
- •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
Дополнительные рекомендации по выполнению индивидуальных вариантов
Кроме рассмотренных в примере выполнения работы элементарных функций, для задания непрерывного графика нагрузки могут быть использованы гармонические функции и линейные функции. Рассмотрим, например, график нагрузки, показанный на Error: Reference source not found.
Как следует из анализа графика (см. Error: Reference source not found), можно выделить на рассматриваемом временном диапазоне (одни сутки) пять временных интервала, в каждом из которых P(t) можно описать элементарной функцией. В интервале от 0 до 5 часов P(t) не изменяется и равна 20%; в интервале от 5 до 13 часов – изменяется по синусоидальному закону; от 13 до 21 часа – убывает по экспоненте, приближаясь к значению 60%; от 21 до 23 часов – линейно убывает до 20% и в интервале от 23 до 24 часов не изменяется и равна 20%. Задание элементарных функций в соответствии с результатами анализа показано на Error: Reference source not found.
Функция Р2(t) на Error: Reference source not found задана с использованием формулы вида:
где fнач – значение функции в момент времени tнач; А – амплитудное значение; Т – период. Период легко определить по графику: как видно по Error: Reference source not found график достигает амплитудного значения (80%) за время, равное 11 – 5 = 6 часов, что составляет четверть периода, и значит Т = 46 = 24.
Линейная функция Р4(t) на Error: Reference source not found задана с использованием формулы вида:
где fнач – значение функции в момент времени tнач; k – коэффициент линейной зависимости, который определяется по графику – видно, что за каждый час на интервале от 21 до 23 часов P(t) убывает на 20%.
Вычисление заданных функций на соответствующих интервалах времени с использованием оператора if панели Programming (Программирование) и операторов < и панели Boolean (Булева алгебра) показано на Error: Reference source not found.
Еще один пример реализации расчета и построения непрерывного графика нагрузки показан на Error: Reference source not found (вычислительные блоки, разделенные на рисунке вертикальной чертой с круглыми окончаниями, в рабочем листе MathCAD следует располагать один под одним).
Варианты индивидуальных заданий
Рmax = 210 кВт; t = 3 часа
Рmax = 110 кВт; t = 0, 5, 8, 10, 12, 15, 18, 21, 24 часа
Рmax = 80 кВт; t = 2,4 часа
Рmax = 108 кВт; t = 0, 2, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24 часа
Рmax = 90 кВт; t = 4 часа
Рmax = 380 кВт; t = 0, 3, 7, 10, 12, 14, 16, 19, 24 часа
Рmax = 180 кВт; t = 2 часа
Рmax = 108 кВт; t = 0, 4, 9, 12, 15, 17, 20, 21, 24 часа
Рmax = 128 кВт; t = 3 часа
Рmax = 201 кВт; t = 0, 4, 8, 12, 14, 17, 21, 22, 24 часа
Рmax = 284 кВт; t = 2,4 часа
Рmax = 108 кВт; t = 0, 3, 7, 9, 12, 15, 18, 21, 24 часа
Рmax = 129 кВт; t = 4 часа
Рmax = 580 кВт; t = 0, 1, 5, 8, 9, 12, 15, 21, 24 часа
Рmax = 338 кВт; t = 2 часа
Рmax = 620 кВт; t = 0, 2, 6, 10, 12, 15, 19, 21, 24 часа
Рmax = 75 кВт; t = 3 часа
Рmax = 245 кВт; t = 0, 4, 8, 10, 12, 15, 18, 22, 24 часа
Рmax = 800 кВт; t = 2,4 часа
Рmax = 450 кВт; t = 0, 6, 9, 12, 15, 18, 22, 24 часа
Рmax = 490 кВт; t = 4 часа
Рmax = 505 кВт; t = 0, 3, 7, 10, 14, 16, 21, 24 часа
Рmax = 260 кВт; t = 2 часа
Рmax = 520 кВт; t = 0, 4, 8, 12, 15, 17, 20, 22, 24 часа
Рmax = 140 кВт; t = 3 часа
Рmax = 95 кВт; t = 0, 4, 7, 9, 12, 14, 16, 18, 21, 24 часа
Рmax = 395 кВт; t = 2,4 часа
Рmax = 225 кВт; t = 0, 5, 7, 9, 12, 15, 18, 21, 24 часа