Электрические системы и сети. Терминология и задачи для решения
.pdf
Уровень напряжения в пунктах электрической сети7 – значе-
ние напряжения в пунктах электрической сети, усредненное по времени или по некоторому числу узлов сети.
Установившийся режим работы энергосистемы1,4 – режим ра-
боты энергосистемы, при котором его параметры могут приниматься неизменными или очень медленно изменяющимися.
Установленная активная мощность энергосистемы1 – сум-
марная номинальная активная мощность генераторов электрических станций энергетической системы.
Ф
Фликер2 – субъективное восприятие человеком колебаний светового потока искусственных источников освещения, вызванных колебаниями напряжения в электрической сети, питающей эти источники.
Х
Характеристика удельных приростов1 – зависимость удельно-
го прироста от нагрузки.
Ц
Централизованное регулирование напряжения1 – регулирова-
ние напряжения, осуществляемое при помощи устройств, установленных в центрах питания электрической системы.
Центр питания2 – распределительное устройство генераторного напряжения электростанции или распределительное устройство вторичного напряжения понизительной подстанции энергосистемы, к которому присоединены распределительные сети данного района.
Ш
Шаг транспозиции3 – длина участка линии электропередачи между двумя последовательными пунктами транспозиции.
7 Термин приведен в соответствии с источником: ГОСТ 19431-84. Энергетика и электрификация. Термины и определения.
21
Э
Эквивалентный радиус провода – физический параметр воз-
душной линии электропередачи, характеризующий расщепленную фазу и влияющий на индуктивное сопротивление линии и на потери, связанные с короной.
Экономическая плотность тока – плотность тока при выбран-
ном сечении проводов фаз линии электропередачи, соответствующая минимуму приведенных затрат.
Экономические интервалы мощностей – кривые зависимостей приведенных затрат линии при различных сечениях проводов от передаваемой по линии мощности (тока), используемые при выборе сечений проводов.
Экономическое распределение мощностей в замкнутой элек-
трической сети – распределение мощностей по участкам сети, при котором суммарные потери активной мощности в сети минимальны.
Экономическое сечение линии – сечение проводов фаз линии,
соответствующее минимуму стоимости передачи электроэнергии. Электрическая сеть3,4 – совокупность подстанций, распредели-
тельных устройств и соединяющих их линий электропередачи, предназначенная для передачи и распределения электрической энергии:
замкнутая3 – электрическая сеть, каждая линия электропередачи которой входит хотя бы в один замкнутый контур;
однородная – электрическая сеть, в которой на каждом участке отношение активного сопротивления к индуктивному одинаково;
радиальная3 – электрическая сеть, состоящая из радиальных линий, передающих электрическую энергию от одного источника питания;
распределительная3 – электрическая сеть, обеспечивающая распределение электрической энергии между пунктами потребления;
системообразующая3 – электрическая сеть высших классов напряжения, обеспечивающая надежность и устойчивость энергосистемы как единого объекта.
Электрическая система1 – электрическая часть энергетической системы.
Электрическая станция3,7 – энергоустановка для производства электрической энергии или электрической энергии и теплоты, со-
22
держащая строительную часть, оборудование для преобразования энергии и вспомогательное оборудование.
Электропередача3 – совокупность линий электропередачи и подстанций, предназначенная для передачи электрической энергии из одного района энергосистемы в другой.
Электроснабжение5 – обеспечение потребителей электрической энергией.
Электроустановка7 – энергоустановка, предназначенная для производства или преобразования, передачи, распределения или потребления электрической энергии.
Электроэнергетика3 – раздел энергетики, обеспечивающий электрификацию страны на основе рационального расширения производства и использования электрической энергии.
Электроэнергетическая система5 – электрическая часть энерго-
системы и питающиеся от нее приемники электрической энергии, объединенные общностью процесса производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии.
Энергетика7 – область народного хозяйства, науки и техники, охватывающая энергетические ресурсы, производство, передачу, преобразование, аккумулирование, распределение и потребление различных видов энергии.
Энергетическая система (энергосистема)5 – совокупность элек-
трических станций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электроэнергии и теплоты при общем управлении этим режимом:
единая4 – совокупность объединенных энергетических систем, соединенных межсистемными связями, при общем режиме работы, имеющая общее диспетчерское управление;
изолированная1,4 – энергетическая система, не имеющая электрических связей для параллельной работы с другими энергетическими системами;
объединенная4 – совокупность нескольких энергетических систем, объединенных общим режимом работы, имеющая общее диспетчерское управление как высшую ступень управления по отношению к диспетчерским управлениям входящих в нее энергосистем.
Энергоустановка7 – комплекс взаимосвязанного оборудования и сооружений, предназначенный для производства или преобразования, передачи, накопления, распределения или потребления энергии.
23
ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ВЫРАЖЕНИЯ
1. Удельное активное сопротивление проводника фазы линии в зависимости от температуры окружающей среды Θ
rΘ = r0(1 +0,004 (Θ - 20)),
где r0 – в Ом/км;
Θ- в град.
2.Удельное реактивное сопротивление фазы воздушной линии
x0 |
= x0' + x'0' = (2πf 4,6 lg |
Dcp |
+ 2πf 0,5µ) 10−4 = |
||
|
|||||
|
|
|
|
rпр |
|
|
= 0,144 lg |
Dср |
+ 0,0157 , Ом/км, |
||
|
r |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
пр |
|
|
|
где rпр и Dср – в см.
3. Среднегеометрическое расстояние между фазами
Dср = 3 DABDBCDCA .
4.Потери мощности на корону
∆Рк = ∆Рк0L.
5. Критическое напряжение возникновения короны
Uк = 84,6 m0mпδrпрlg Dcp , кВ,
rпр
где rпр – см.
24
6. Удельная активная проводимость линии
g0 = ∆Pк20 .
U
7. Удельная реактивная проводимость линии
b0 = ωC0 = 2 f C0π.
8.Зарядная мощность линии
Qb = U2b0L.
9. Эквивалентный радиус расщепленной фазы
Rэк = N rпрасрN −1 .
10.Активное сопротивление двухобмоточного трансформатора
|
∆P U2 |
|
RT = |
к ном |
. |
|
Sном2 |
|
11. Реактивное сопротивление двухобмоточного трансформатора
XT = |
Uк%Uном2 |
. |
|
Sном100 |
|||
|
|
12. Потери короткого замыкания лучей схемы замещения трехобмоточного трансформатора
∆РкВ = 0,5(∆РкВН + ∆РкBC – ∆РкCH); ∆РкC = 0,5(∆РкВC + ∆РкCH – ∆РкBH); ∆РкH = 0,5(∆РкВH + ∆РкCH – ∆РкBC).
25
13. Напряжение короткого замыкания лучей схемы замещения трехобмоточного трансформатора
UкВ% = 0,5(UкВН + UкBC – UкCH);
UкC% = 0,5(UкВC + UкCH – UкBH);
UкH% = 0,5(UкВH + UкCH – UкBC).
14. Активная проводимость трансформатора
GT = ∆Px .
U2ном
15. Потери реактивной мощностихолостого хода втрансформаторе
∆Qx = Ix%Sном .
100
16. Реактивная проводимость трансформатора
ВT = ∆Qx .
U2ном
17. Волновое сопротивление линии
zв = |
r0 + jx0 = zвe−jξв . |
|
g0 + jb0 |
18.Постоянная распространения электромагнитной волны
γ0 =
(r0 + jx0 )(g0 + jb0 ) = β0 + jα0 .
19.Волновая длина линии
λв = α0 ℓ.
26
20.Скорость распространения электромагнитной волны
v= ω .
α0
21.Натуральная мощность линии
Sнат = U2 .
z*в
22.Нагрузочные потери активной мощности
∆Pн = Р2U+2Q2 R = 3 I2R .
23.Нагрузочные потери реактивной мощности
∆Qн = P2U+2Q2 X = 3I2X .
24.Падение напряжения
|
|
PR + QX |
|
PX −QR |
|
||
∆ = ∆ + UjδU =U |
|
+ j |
|
. |
|||
U |
U |
||||||
|
|
|
|
|
|||
25. Нагрузочные потери активной мощности в трансформаторе
|
S |
2 |
|
|
|
||
|
|||
∆PНТ = ∆Рк |
|
. |
Sном
26.Нагрузочные потери реактивной мощности в трансформаторе
∆QНТ = Uк% S2 .
100 Sном
27
27. Время использования наибольшей полной мощности
Tнб = ∑S j∆t j .
Sнб
28. Время использования наибольшей активной мощности
Tнба = ∑РРнбj∆t j .
29. Потери электроэнергии холостого хода.
∆Wx = ∆Px 8760.
30. Потери электроэнергии по методу графического интегрирования
∆Wн = ∑ ∆Pj ∆tj.
31. Потери электроэнергии по методу среднеквадратичной мощности
∆Wсркв = |
Sср2 |
кв |
R 8760 . |
|
|
||
н |
Uном2 |
|
|
|
|
||
32. Среднеквадратичная мощность
Sсркв = |
∫S2 |
(t)dt |
≈ |
∑S2j |
∆t j |
; |
|
8760 |
8760 |
||||||
|
|
|
|||||
Sср кв = Sнб (0,12 + Tнб 10-4).
33. Потери электроэнергии по методу времени наибольших потерь
S2
∆Wн = нб Rτ .
U2
28
34. Время наибольших потерь
|
T |
|
|
|
|
|
|
∫S2 (t)dt |
|
2 |
∆t j |
|
|
τ = |
0 |
≈ |
∑S j |
; |
||
Sнб2 |
Sнб2 |
|||||
|
|
|
||||
τ = (0,124 + Тнб 10-4)2 8760, ч,
где Тнб – в ч.
35. Потери электроэнергии по методу средних нагрузок
∆Wн = ∆Рср Тkф;
для периода, равного году,
kф = 1090 + 0,876 .
Тнба
36. Энергия
W= Рнб Тнба.
37.Мощность на головных участках в линии с двухсторонним питанием
SA = |
UA − UB |
Uном + |
∑Si ZiB |
; |
|
Z∑ |
Z∑ |
||||
|
|
|
|||
SB = |
UB − UA |
Uном + |
∑Si ZiA |
. |
|
Z∑ |
Z∑ |
||||
|
|
|
38. Мощность на головном участке в однородной линии с двухсторонним питанием
SA = ∑SiLiB .
L∑
29
39. Контурные уравнения
|
n |
|
1) |
∑ 3Iij Zij = 0 ; |
|
|
ij=1 |
|
|
n |
|
2) |
∑Sij Zij = 0 ; |
|
|
ij=1 |
|
|
n |
n |
3) |
∑Sij Zij = U02 (1 |
− ∏nij) ; |
|
ij=1 |
ij=1 |
n
4)∑SiLi = 0 .
i=1
40.Капитальные затраты на подстанцию
Кп = Кт + Кру + Кпост.
41.Приведенные затраты
З= ЕнК + И.
42.Издержки (годовые эксплуатационные расходы)
И= рК + ∆Wx βx + ∆Wн βн.
43.Себестоимость передачи электроэнергии
βп = WИ .
44.Стоимость передачи электроэнергии
Cп = WЗ .
30
