
- •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
Ход выполнения работы
Дано: номинальное напряжение ЛЭП Uном, марка провода; длина ЛЭП l (см. Варианты индивидуальных заданий).
Расчеты по части 1 хода выполнения работы выполняются в MathCAD или любом другом математическом пакете. Расчеты по части 2 хода выполнения работы выполняются в MathCAD и программе моделирования режима холостого хода линии электропередач с установками поперечной компенсации Lepsnv3.exe.
Часть 1
По исходным данным индивидуального варианта определить погонные параметры провода и выполнить расчет волновых параметров линии без учета потерь: коэффициента изменения фазы a0, волновой длины линии l, волнового сопротивления передачи zВ. Для этого пункта хода выполнения работы и далее необходимые для расчета формулы приведены в разделе Практические рекомендации по выполнению работы.
Рассчитать и построить распределение напряжения, считая, что напряжение в начале передачи равно номинальному (U1 = Uном). Найти максимальное напряжение Umax, сравнить с допустимым, сделать вывод о допустимости данного режима.
Определить потери активной мощности в ЛЭП как сумму потерь на корону и потерь от протекания зарядного тока.
Найти предельную длину передачи lдоп, при которой напряжение не превышает допустимого значения.
Определить желаемую мощность реакторного пункта
при его установке в конце линии электропередачи (случай компенсации половины зарядной мощности). Рассчитать и построить распределение напряжения для этого случая. Выбрать тип и число реакторов, устанавливаемых на подстанции. Рассчитать действительную мощность выбранных реакторов
, сравнить ее с желаемой. Найти максимальное напряжение и сравнить его с допустимым. Рассчитать и построить действительное распределение напряжения вдоль компенсированной линии. Сделать выводы о характеристиках режима.
Повторить расчет компенсирующих устройств для случая использования двух реакторных пунктов из условия компенсации каждой из них трети длины электропередачи. Сделать выводы о характеристиках режима.
Результаты выполнения работы по пунктам 1–6 и выводы занести в отчет. Правила оформления отчета – см. Введение в курс.
Часть 2
Ввести исходные данные в программе Lepsnv3.exe для моделирования ЛЭП в режиме холостого хода без компенсации. Построить распределение напряжения по длине линии и сравнить результаты моделирования с результатами выполнения п.2 хода работы.
Построить распределение напряжения для длины линии, равной предельной длине передачи lдоп, найденной в результате выполнения п.4 хода работы. Определить напряжение на открытом конце линии для этого случая, сравнить с максимально допустимым.
Построить распределение напряжения по длине линии для случая компенсации половины зарядной мощности при подключении в конце линии одного реакторного пункта. Тип и количество реакторных групп принять в соответствии с результатами выполнения п.5 хода работы. Сравнить действительные значения параметров режима с расчетными значениями, найденными в результате выполнения п.5 хода работы. Сделать выводы.
Экспериментально получить зависимость величины максимума напряжения от координаты подключения одного реакторного пункта, выполнив расчет параметров режима для 10 точек подключения по длине ЛЭП. Построить график, сделать вывод о характере зависимости.
Построить распределение напряжения по длине линии для случая подключения двух реакторных пунктов – в середине и конце ЛЭП. Тип и количество реакторных групп принять в соответствии с результатами выполнения п.6 хода работы. Выполнить расчет параметров режима. Сравнить результаты с результатами п.10. хода выполнения работы. Сделать выводы.
Экспериментально исследовать зависимость параметров режима от мощности реакторов и координат подключения двух реакторных пунктов.
Результаты выполнения работы по пунктам 8–12 и выводы занести в отчет. Правила оформления отчета – см. Введение в курс.