METODYChKAnew
.pdf8.5 Порядок виконання роботи
1.Ознайомитись з інструкцією програми "Втрати-110". Вивчити структуру програми та набір функціональних задач.
2.Ознайомитись з схемою електричної мережі. Визначити вид і об’єм інформації, необхідний для аналізу її стану.
3.Для заданої схеми електричної мережі (див. п. 8.6) засобами програми "Втрати -110" створити розрахункову модель.
4.Виконати розрахунок режиму роботи електричної мережі, проаналізувати результати та зробити відповідні висновки. Збереження результатів здійснюється за допомогою друкування або копіювання файлу результатів на дискету з подальшим друкуванням.
5.Оформити звіт.
8.6 Варіанти завдань до виконання лабораторної роботи
|
A |
|
A |
4 |
5 |
4 |
5 |
|
3 |
|
3 |
2 |
2 |
1 |
1 |
|
Варіант 1 |
Варіант 2 |
A |
A |
A |
|
4 |
5 |
4 |
5 |
4 |
|
|
|||
|
3 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
|
|
5
3
2 |
Варіант 3 |
Варіант 4 |
Варіант 5 |
Рисунок 8.15 Варіанти схем районної електричної мережі
Таблиця 8.1 |
– Довжини ліній |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Довжина |
|
|
|
|
Ділянка |
|
|
|
|
А4 |
|
14 |
12 |
23 |
А3 |
А5 |
24 |
34 |
|
|
|
||||||||
l, км |
34.5 |
|
30.8 |
17.25 |
19.71 |
25.87 |
34.5 |
22.18 |
18.48 |
|
|
|
|
|
58 |
|
|
|
|
|
|
|
Таблиця 8.2 – Перерізи ліній |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
|
ЛЕП |
nл |
Марка, |
|
|
|
|||
|
|
|
проводу |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
A4 |
1 |
|
АС 150/24 |
|
|
|
||
|
|
|
|
14 |
1 |
|
АС 120/19 |
|
|
|
||
|
|
1 |
|
12 |
1 |
|
АС 70/11 |
|
|
|
||
|
|
|
23 |
1 |
|
АС 120/19 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
A3 |
1 |
|
АС 240/32 |
|
|
|
||
|
|
|
|
A5 |
1 |
|
АС 120/19 |
|
|
|
||
|
|
|
|
A4 |
1 |
|
АС 185/29 |
|
|
|
||
|
|
|
|
24 |
1 |
|
АС 120/19 |
|
|
|
||
|
|
2 |
|
12 |
2 |
|
АС 70/11 |
|
|
|
||
|
|
|
23 |
1 |
|
АС 120/19 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
A3 |
1 |
|
АС 240/32 |
|
|
|
||
|
|
|
|
A5 |
1 |
|
АС 120/19 |
|
|
|
||
|
|
|
|
A4 |
1 |
|
АС 150/24 |
|
|
|
||
|
|
|
|
34 |
1 |
|
АС 120/19 |
|
|
|
||
|
|
3 |
|
12 |
2 |
|
АС 70/11 |
|
|
|
||
|
|
|
23 |
2 |
|
АС 95/16 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
A3 |
1 |
|
АС 120/19 |
|
|
|
||
|
|
|
|
A5 |
1 |
|
АС 120/19 |
|
|
|
||
|
|
|
|
A4 |
2 |
|
АС 95/16 |
|
|
|
||
|
|
|
|
14 |
2 |
|
АС 70/11 |
|
|
|
||
|
|
4 |
|
A3 |
2 |
|
АС 120/19 |
|
|
|
||
|
|
|
|
23 |
2 |
|
АС 70/11 |
|
|
|
||
|
|
|
|
A5 |
1 |
|
АС 120/19 |
|
|
|
||
|
|
|
|
A4 |
1 |
|
АС 185/29 |
|
|
|
||
|
|
|
|
14 |
2 |
|
АС 70/11 |
|
|
|
||
|
|
5 |
|
24 |
1 |
|
АС 70/11 |
|
|
|
||
|
|
|
23 |
1 |
|
АС 120/19 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
A3 |
1 |
|
АС 185/29 |
|
|
|
||
|
|
|
|
A5 |
1 |
|
АС 120/19 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Таблиця 8.3 – Потужності навантажень |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Величина |
|
|
|
|
|
|
|
Вузол |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
3 |
|
4 |
5 |
||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
P, МВт |
|
15 |
|
|
|
17 |
|
20 |
|
16 |
9 |
|
Q, МВАр. |
|
8.1 |
|
|
|
9.18 |
|
10.79 |
|
8.64 |
4.86 |
|
|
|
|
|
|
|
59 |
|
|
|
|
|
|
Таблиця 8.4 – Типи трансформаторів у вузлах
№ |
Тип |
Sном, |
Кількість |
вузла |
трансформатора |
МВА |
трансформаторів |
|
|
|
|
1 |
ТДН-16000/110 |
16 |
2 |
2 |
ТДН-16000/110 |
16 |
2 |
3 |
ТРДН-25000/110 |
25 |
2 |
4 |
ТДН-16000/110 |
16 |
2 |
5 |
ТДН-16000/110 |
16 |
1 |
Таблиця 8.5 – Розрахункові дані ПЛ 110 кВ із сталевоалюмінієвими проводами
Переріз проводу |
r0 , Ом/км |
x0 , Ом/км |
b0 10-6, См/км |
70/11 |
0,428 |
0,444 |
2,55 |
95/16 |
0,306 |
0,434 |
2,61 |
120/19 |
0,249 |
0,427 |
2,66 |
150/24 |
0,198 |
0,420 |
2,70 |
185/29 |
0,162 |
0,413 |
2,75 |
240/32 |
0,120 |
0,405 |
2,81 |
Таблиця 8.6 – Трифазні двообмоточні трансформатори 110 кВ
Тип |
U íîì |
обмоток, кВ |
Розрахункові данні |
||
ВН |
|
НН |
RT , Ом |
X T , Ом |
|
|
|
||||
ТДН-10000/110 |
115 |
|
11 |
7,95 |
139 |
ТДН-16000/110 |
115 |
|
11 |
4,38 |
86,7 |
ТРДН-25000/110 |
115 |
|
10,5/10,5 |
2,54 |
55,9 |
60
ЛІТЕРАТУРА
1.Справочник по проектированию электроэнергетических систем / Под ред. С.С. Рокотяна. – М.: Энергоатомоиздат, 1985.
2.Веников В.А., Рыжов Ю.П. Дальние электропередачи переменного
ипостоянного тока. – М.: Энергоатомоиздат, 1986.
3.Веников В.А. и др. Регулирование напряжения в электрических системах. - М.: Энергоатомиздат, 1985.
4.Электрические системы / Под ред. В.А. Веникова. - М.: Высш. шк., 1971. Т. 2. Электрические сети. – 437 с.
5.Боровиков В.А. Электрические сети энергетических систем. – Л.: Энергия, 1977. – 391.
6.Блок В.М. Электрические сети и системы. – М.: Высш. шк., 1986.
7.Сирота И.М., Кисленко С.Н., Михайлов А.М. Режимы нейтрали электрических сетей. – Киев: Наук. думка, 1985. – 264 с.
8.Холмский В.Г. Расчет и оптимизация режимов электрических сетей.
М.: Высш. шк., 1975.
10. Методические указания к лабораторным работам по курсу "Электрические сети и системы" для студентов специальностей: 0301, 0302, 0303 всех форм обучения / Сост. В.А. Леонтьев, Ж.И. Остапчук, Г.К. Федоровский, Л.Р. Пауткина. – Винница: ВПИ, 1987. – 40 с.
11.Юрій Романюк. Електричні системи та мережі. – ІваноФранківськ.: ІГАЦ-136, 1997. – 247 с.
12.Сегеда М.С. Електричні мережі та системи. – Львів: НМК ВО,
Каменяр, 1999. – 296 с.
13.Білоусов В.С., Грабко В.В., Остапчук Ж.І., Пауткіна Л.Р. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з курсу "Передача і розподіл електричної енергії". – Вінниця, ВДТУ, 1997. – 47 с.
14.Перхач В.С. Теоретична електротехніка – Київ.: Вища школа,
1992.
15.Лежнюк П.Д., Лук’яненко Ю.В., Кулик В.В. АСУ електричних систем. Лабораторний практикум. Навчальний посібник. – Вінниця: ВДТУ,
2001. – 102 с.
16.Поспелов Г.Е., Сыч Н.М. Потери мощности и энергии в электрических сетях. – М.: Энергоиздат, 1981.
17.Потери электроэнергии в электрических сетях энергосистем / В.Э. Воротницкий, Ю.С. Железко, В.Н. Казанцев и др. – Энергоатомиздат, 1983.
18. Железко Ю.С. Выбор мероприятий по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях. – М.: Энергоатомиздат, 1989.
19. Веников В.А. ред. Электрические системы. Математические задачи электроэнергетики. - М., 1981.
61
20.Идельчик В.И. Электрические системы и сети: (учебник для студентов электроэнергетических специальностей) – М.: Энергоатом-издат, 1989. – 592 с.
21.Железко Ю.С. Методы расчета технических потерь электроэнергии в сетях 380/220 В / Электрические станции. - №1. – 2002. – С.14-20.
22.Лежнюк П.Д., Лук’яненко Ю.В., Кулик В.В. Застосування математичної моделі на основі методу Ньютона другого порядку для автоматичного аналізу нормальних режимів електричних систем / Вісник ВПІ. – 1998. - №2. – С 55-62.
23.Лежнюк П.Д., Лук’яненко Ю.В., Кулик В.В. Розв’язання задач оптимального керування нормальними режимами електричних мереж з використанням об’єктно-орієнтованого аналізу / Вісник ВПІ. – 1999. - №1.
–С. 30-35.
24.Лежнюк П.Д., Кулик В.В., Кравцов К.І. Моделювання та формування умов самооптимізації режимів електроенергетичної системи / Технічна електродинаміка: Тематичний випуск “Проблеми сучасної електротехніки”. ч.3. – 2002. – С. 96-101.
25.Лук’яненко Ю.В., Остапчук Ж.І., Кулик В.В. Розрахунки електричних мереж при їх проектуванні. Навчальний посібник. – Вінниця: ВДТУ, 2002. – 116 с.
62
Додаток А
Міністерство освіти і науки України Вінницький національний технічний університет Інститут електроенергетики, екології та електромеханіки Факультет електротехніки та електромеханіки
Кафедра електричних станцій та систем
Лабораторна робота №1
з дисципліни "Електричні системи та мережі" Тема:
"Дослідження режимів роботи розгалужених мереж 35 кВ" (Виконується 2 години)
Виконавці:
Прийняв:
63
Вінниця ВНТУ 2004
1 Мета роботи
Дослідження режимів роботи радіальних та магістральних мереж, вивчення методики їх розрахунків та аналізу.
2 Обладнання та документація
2.1.Лабораторний стенд, що являє собою модель трифазної електричної мережі 330, 110, 35 кВ.
2.2.Методичні вказівки до виконання лабораторної роботи.
2.3.Вимірювальні прилади:
-ампер-вольтметр – Ц-3111;
-ватметр – Д-5004.
3 Завдання
3.1.Скласти схему електричної мережі 35 кВ за прийнятим варіантом.
3.2.На лабораторному стенді виконати комутацію електричної
мережі.
3.3.Виконати вимірювання струму, напруги та активної потужності у вузлах споживачів і на початку та кінці лінії електричної мережі.
3.4.Розрахувати параметри режиму електричної мережі. Вихідними даними прийняти виміряні потужності у вузлах навантажень та напругу у вузлі постачання.
3.5.Виконати порівняльний аналіз результатів розрахунків та експерименту. Зробити висновки.
4 Зміст роботи
4.1. На лабораторному стенді комутуємо схему електричної мережі згідно з варіантом. Проводимо вимірювання струму, напруги та активної потужності у вузлах навантажень, а також струмів та потужностей на ділянках схеми. Схема електричної мережі з нанесеними вимірами наведена на рисунку А1.
64
|
|
|
|
|
|
Л-12 |
|
|
|
|
|
|
Н5 |
|||
|
39 |
|
|
|
|
41 |
42 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I=0.92 (A) |
|
|
|
|
|
|
I=0.94 (A) |
|
|
I=0.47 (A) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
P=2.4 (Вт) |
|
|
|
|
|
|
Р=1,5 (Вт) |
|
|
Р=0,5 (Вт) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
U=22.4 (B) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
U=20.3 (B) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
I=0.48 (A) |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Л-13 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
P=0,9 (Вт) |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U=19.9 (B) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
47 |
|
|
|
|
|
|
Н6
|
|
|
|
|
49 |
|
|
|
|||||||
|
|
Л-14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I=0.22 (A) |
|
||||
|
|
|
|
|
48 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I=0.23 (A) |
|
|
|
|
|
|
|
Р=0,2 (Вт) |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P=0,25 (Вт) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
46
I=0.22 (A)
P=0,16 (Вт)
U=19.7 (B)
I=0.22 (A)
P=0,16 (Вт)
45
Н7
Рисунок А.1 – Схема лабораторного стенда
4.2. За даними експерименту (рисунок А.1) виконуємо зведення параметрів режиму до реальних умов мережі 35 кВ. З урахуванням масштабів моделювання, отримані параметри наведені на рисунку А.2.
P=7.2 (MBт) |
|
P=2.7 (MBт) |
|
P=0.75 (MBт) |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
І=0.93 (kA) |
|
І=0.48 (kA) |
|
І=0.23 (kA) |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н5 |
|
Н6 |
|
Н7 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U1=38.79 (kB) |
U=35.33 (kB) |
|
U=34.29 (kB) |
|
U=34.12 (kB) |
||||||||||||
|
|
|
|
|
I=0.47 (kA) |
|
I=0.22 (kA) |
|
I=0.22 (kA) |
||||||||
|
|
|
|
|
P=1.5 (MBт) |
|
P=0,6 (MBт) |
|
P=0,48 (MBт) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок А.2 – Розрахункова схема з результатами експерименту
65
РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА
4.3. Розрахуємо реактивну потужність у вузлах навантажень за виміряними активною потужністю і струмом кожного споживача [14]. Результати дані на схемі рисунку А.3.
Q2 3 * U2 * I 2 2 P2 3 * 35.33 * 0.47 2 1.52 28.68 (MBap)
Q3=13.32 (MBap), Q4=13.64 (MBap).
4.4. Розрахункова схема електричної мережі 35 кВ має вигляд:
. |
|
|
|
|
|
S12 |
23 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 (Н5) |
3 (Н6) |
|
4 (Н7) |
U1=38.79 (kB)
. |
1.5 j28.68 |
. |
0.6 j13.32 |
. |
0.48 j13.64 |
S2 |
S3 |
S4 |
Рисунок А.3 – Розрахункова схема електричної мережі 35 кВ
4.5. Потужності на ділянках електричної мережі 35 кВ [6] відповідно
|
|
|
. |
. |
|
|
. |
|
|
|
визначаються: S34 S4 0.48 j13.64; |
|
S34 |
13.65 (MBA) |
|
||||||
. |
. |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
. |
|
|||
S23 |
S34 |
S2 |
0.48 |
j13.64 |
0.6 j13.32 |
1.08 j26.96; |
S23 |
26.97 (MBA) |
||
. |
. |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
S12 |
S23 |
S2 |
1.08 |
j26.96 |
1.5 j28.68 |
2.58 j55.64; |
S23 |
55.7 (MBA) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.6. Опори ділянок електричної мережі визначаються за [6, 13]: r12=l12*r0=5*0.42=2.1 (Om); x12=l12*x0=5*0.42=2.1 (Oм); r23=1.26 (Om); x23=1.26 (Om); r34=0.84 (Om); x34=0.84 (Oм).
4.7. Напруги у вузлах навантажень визначаються:
66
U |
2 |
U U |
U |
2 |
|
P12 r12 Q12 x12 |
|
P12 R12 Q12 X12 |
|
||||
|
|
|
|||||||||||
|
1 |
12 |
|
|
Um |
|
|
Um |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
38.79 |
|
2.58 2.1 55.64 2.1 |
38.79 3.49 35.30 кВ; |
||||||||
|
|
|
|
|
|
35 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U3 35.30 1.10 34.20 кВ;
U4 34.70 0.30 33.90 кВ.
4.8. Розрахунковий струм на ділянках електричної мережі:
I12 |
|
|
S12 |
|
55.7 |
|
0.92 |
кА, |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
3 UH |
|
3 35 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
I23 0.45 кА, I34 |
0.225 кА. |
Отримані результати написані на схемі рисунку А.4.
U1=38.79 kB |
|
|
|
U2=35.3 kB |
|
U3=42.2 kB |
|
|
U4=33.9 kB |
|||||
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S12 =2.58+j55.64 |
|
|
23 =1.08+j26.96 |
4 =0.48+j13.64 |
|
|
|
|||||||
1 |
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I12=0.92 kA |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I23=0.45 kA |
|
I34=0.225 kA |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
1 |
|
=1.3+j28.68 |
|
=0.6+j13.32 |
|
|
=0.48+j13.6 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок А.4 - Схема електричної мережі 35 кВ з результатами аналітичних розрахунків
5. Висновки
5.1.Аналіз результатів експерименту (п. 4.2) та розрахунків дозволяє стверджувати:
- значення струму на ділянках електричної мережі збігаються з достатнім ступенем точності;
-величини напруг у вузлах навантажень відрізняються у допустимих межах /5-6 %/;
-значення потужностей не відповідають допустимим значенням точності.
5.2.Застосована методика розрахунків [6] приводить до значної похибки стосовно потужностей тому, що для мереж до 35 кВ за методикою не враховують втрати потужності.
67