- •Курс лекций
- •Введение в электроэнергетику. Цели и задачи курса. Основные понятия. Номинальные напряжения
- •Физическая природа электричества
- •Свойства электроэнергии
- •Цель и задачи курса
- •Электрическая сеть, как часть электрической системы
- •Номинальные напряжения
- •Область использования номинальных напряжений
- •Воздушные линии электропередас (влеп)
- •Кабельные линии электропередас (клеп)
- •Наружный покров защищает броню от коррозии. Представляет собой джутовое покрытие, пропитанное битумной массой.
- •Лекция № 4 Схемы замещения и параметры элементов электрических сетей
- •Активное сопротивление
- •Индуктивное сопротивление
- •Активная проводимость
- •Лекция № 5 Параметры схемы замещения трансформаторов
- •Общие сведения
- •Двухобмоточный трансформатор
- •Трехобмоточный трансформатор
- •Двухобмоточный трансформатор с расщепленной обмоткой низкого напряжения
- •Автотрансформатор
- •Графики нагрузки электроприемников
- •Значения Tmax для различных потребителей приводится в справочной литературе.
- •Потери мощности в элементах сети
- •Расчет потерь мощности в линиях электропередач
- •Расчет потерь мощности в леп с равномерно распределенной нагрузкой
- •Расчет потерь мощности в трансформаторах
- •Приведенные и расчетные нагрузки потребителей
- •Расчет потерь электроэнергии
- •Мероприятия по снижению потерь мощности
- •Векторная диаграмма лэп 35 кВ с одной нагрузкой
- •Напряжение в начале лэп определяется как
- •Векторная диаграмма лэп 35 кВ с несколькими нагрузками
- •Векторная диаграмма лэп 110 кВ с одной нагрузкой
- •Задача расчета режимов. Основные допущения
- •Метод расчета режима при заданном напряжении в конце лэп
- •Расчет режима при заданном напряжении в начале лэп (на источнике питания)
- •Расчет сетей разных номинальных напряжений
- •Допустимые потери напряжения в линиях местных сетей
- •Допущения, положенные в основу расчета местных сетей
- •Определение наибольшей потери напряжения
- •В неразветвленной сети наибольшая потеря напряжения – это потеря напряжения от ип до конечной точки сети.
- •Частные случаи расчета местных сетей
- •Потеря напряжения в лэп с равномерно распределенной нагрузкой
- •Общие положения методов
- •Расчет сечений проводов из условия постоянства сечений на участках
- •Расчет сечений проводов из условия минимального расхода проводникового материала
- •Расчет сечений проводов из условия минимума потерь мощности в сети
- •Этапы расчета при разных условиях
- •Сравнительная характеристика методов
- •Расчет линий с двухстронним питанием
- •Частные случаи расчета простых замкнутых сетей
- •Суть метода преобразования
- •Прием 1. Замена площади сечения проводов участка сети эквивалентной
- •Из полученного равенства можно найти значения мощностей :
- •Прием 5. Перенос нагрузок в другие точки сети
- •Реактивная мощность в энергосистеме. Потребители реактивной Мощности. Выработка реактивной мощности генераторами эс
- •Общие положения
- •Регулирующий эффект нагрузки
- •Потребители реактивной мощности
- •Генерация реактивной мощности генераторами эс
- •Реактивная мощность в энергосистеме. Компенсация реактивной мощности.
- •Общие положения
- •Синхронные компенсаторы
- •Величина эдс Eq определяется величиной тока возбуждения. Росту тока возбуждения соответсвует увеличение эдс Eq.
- •Батареи конденсаторов
- •Продольная компенсация
- •Статические источники реактивной мощности
- •Общие положения
- •Регулирование напряжения в центрах питания
- •Метод встречного регулирования
- •Регулирование напряжения на электростанциях
- •Регулирование напряжения на понижающих подстанциях
- •Устройство рпн двухобмоточного трансформатора
- •Устройство рпн автотрансформатора
- •Выбор ответвлений двухобмоточного трансформатора
- •Регулирование напряжения при помощи линейных регуляторов
- •Регулирование напряжения при помощи устройств продольной компенсации
- •Регулирование напряжения при помощи устройств поперечной компенсации
- •Общие сведения
- •Оптимальное распределение активной мощности между тепловыми электростанциями
- •Оптимальное распределение мощности в замкнутых сетях
- •Экономичный режим работы трансформаторов
- •Если мощность нагрузки в минимальном режиме меньше экономической ( ), то один из включенных трансформаторов следует отключить. При этом суммарные потери в трансформаторах уменьшаются.
Потребители реактивной мощности
Работа потребителей емкостного характера основана на создании электрического поля, энергия которого в нечетную четверть (первая, третья) периода отдается источнику, а в четную четверть (вторая, четвертая) периода берется от источника. Для потребителей индуктивного характера работа основана на создании магнитного поля. При этом в нечетную четверть (первая, третья) периода энергия берется от источника, а в четную четверть (вторая, четвертая) периода отдается источнику.
Колебания энергии в магнитном и электрическом полях различных устройств переменного тока обусловливает потребление ими реактивной индуктивной или реактивной емкостной мощности. В инженерной практике под реактивной мощностью подразумевают индуктивную мощность, которая потребляется индуктивными элементами электрической системы, и генерируется в емкостных элементах.
Основными потребителями реактивной мощности в электрических системах являются трансформаторы, воздушные линии электропередач, асинхронные двигатели, вентильные преобразователи, индукционные электропечи, сварочные агрегаты.
На промышленных предприятиях основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные двигатели. На их долю приходится 65-70 % реактивной мощности, которая потребляется предприятием. 20-25% потребления реактивной мощности приходится на трансформаторы предприятий и около 10 % – на другие приемники и линии электропередач.
Суммарные потери реактивной мощности в сети составляют около 50 % от мощности, поступающей в сеть. Это гораздо больше, чем потери активной мощности. Для сравнения, среднестатистические потери активной мощности в ЛЭП состаляют 3%, а в трансформаторах – 2%. Примерно 70-75 % всех потерь реактивной мощности составляют потери в трансформаторах. Например, в трехобмоточном трансформаторе мощностью 40 МВ·А напряжением 220 кВ (ТДТН-40000/220) при коэффициенте загрузки, равном 0,8, потери реактивной мощности составляют около 12% от номинальной мощности трансформатора.
Суммарные
потери реактивной мощности в системе
складываются из потерь в сопротивлениях
и проводимостях
линий электропередач и потерь в
трансформаторах:
.
Потери реактивной мощности в сопротивлениях ЛЭП рассчитываются по формуле
и составляют примерно 5 % от мощности, проходящей по ЛЭП.
Генерация реактивной мощности в проводимостях ЛЭП определяется так:
Среднее значение реактивной мощности, генерируемой в ЛЭП длиной 100 км, составляет:
-
Uном, кВ
110
150
220
ΔQс, Мвар
3
6,5
12,6
Для воздушных ЛЭП напряжением 110 – 150 кВ потери реактивной в сопротивлениях и генерация в проводимостях приблизительно одинаковы:
В этом случае по ЛЭП передается натуральная мощность.
Потери реактивной мощности в сопротивлениях трансформаторов рассчитывают по формуле:
и составляют приблизительно 10 % от передаваемой мощности.
