выполнения расчета по ходу выполнения работы
- •Дополнительные рекомендации по выполнению индивидуальных вариантов
- •Варианты индивидуальных заданий
- •Задания на защиту работы
- •Работа №4. Расчет и анализ параметров упорядоченных сезонных графиков нагрузки. Расчет нагрузочных потерь
- •Ход выполнения работы
- •Практические рекомендации по выполнению работы и использованию программного обеспечения
- •Варианты индивидуальных заданий
- •Задания на защиту работы
- •Работа №5. Режим холостого хода линий электропередач с установками поперечной компенсации
- •Теоретические сведения
- •Ход выполнения работы
- •Часть 1.
- •Часть 2.
- •Практические рекомендации по выполнению работы и использованию программного обеспечения
- •Варианты индивидуальных заданий
- •Задания на защиту работы
- •Литература
Задания на защиту лабораторной работы
Целью защиты лабораторной работы является проверка понимания полученных результатов. В процессе защиты работы студент должен по заданию преподавателя:
объяснять суть изученных методов регулирования напряжения, демонстрировать знание принципиальных схемных решений методов;
пояснять назначение элементов в схемах каждого из лабораторных экспериментов;
выполнять сравнительный анализ результатов опытов, осуществленных в рамках каждого из экспериментов, с объяснением причин различия результатов.
Лабораторная работа №2. Исследование установившихся режимов работы разомкнутой распределительной электрической сети
Цель: Измерение параметров установившегося режима работы и исследование влияния параметров ЛЭП на параметры установившегося режима работы разомкнутой распределительной электрической сети.
Аппаратное обеспечение: Лабораторный стенд НТЦ–67 «Распределительные сети систем энергоснабжения».
Время выполнения: 4 часа.
Теоретические сведения
Под режимом работы электрической сети понимают совокупность процессов, происходящих в сети, и определяющих в любой момент времени ее состояние. Различают три основных режима:
н
ормальный установившийся;
послеаварийный установившийся;
переходный.
В нормальном и послеаварийном установившихся режимах параметры – токи, напряжения и мощности – находятся в режиме стационарных колебаний. Они плавно изменяются по синусоидальным гармоническим законам с установившимися, не изменяющимися в течение длительного времени, амплитудами и фазами, т.е. по законам со стационарными характеристиками.
В комплексе задач моделирования и исследования условий работы сетей задача расчета установившихся режимов работы занимает важное место. Целями расчета являются:
проверка допустимости параметров режима для элементов сети (проверка допустимости величин напряжений по условиям работы изоляции, величин токов – по условиям нагрева проводов, величин мощностей – по условиям работы источников активной и реактивной мощности);
оценка качества электроэнергии путем сравнения отклонений напряжений в сети с нормально и предельно допустимыми отклонениями;
определение экономичности режима по величине потерь мощности и электроэнергии в сети.
Переходные процессы возникают при переходе от одного установившегося режима работы к другому. Такой переход не совершается мгновенно, так как энергия магнитных и электрических полей, связанных с цепями, различна при различных установившихся режимах, а для конечного изменения энергии полей необходимо некоторое время. Изменение энергии полей сопровождается возникновением так называемых свободных полей и соответствующих им токов и напряжений, накладывающихся на токи и напряжения установившегося режима. Обычно в переходном режиме происходит значительное и быстротечное изменение параметров режима. Так, например, при переходных процессах результирующие токи, а также напряжения на отдельных частях обмоток трансформаторов и электрических машин могут значительно превышать те же величины при установившихся режимах, что необходимо учитывать при их проектировании и эксплуатации [10, 18].
Объектом исследования в лабораторной работе является разомкнутая распределительная электрическая сеть, показанная на Error: Reference source not found. Сеть состоит из питающей и двух распределительных линий электропередач. Для каждая ЛЭП может быть задано собственное значение активного сопротивления: для питающей – Rл1; для 1-ой распределительной – Rл3; для 2-ой распределительной – Rл2. Для 1-ой распределительной линии также может быть задана реактивная составляющая ее собственного сопротивления L3. Для каждой из распределительных линий могут быть заданы индивидуальные значения активной Rk, индуктивной Lk и емкостной Сk составляющей сопротивления нагрузки, где k – номер распределительной линии;