В.В. Курехин Электрические сети и системы

10

3. КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

Все студенты выполняют три контрольных задания, содержание которых приводится ниже. Схемы и числовые данные контрольных заданий даны в пяти вариантах. Каждый студент решает задачи для своего варианта в соответствии с табл. 3.1. Решения сопровождаются подробными пояснениями со ссылкой на литературу.

3.1. Контрольное задание 1

Задача 1. Составление схемы замещения электрической сети

На рис.3.1 показана принципиальная схема электрической сети, состоящая из двухцепной линии электропередачи и понижающей подстанции с двумя автотрансформаторами.

Номинальное напряжение электропередачи 220 кВ. Марки проводов, междуфазные расстояния, длина линии и типы автотрансформаторов приведены в табл. 3.2.

В задаче требуется вычислить параметры воздушной линии электропередачи, сопротивления трансформаторов, составить схему замещения всей сети и определить её параметры.

11

Задача 2. Расчёт режимов сети

Определить режимы мощностей и напряжений в электрической сети, показанной на рис. 3.1. Параметры схемы замещения электрической сети определены в задаче 1. Величины нагрузки на средней и низкой стороне автотрансформаторов, а также значения напряжения питающего пункта приведены в табл. 3.3.

12

Таблица 3.3

Режимные параметры электрической сети

Автотрансформаторы имеют на высокой стороне ПБВ (± 2,5%×2) Uн, на средней стороне РПН (± 2%×6) Uн. Подобрать отпайку на средней стороне таким образом, чтобы Uсн = Uж.

Контрольные вопросы к заданию 1

Вариант I

1. Как классифицируются электрические сети по роду тока, по местоположению, по конструктивному выполнению, по номинальному напряжению, по значению, по характеру потребителей электроэнергии, по схеме соединений?

2. Какими условиями определяется величина наибольшей допустимой потери напряжения в сети?

Вариант II

1. В каких случаях индуктивные сопротивления можно не учитывать в расчётах электрических сетей?

2. Какие преимущества даёт применение постоянного тока высокого напряжения для передачи электрической энергии на большие расстояния и для связи энергосистем?

Вариант III

1. В каких практических случаях применяются сети, работавшие по разомкнутым схемам? Каковы преимущества и недостатки по сравнению с замкнутыми?

2. Чем определяется высота опор воздушных линий электропередач?

13

Вариант IV

1. Чем опасны явления вибрации и пляски проводов на линиях электропередачи?

2. В каких случаях учитываются потери на корону в ЛЭП и как они определяются?

Вариант V

1. От чего зависит требуемая степень надёжности электроснабжения потребителей?

2. Каковы достоинства и недостатки воздушных и кабельных линий?

3.2. Контрольное задание 2

Задача 1. Регулирование напряжения в электрической сети

Определить мощность синхронного компенсатора для районной п/ст (рис. 3.2). Компенсатор выбирается из условий: желаемое напряжение на средней стороне Uжнс = 120 кВ, желаемое напряжение на низкой стороне Uжнн = 10,5 кВ.

Данные по параметрам схемы электрической сети приведены в задании 1.

Задача 2. Расчёт электрической сети методом преобразования.

Электроснабжение замкнутой сети с номинальным напряжением 110 кВ осуществляется от станции А и п/ст энергосистемы Д. Мощность, идущая через п/ст Д, задана. Станция А принимает на себя всю остальную нагрузку сети. Длины участков сети заданы в км, нагрузки (МВт + j МВАр) (рис. 3.3–3.7). Все нагрузки, указанные на схеме электрической сети, являются расчётными (включают в себя потери мощности в трансформаторах и мощности, генерируемые линиями электрической сети). Вся сеть однородная и выполнена проводом АС-120/19. Напряжение пункта питания А равно 120 кВ. Требуется найти распределение активных и реактивных мощностей по ЛЭП и напряжение в узловых точках Б, В, Г, Д. Задачу решать методом преобразования сети.

14

16

Контрольные вопросы к заданию 2

Вариант I

1. Каковы способы регулирования напряжения в электрических сетях?

2. Какие источники реактивной мощности существуют в электрической системе?

Вариант II

1. Что называется встречным регулированием напряжения, где и зачем оно применяется?

2. Что называется натуральной мощностью и как она определяется?

Вариант III

1. Какие существуют показатели качества электрической энер-

гии?

2. Когда на подстанциях устанавливаются трансформаторы с РПН?

Вариант IV

1. Какими способами осуществляется местное регулирование напряжения в распределительной сети?

2. Чем определяется пропускная способность ЛЭП?

Вариант V

1. Какие основные допущения принимаются при расчётах электрических сетей?

2. По какому критерию производится выбор варианта выполнения электрических сетей?

3.3. Контрольное задание 3

Задача 1. Выбор сечения проводников по допускаемой потере напряжения.

От понизительной подстанции осуществить электроснабжение посёлка. На подстанции имеются шины с напряжениями 35, 10 и 6 кВ. Выбрать с соответствующими обоснованиями конструкцию,

17

номинальное напряжение, материал и сечение проводов. Длина линии, мощность нагрузки и категории потребителей указаны в табл.3.4. При расчётах принять коэффициент мощности нагрузки cosϕ = 0,9.

Предполагается, что на п/ст посёлка нет средств регулирования. Допустимую потерю напряжения принять 5% Uн.

Задача 2. Выбор сечения проводников в сети 0,4 кВ с учётом защитных аппаратов.

При реконструкции завода в одном из цехов устанавливаются четыре асинхронных электродвигателя трёхфазного переменного тока, и прокладывается магистраль для освещения участка цеха. План взаимного расположения понизительной подстанции и распределительных щитков приведён на рис. 3.8, где показаны необходимые для расчёта расстояния в метрах. Номинальное напряжение сети 0,4/0,23 кВ. Данные об электродвигателях приведены в табл. 3.5. Высшая температура воздуха в цехе +35° С. Помещение цеха сухое, взрывоопасное. Расчёт линий на участках сети от ТП до РЩ вести с учётом коэффициента спроса 0,9.

Требуется:

1. Выбрать с соответствующим обоснованием схему сети, тип провода и конструктивное выполнение сети.

2. Расставить в сети автоматические выключатели.

18

3.Определить максимальные токи автоматических выключателей, тип кабелей и проводов исходя из условий нагрева.

4.Проверить выбранные сечения проводов по допустимой величине потери напряжения.

Таблица 3.5

Характеристики электродвигателей в условиях их работы

1. Двигатели Д 1,2 с короткозамкнутым ротором; Д 3,4 – с фазным ротором. 2. Номинальное напряжение двигателей 330 В.