METODYChKAnew
.pdfМіністерство освіти і науки України Вінницький національний технічний університет
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до виконання лабораторних робіт з дисципліни "Електричні мережі"
для студентів електроенергетичних спеціальностей (для заочного навчання)
Вінниця ВНТУ 2004
Міністерство освіти і науки України Вінницький національний технічний університет
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до виконання лабораторних робіт з дисципліни "Електричні мережі"
для студентів електроенергетичних спеціальностей (для заочного навчання)
Затверджено на засіданні кафедри ЕСС
Протокол № 8 від 17.12.2002 р.
Вінниця ВНТУ 2004
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни "Електричні мережі" для студентів електроенергетичних спеціальностей (для заочного навчання) /Уклад. Остапчук Ж.І., Головатюк М.О., Кулик В.В.
-Вінниця: ВНТУ, 2004. - 69 с./
Вметодичних вказівках відображені найбільш типові лабораторні роботи: аналіз режимів простих розгалужених і кільцевих мереж різних класів номінальної напруги; аналіз роботи ліній електропередачі міжсистемного зв'язку на моделі ЛЕП-330 кВ; регулювання напруги в електричних мережах, а також дослідження режимів електричних мереж з різними системами нейтралі трансформаторів або генераторів.
Укладачі: Жанна Іонівна Остапчук Микола Олександрович Головатюк
Володимир Володимирович Кулик Віра Володимирівна Тептя
Редактор В.О.Дружиніна Коректор З.В.Поліщук
Відповідальний за випуск зав. каф. Лежнюк Петро Дем'янович
Рецензенти: Б.С. Рогальсьский, доктор технічних наук, професор В.І. Нагул, кандидат технічних наук, доцент
Міністерство освіти і науки України Вінницький національний технічний університет
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до виконання лабораторних робіт з дисципліни "Електричні мережі"
для студентів електроенергетичних спеціальностей (для заочного навчання)
Усі цитати, цифровий, фактичний матеріал та бібліографічні відомості перевірені, написання одиниць відповідає стандартам.
Зауваження рецензентів враховані.
Укладач: _________ Ж.І.Остапчук
____________ М.О.Головатюк
__________ В.В.Кулик
__________ В.В.Тептя
Вимогам, які висуваються до інструктивно-методичної літератури, відповідає.
До друку і в світ дозволяю на підставі § 2 п.15 "Єдиних правил..."
Проректор з навчальної та науково-методичної роботи
В.О.Леонтьєв
Затверджено на засіданні кафедри ЕСС
Протокол № 8 від 17.12.2002 р. Зав. кафедри _______
/Лежнюк П.Д./
Вінниця ВНТУ 2004
З М І С Т
Стор Список скорочень………………………………………………….. 4 Вступ……………………………………………………………….. 5
1.Методика виконання і оформлення лабораторних
робіт…………….………………………….……………………… 6
2.Опис лабораторного стенда……………………………………….. 7
3.Лабораторна робота № 1. Дослідження режимів роботи
розімкнених мереж 35 і 110 кВ….………………………..……… 10
4.Лабораторна робота № 2. Дослідження режимів роботи
замкнених мереж 35 і 110 кВ …………………………………..… |
13 |
5. Лабораторна робота № 3. Дослідження режимів роботи ЛЕП- |
|
330 кВ.………………………………………………..……… |
16 |
6.Лабораторна робота № 4. Дослідження способів регулювання
напруги ЛЕП-330 кВ………………………………………..……… 19
7.Лабораторна робота № 5. Дослідження режимів нейтралі
високовольтних електричних мереж…….………………..……… 22
8.Лабораторна робота № 6. Дослідження регулювання напруги в
електричних системах….…………………………………..……… |
29 |
9 Лабораторна робота № 7. Створення розрахункової моделі стану |
|
електричної системи засобами ПК АЧП…………………... |
33 |
10Лабораторна робота № 8. Розрахунок втрат потужності і енергії в електричних мережах напругою 35 – 110 кВ за допомогою
програми “ВТРАТИ-110”………………………………………….. 44 Література…………………………………………………………... 59
Додаток А…………………………………………………………… |
61 |
Додаток Б…………………………………………………………… |
67 |
Додаток В…………………………………………………………… |
68 |
Додаток Г…………………………………………………………… |
69 |
3
|
СПИСОК СКОРОЧЕНЬ |
ЄСКД |
- єдина серія конструкторської документації |
ПУЕ |
- правила устаткувань електроустановок |
ЕС |
- електрична система |
ЕМ |
- електрична мережа |
ЛЕП |
- лінія електропередачі |
х.х. |
- холостий хід |
ПК |
- поздовжня компенсація |
ППК |
- пристрій поперечної компенсації |
ОЗЗ |
- однофазне замикання на землю |
КЗ |
- коротке замикання |
ДГР |
- дугогасячий реактор |
ЦП |
- центр постачання електричної енергії |
СП |
- вузол споживання електричної енергії |
ДРП |
- джерело реактивної потужності |
min |
- режим мінімальних навантажень |
max |
- режим максимальних навантажень |
АС |
- провід сталевоалюмінієвий |
4
ВСТУП
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни "Електричні системи і мережі" призначені для студентів електроенергетичних вузів, що отримують підготовку за спеціальностями: 7.090601 – "Електричні станції", 7.090602– "Електричні системи і мережі", 7.090603– "Електротехнічні системи електроспоживання і енергозбереження". Дані методичні вказівки є доповнене і перероблене видання методичних вказівок, розроблених у 1997 р.
Однією з основних задач даних методичних вказівок є розвиток у студентів творчого підходу до теоретичного матеріалу, формування нахилів до спостережень і узагальнень, придбання студентами навичок здійснювати екстремальні дослідження явищ і процесів, що відбуваються в електричних мережах.
Автори намагались відобразити в методичних вказівках найбільш типові лабораторні роботи:
-Справді, аналіз режимів простих розгалужених і кільцевих мереж різних класів номінальної напруги дають студентам уяву про закономірності розподілу потужностей і встановлення рівня напруг у вузлах схеми в залежності від типу схеми.
-Особливості експлуатації ліній електропередачі міжсистемного зв'язку певною мірою знаходять своє відображення в експериментах на моделі ЛЕП-330.
-Найпоширеніша задача регулювання напруги в електричних мережах знайшла своє відображення в лабораторній роботі, що дозволяє дослідити способи регулювання напруги.
Нарешті, дослідження режимів електричних мереж з різними режимами нейтралі трансформаторів або генераторів, дозволяють студентам наочно спостерігати вплив нейтралі на параметри режиму.
Таким чином, набір лабораторних робіт даних методичних вказівок практично дозволяє сформулювати у студентів навички експериментальних досліджень електричних мереж радіально-магістральних та кільцевого типу.
Екстремальні дослідження і аналіз складнозамкнених електричних мереж здійснюється на комп'ютерних моделях на базі сучасних програмних комплексів. Варто зауважити, що для студентів заочного відділення, зайнятих у виробництві, вже знайомих з режимами радіально-магістральних
ікільцевих електричних мереж більш доцільно проводити лабораторні роботи з дисципліни "Електричні системи і мережі" на базі програмних комплексів "АЧП" та "DAKAP".
5
1 МЕТОДИКА ВИКОНАННЯ І ОФОРМЛЕННЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ
Виконання лабораторних робіт базується на теоретичному матеріалі і практичних аспектах процесів, які досліджуються. Студент зобов'язаний виявити мету, завдання і порядок виконання роботи, скласти схему експериментальної установки і вибрати прилади для вимірювання необхідних величин.
У підготовці до роботи можна використовувати літературу для довідок, перелік якої надано в методичних вказівках. Під час виконання лабораторних робіт студентам слід дотримуватись правил техніки безпеки. Кожного студента необхідно ознайомити з інструктажем з техніки безпеки, про що робиться запис у відповідному журналі.
Для виконання робіт студенти мають бути поділені на бригади. На початку проведення роботи студент має скласти допуск з відповідної лабораторної роботи .Студенти, що не склали допуск під час встановленого заняття роботи не виконують. Під час проведення експериментів дані слід записувати в робочий протокол, один на бригаду.
Звіт з лабораторної роботи оформляє та захищає кожен студент індивідуально. Якщо студент не захистив дві лабораторні роботи, то до третьої він не може бути допущений.
Звіт з лабораторної роботи оформляють відповідно з вимогами ЄСКД. Виконують його на одній стороні з брошурованих сторінках формату А4/210*297/, або на розгорнутих сторінках зошита, обрізаних по формату А4. На кожній сторінці накреслюють рамку, відступаючи знизу зверху і справа по 5 мм, а з лівої сторони 20 мм. Звіт починають з титульної сторінки.
|
|
|
|
|
10.2 |
1Е-92 |
Л.Р. 1 |
||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Розробив |
|
|
|
|
|
Лист |
Листів |
||
Керівник |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВНТУ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
каф. ЕСС |
|
|
|
а) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
Звіт містить в собі: |
|
|
|
|
-мету роботи;
-електричну схему дослідження;
-порядок виконання роботи;
-результати експериментальних досліджень;
-аналітичні розрахунки, обробку одержаних результатів, побудову необхідних графіків і т.д.;
6
-висновки по роботі з критичним оцінюванням результатів;
-список використаної літератури.
У звіті слід вказувати назву розрахункової величини, формулу розрахунку в загальному вигляді та з підстановкою числових значень, а також результати розрахунків.
Всі розрахунки слід виконувати в системі СІ. Ілюстрації потрібно виконувати олівцем на одній сторінці з текстом або на окремих сторінках міліметрівки. Всі ілюстрації повинні мати нумерацію арабськими цифрами, а також тематичні назви, а за необхідністю і пояснювальні дані. Елементи схем слід позначити відповідно стандартам.
При побудові графіків у координатах необхідно позначити вимірювальні величини; справа від осі ординат і зверху від осі абсциспозначення величини вимірювання, а зліва від осі ординат і знизу від осі абсцис одиниці величин, які вимірюються .За необхідністю відкладання по осях декількох величин слід для кожної побудувати вісь з масштабом від нульового значення. Крапки необхідно ставити чітко (наприклад, хрестиком або кружечком). Прямолінійні побудови слід виконувати під лінійку, криві під лекало. У список літератури включають в алфавітному порядку джерела використані у звіті або вивчені студентом самостійно у процесі роботи.
Бібліографічні дані слід проводити у такому порядку: прізвище та ініціали автора назва джерела, місце видання, назва видавництва, назва журналу чи збірника (для статті), номер журналу (для статті), рік видання.
2 Опис лабораторного стенда
Електрична схема лабораторного стенда показана на рисунку 1.1. На лабораторному стенді змодельована трифазна електрична мережа 330, 110, 35 кВ. Масштаб моделювання вказаний в таблиці 1.1. Для виконання лабораторних робіт 1-4 застосовується однофазна лінійна модель. Для лабораторної роботи з дослідження режимів нейтралі використовується трифазна модель.
Таблиця 1.1 - Масштаб моделювання.
Величина |
|
|
|
Масштаб моделювання на одну фазу |
||||||
Напруга |
Mv= |
u |
HММЕРЕЖ |
10 3 |
||||||
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
U H .МОД |
|
|
|
|||
Cтрум |
MI= |
M uф |
103 |
|
||||||
|
|
|
||||||||
|
|
|
M A |
|
|
|
|
|||
Активний опір |
MA=1 |
|
|
|
|
|
|
|||
Реактивний опір |
MXL=1 MXC=1 |
|
||||||||
Частота |
Mf= |
|
f |
мережі |
|
50 |
0,25 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
f мод |
200 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
Л-2 |
|
Л-3 |
330 кВ |
|
3 |
5 |
7 |
|
1 |
Л-1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
4 |
6 |
8 |
|
|
Л-4 |
Л-5 |
Л-6 |
|
|
|
13 |
15 |
17 |
12 |
14 |
16 |
18 |
9 |
110 кВ
10 кВ
10 |
11 |
35 кВ
330 кВ
19 |
20 |
H1
23 |
21 |
22 |
H2 |
H3 |
29 |
|
|
H4
36
25 |
Л-7 |
|
27 |
39 |
Л-12 |
41 |
|
|
|
||||
|
|
26 |
A B C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24 |
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
A |
B C |
|
|
Л-8 |
Л-13 |
|
28 |
32 |
47 |
|
||
|
|
30 |
|
33 |
34 |
|
|
Л-14 |
|
|
|
|
|
|
|
48 |
|
|
|
Л-9 |
|
|
Л-15 |
||
|
|
|
43 |
|
|||
|
|
|
|
|
|||
31 |
|
|
X Y Z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Л-10 |
|
|
|
44 |
46 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
35 |
|
|
|
|
|
45 |
|
37 |
Л-11 |
38 |
|
|
|
H7 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
42
H5
49 |
H6 |
|
50 |
51 |
52 |
56 |
57 |
58 |
55 |
53 |
54 |
H8
59 |
Рис. 1.1 - Електрична схема лабораторного стенду