
- •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
- •3.4. Регулирование режимов систем передачи и распределения электроэнергии
- •3.4.1. Регулирование частоты и активной мощности
- •3.4.2. Регулирование напряжения и реактивной мощности
- •4. Основы типового проектирования сетей передачи и распределения электроэнергии
- •4.1. Типовые схемы внешнего электроснабжения предприятий
- •4.2. Выбор номинального напряжения сети
- •4.3. Выбор сечений воздушных и кабельных линий
- •4.3.1. Экономические критерии выбора
- •4.3.2. Технические критерии выбора сечений проводов воздушных линий
- •4.3.2. Технические критерии выбора жил кабельных линий
- •4.4. Выбор схем присоединения понижающих подстанций и трансформаторов на понижающих подстанциях
- •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
- •Часть 1
- •Часть 2
- •Варианты индивидуальных заданий
- •Задания на защиту работы
- •Работа №6. Режим линий электропередач с продольной компенсацией
- •Теоретические сведения
- •Ход выполнения работы
- •Практические рекомендации по выполнению работы и использованию программного обеспечения
- •Варианты индивидуальных заданий
- •Задания на защиту работы
- •Литература
Описание лабораторного стенда нтц–67 «Распределительные сети систем энергоснабжения »
Объектом исследования лабораторного стенда НТЦ–67 является модель линии электропередачи нагруженная на активно-индуктивную нагрузку с возможностью подключения компенсирующих конденсаторов. В корпусе стенда размещены:
понижающие трансформаторы;
плата тиристорного регулятора напряжения (ТРН);
блок нагрузочных резисторов;
блок конденсаторов;
дроссели;
блок ламп накаливания ~220 В 15Вт;
силовой автотрансформатор на базе ОСМ1–0,1;
модуль микропроцессорной измерительной системы.
Модуль микропроцессорной измерительной системы обеспечивает многоканальное проведение измерений во всех трех фазах с выводом измеренных величин тока и напряжения на цифровые индикаторы. Комплекс измеряемых параметров достаточен для исследования процессов в электроэнергетических системах без подключения стенда к компьютеру.
На лицевой панели изображены электрические схемы объектов исследования. Все схемы, изображенные на панели, разбиты на группы в соответствии с тематикой проводимых работ. На панели установлены коммутационные гнезда, коммутационная аппаратура, а также органы управления, позволяющие изменять параметры исследуемых элементов при проведении лабораторной работы: поворотные переключатели на несколько положений и тумблеры на два положения.
Важно! Обратите внимание на то, что некоторые органы управления имеют одинаковые обозначения: так, на лицевой панели имеется и поворотный переключатель SA1, и тумблер на два положения с таким же обозначением – SA1. Во избежание ошибок внимательно читайте ход выполнения работы.
Для проведения работы необходимо собрать схему объекта исследования с помощью соединительных проводников – перемычек.
Важно! При выполнении лабораторных работ следует неукоснительно соблюдать следующие правила техники безопасности:
при проведении работ сборка (коммутация) схем проводится при отключенном напряжении питания;
так как коммутационные гнезда, расположенные на панели, находятся под напряжением во время работы, необходимо соблюдать особую осторожность при проведении исследований, избегать касания элементов коммутации, не допускать проведения коммутации при включенном сетевом автомате стенда;
работа со стендом начинается с установки на лицевой панели всех тумблеров в нижнее положение «выключено» и всех поворотных переключателей – в нулевое или среднее положение;
запрещается включать стенд самостоятельно, без проверки собранной схемы преподавателем;
после проведения необходимых измерений стенд отключается, собранная схема разбирается и снова производиться установка на лицевой панели всех тумблеров в нижнее положение и всех поворотных переключателей – в нулевое или среднее положение.
Ход выполнения работы Эксперимент №1. Регулирование напряжения методом изменения коэффициента трансформации
Оформить и заполнить исходными данными таблицу эксперимента №1 по примеру (составлен для индивидуального варианта №1):
№ опыта
Исходные данные
Результаты опыта
Rл1
Rл2
R2
L2
Откл.
Uн
Вывод
1
10
10
3
6
+%
2
--%
3
2
4
+%
4
--%
С использованием перемычек собрать схему эксперимента в соответствии с рисунком со стр.8 описания лабораторного стенда.
Убедиться, что на панели стенда присутствуют только необходимые для проведения данного эксперимента перемычки, а также в том, что:
поворотные переключатели SA1 и SA3 находится в положении «Uн» (вертикально);
тумблеры SA4 и SA6 находятся в положении «0R» (нижнее);
тумблер SA1 находится в положении «Выкл» (нижнее);
Пригласить преподавателя для проверки схемы;
Тумблерами SA4 и SA6 установить заданные индивидуальным вариантом значения активных сопротивлений линий (Rл1 и Rл2 соответственно);
Поворотным переключателем SA9 установить первое заданное индивидуальным вариантом значение активного сопротивления нагрузки второй линии R2, поворотным переключателем SA10 установить первое заданное индивидуальным вариантом значение индуктивности нагрузки второй линии L2;
Подключить стенд к трехфазной сети – включить автоматический выключатель «СЕТЬ 3~380 В, 50 Гц»;
Определить с использованием вольтметра V31 номинальное значение напряжения на нагрузке , результат измерения занести в таблицу;
Поворотным переключателем SA1 установить первое заданное индивидуальным вариантом отклонение напряжения питания. По показаниям вольтметра V31 снять реальное значение напряжения (с отклонением от номинального ). Результат измерения занести в таблицу;
Поворотным переключателем SA3 скомпенсировать изменение напряжения – добиться того, чтобы показания вольтметра V31 вернулись к значению, максимально близкому к . Полученное значение скомпенсированного напряжения на нагрузке занести в таблицу;
Повторить пункты 9–10 для второго заданного индивидуальным вариантом отклонения напряжения питания;
Повторить пункты 5–10 для вторых заданных индивидуальным вариантом значений активного сопротивления нагрузки второй линии R2 и индуктивности нагрузки второй линии L2.
Отключить стенд от трехфазной сети – выключить автоматический выключатель «СЕТЬ 3~380 В, 50 Гц»;
Разобрать схему опыта, установить на лицевой панели все тумблеры в нижнее положение и все поворотные переключатели – в нулевое или среднее положение.
Для каждого опыта эксперимента рассчитать установившееся отклонение напряжения на нагрузке по формуле:
,
и занести результат расчета в таблицу. Сделать вывод о величине отклонения в каждом опыте (является нормально допустимым, предельно допустимым или выходит за границы, установленные ГОСТ 13109–97), и занести результат в таблицу, а также занести в отчет схему эксперимента.