Описание схем

Источник G1 моделирует питающую электрическую схему С

Трансформаторы в блока А1 и А2 соединены параллельно и моделируют однофазные трансформаторы Т1 и Т2, связывающие электрическую систему С с сетью.

Модели А5 и А6 линий электропередачи моделируют включенный последовательно однофазные линии электропередачи Л1 и Л2.

Нагрузки А3, А4 и А7 моделируют соответственно однофазные активную, индуктивную и емкостные нагрузки Н1...Н3.

Коммутаторы А8 и А9 позволяют без переборки схемы производить измерение напряжений, потоков активной и реактивной мощностей приборами P1 и P2 в различных точках электрической сети.

Указания по проведению эксперимента

• Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.

• Соедините гнезда защитного заземления " " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" однофазного источника питания G1.

• Соедините аппаратуру в соответствия со схемой электрической соединений, приведенной на рис. 2.1.2.

• В трансформаторной группе А1 переключателями установите желаемый коэффициент трансформации, например. 220 В / 220 В.

• Установите переключателями желаемые параметры моделей А5, А6 линий электропередачи и нагрузок А3, А4, А7 соответственно равными, например, 50 Ом, 0,3 Гн, С/2 = 0,18 мкФ и 50%.

• Включите источник G2. О наличии напряжения на его выходе должна сигнализировать светящаяся лампочка.

• Включите выключатель «СЕТЬ» электроизмерительного прибора Р1.

• Включите трехфазный источник питания G1.

• Меняя положение переключателя коммутатора А8, с помощью прибора Р1, манипулируя кнопками « ▲ », « ▼ », определяйте величины напряжения, потоков активной, реактивной и полной мощностей на интересующих участках исследуемой сети (при положениях 1, 2, 3, 4, 5 переключателя коммутатора А8 измеряются параметры режима соответственно на выходе трансформатора Т1 (А1), в начале и конце линии электропередачи Л1 (А5). начале и конце линии электропередачи Л2 (А6)).

• По завершении эксперимента отключите источники питания G1, G2, выключатель «СЕТЬ» прибора Р1.

Контрольные вопросы

1. Несимметрия напряжений.

2. Чем определяется установившийся режим электрической сети?

3. Колебания напряжения.

4. Импульс напряжения и временное перенапряжение

5. Показатели качества электроэнергии нормируемые ГОСТом.

3.4. Натурное моделирование установившегося режима работы фазы электрической

Сети с двусторонним питанием

Передача электроэнергии к потребителям осуществляется по электрическим сетям. Реальные электрические сети, состоящие из ЛЭП, трансформаторных подстанций и других элементов, при расчете и анализе режимов представляют в виде схем замещения. Как известно, установившийся режим делится на нормальный, послеаварийный и ремонтный. Расчет параметров установившихся режимов составляют основную задачу при эксплуатации и проектировании ЭЭС.

Потребитель электроэнергии может запитываться как от одного источника, так и от нескольких.

Линия (сеть) с двусторонним питанием объединяет два источника А и Б (электрические системы, электрические станции или подстанции), напряжение на шинах которых известно и поддерживается неизменным. В общем случае напряжения источников различны U_A≠U_Б. Электрический режим сети с одинаковыми по модулю и фазе напряжениями источников (U_A=U_Б) рассматривается как частный случай, соответствующий замкнутой одноконтурной сети при размыкании ее по источнику питания.

Для расчета параметров сети с двусторонним питанием использую правило электрических моментов для токов, мощностей. В первичных инженерных расчетах электрическую сеть можно считать однородной по параметрам схемы замещения и параметрам электрической нагрузки. В первом случае отношения активных и реактивных сопротивлений на всех участках сети одинаково, т.е.:

Х_i/R_i=ε=const

Во втором случае одинаковы отношения активных и реактивных нагрузок во всех узлах сети, т.е.:

Q_i/P_i=tgφ=const

Тогда, используя правило электрических моментов, определяют головной ток, а затем, по первому закону Кирхгофа, все остальные токи, протекающие в ветвях сети. Головной ток имеет вид:

I_Г=(ΣI_iZ_iB)/Z_AB,

Где головной ток I_Г определяется в зависимости от нагрузочных токов I_i узлов i и сопротивлений Z_iB участков сети от нагрузочных узлов i до питающего узла В, противоположному узлу , принятому за головной.

Цель работы: Определить параметры установившегося режима. Определить параметры качества электроэнергии: отклонение напряжения, отклонение частоты.

Схема моделируемой электрической сети

Рис. 3.4.1. Схема моделируемой электрической сети с двусторонним питанием.

Схема электрических соединений и перечень используемых блоков

Рис. 3.4.2. Схема для моделирования установившегося режима работы фазы электрической сети с двусторонним питанием.

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры
G1	Трехфазный источник питания	201.4	~ 3×220 В / 6 А
G2	Однофазный источник питания	218.8	~ 220 В / 6 А
А1, А2	Трехфазная трансформаторная группа	347.3	3×80 В*А (звезда) 220, 225, 230 В / 113, 220, 225, 230, 235, 240, 245 В
А3	Активная нагрузка	306.1	220/380 В; 50 Гц 3×40 Вт
А4	Индуктивная нагрузка	324.2	220/380 В; 50 Гц 3×40 ВАр
А5, А6	Модель линии электропередачи	313.3	400 В ~; 3×0,5 А
А7	Емкостная нагрузка	317.2	220 / 380 В; 50 Гц 3×40 ВАр
А8, А9	Коммутатор измерителя мощностей	349	5 положений
Р1, P2	Многофункциональный электроизмерительный прибор	550	Трехфазный для четырехпровод- ной сети 3×0...220 В / 0...1 А