Министерство образования Республики Беларусь
БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Электрические системы»
В.Т. Федин
Г.А. Фадеева
А.А. Волков
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ
И ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ.
ЗАДАЧИ ДЛЯ РЕШЕНИЯ
Учебно-методическое пособие
для практических занятий
Под редакцией профессора В.Т. Федина
Рекомендовано учебно-методическим объединением высших учебных заведений Республики Беларусь по образованию в области энергетики и энергетического строительства
Минск
БНТУ
2012
УДК 621.311(075.8)
ББК 31.279я7
Ф 32
Рецензенты:
доц. кафедры «Электрические станции» БНТУ, канд. техн. наук,
доц. В.А. Булат;
ст. препод. кафедры «Электроснабжение» БНТУ
И.В. Колосова
Ф 32 |
Федин, В.Т. Электрические сети и электроэнергетические системы. Задачи для решения: учебно-методическое пособие для практических занятий / В.Т. Федин, Г.А. Фадеева, А.А. Волков; под ред. В.Т. Федина. – Минск: БНТУ, 2012. – 168 с. |
ISBN 978-985-525-608-4.
В учебно-методическом пособии приведены основные расчетные выражения для решения задач, составлены задачи для индивидуального решения по различным разделам дисциплин, даны необходимые справочные материалы.
Пособие предназначено для студентов очного и заочного обучения специальностей 1-43 01 01 «Электрические станции», 1-43 01 02 «Электроэнергетические системы и сети», 1-43 01 03 «Электроснабжение» 1-53 01 04 «Автоматизация и управление энергетическими процессами», 1-08 01 01 «Профессиональное обучение» (специализация «Энергетика»). Может быть использовано студентами специальности 1-27 01 01 «Экономика и организация производства», а также инженерами, чья деятельность связана с электроэнергетическими системами и сетями.
УДК 621.311(075.8)
ББК 31.279я7
ISBN 978-985-525-608-4 © Федин В.Т., Фадеева Г.А.,
Волков А.А., 2012
© БНТУ, 2012
Оглавление
ПРЕДИСЛОВИЕ…...........……………………………………………..4
1. ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ВЫРАЖЕНИЯ....................................6
2. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ
В ФОРМУЛАХ......................................................................................21
3. ЗАДАЧИ ПО ТЕМАМ......................................................................24
3.1. ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ…..24
3.2. ПОТЕРИ МОЩНОСТИ И ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ…........................................………….41
3.3. РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РАЗОМКНУТЫХ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ………………………………...………..49
3.4. РАСЧЕТ И АНАЛИЗ РЕЖИМОВ
ПРОТЯЖЕННЫХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ……………………..……..76
3.5. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧЕТА
РЕЖИМОВ ЗАМКНУТЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ……..…...79
3.6. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
СЕТЕЙ………………...................................……………………..…...89
3.7. РЕГУЛИРОВАНИЕ ЧАСТОТЫ И АКТИВНОЙ
МОЩНОСТИ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ........112
3.8. РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ И РЕАКТИВНОЙ
МОЩНОСТИ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ……114
3.9. ОСНОВЫ ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМОВ
ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ………………………...126
4. ОБОБЩЕННЫЕ И МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ЗАДАЧИ
ДЛЯ ОЦЕНКИ КОМПЕТЕНТНОСТИ……………………………134
ЛИТЕРАТУРА………………………………………………………153
ПРИЛОЖЕНИЯ……………………………………………………...154
Предисловие
В пособии приведены основные расчетные выражения, предназначенные для решения задач, включенных в данное издание. В эмпирических формулах указаны единицы измерения, в которых следует подставлять ту или иную величину. В аналитических выражениях такие единицы измерения не даны, поэтому нужно обращать внимание на необходимость правильного определения единиц измерения, в которых соответствующие величины следует подставлять в формулы, в противном случае могут получаться искаженные ответы, не соответствующие физическому смыслу выражений.
В пособие включены задачи по темам программ дисциплин «Электрические сети», «Электроэнергетические системы», «Конструкции и режимы электрических сетей», «Передача и распределение электрической энергии».
По сравнению с предыдущими изданиями (Сыч Н.М., Фадеева Г.А., Федин В.Т. Практические занятия по электрическим сетям. Минск: БГПА, 1996 и Федин В.Т., Фадеева Г.А., Волков А.А. Электрические системы и сети. Терминология и задачи для решения. Минск: БНТУ, 2004) задачи существенно переработаны и дополнены с учетом изменений в рабочих программах по дисциплинам, опыта проведения занятий и требований образовательного стандарта по специальности. Приведенные задачи могут быть использованы для аудиторных и домашних занятий студентами очного обучения, а также в качестве контрольных работ и аудиторных занятий для студентов-заочников.
Предполагается самостоятельное решение студентом задач по индивидуальному варианту. В задаче исходные данные формируются из двух таблиц, каждая из которых содержит несколько вариантов. Студент формирует исходные данные к любой задаче, получив у преподавателя однажды свой индивидуальный номер варианта из первой по счету таблицы и индивидуальный номер варианта из второй таблицы.
Обращаем внимание
на то, что в пособии принята форма
обозначения комплекса полной мощности
.
Положительный знак перед реактивной мощностью означает, что направления активной и реактивной мощности совпадают.
Задачи 47–51, 61, 100, 102 связаны с вычислением ряда экономических показателей. При этом в качестве исходных данных приняты значения из [2, 8], соответствующие уровню 2005–2010 г.г. В условиях возможной нестабильности цен в последующие годы значения исходных экономических показателей в этих задачах могут быть соответственно скорректированны преподавателем.
В приложениях приведены необходимые при решении задач справочные материалы о параметрах линий и трансформаторов.
Обширный набор задач, позволяет преподавателю выбирать задания в соответствии с рабочей программой дисциплины и методикой преподавания, создает большие возможности для организации самостоятельной работы студентов, в том числе по траекториям различной трудоемкости.
В пособие включен раздел, содержащий обобщенные и междисциплинарные задачи, решение которых позволяет оценивать уровень компетентности студентов. Эти задачи могут быть использованы как при текущей работе студентов в семестре, так и в качестве контрольных заданий при рубежной и итоговой (на экзаменах по соответствующим дисциплинам) оценке знаний и умений.