Контрольні запитання

1. Від яких величин залежать втрати потужності в лініях?

2. Як співвідносяться втрати потужності та напруги в лініях електропередачі з рівномірно розподіленим та зосередженим навантаженням?

3. Отримати співвідношення для визначення втрат потужності в лініях електропередачі з рівномірно розподіленим навантаженням.

4. Отримати співвідношення для визначення втрат напруги в лініях електропередачі з рівномірно розподіленим навантаженням.

Лабораторна робота №5

Визначення та аналіз втрат потужності та напруги

в електричних мережах напругою 10кВ

Мета роботи: отримати практичні навички з розрахунку та аналізу втрат активної та реактивної потужності, втрат напруги в розподільній мережі напругою 10 кВ з використанням пакету схемотехнічного моделювання Matlab Simulink.

Порядок виконання роботи

1. Отримати у викладача схему розподільної електричної мережі напругою 10 кВ з вихідними параметрами.

2. Розрахувати втрати активної та реактивної потужностей та втрати напруги на кожній ділянці схеми. Результати занести до таблиці 5.1 в графу “Розрахункові параметри”.

3. В програмному пакеті MATLAB зібрати моделі для визначення втрат активної та реактивної потужностей, втрат напруги в елементах розподільної електричної мережі напругою 10 кВ.

4. Виміряти втрати активної та реактивної потужності на ділянках лінії електропередачі та трансформаторах. Показання приладів занести до таблиці 5.1 в графу “Виміряні параметри”.

5. Порівняти розрахункові параметри з виміряними та зробити висновки щодо отриманих результатів. У разі необхідності запропонувати шляхи зменшення втрат потужності та напруги.

Таблиця 5.1 – Результати розрахунків та моделювання втрат потужності та напруги

, кВт	, кВАр	, кВ	...	...	...	, кВт	, кВАр	, кВ
Розрахункові параметри
Виміряні параметри

Теоретичні відомості

Передача електричної енергії від шин джерел живлення до споживачів супроводжується частковою втратою активних і реактивних потужностей в лініях електропередачі і трансформаторах.

Передача реактивної потужності по лініях електропередачі і трансформаторах викликає збільшення повного струму, а, отже, збільшення втрат активної потужності. Уміння правильно розраховувати і оцінювати величини втрат потужності і електроенергії в елементах електричної мережі необхідні для вирішення такої важливої задачі як енергозбереження.

Втрати активної та реактивної потужностей в лініях електропередачі

Втрати активної та реактивної потужностей на ділянці трифазної лінії з активним опором та реактивним визначаються за формулами:

; (5.1)

, (5.2)

де , , – повна, активна та реактивна потужності, що передаються по лінії; – лінійна напруга.

Втрати активної та реактивної потужностей у трансформаторах

Втрати активної потужності в двохобмотковому трансформаторі складаються зі змінних втрат (втрат в обмотках), що залежать від навантаження та постійних втрат (втрат в сталі).

або , (5.3)

де – втрати короткого замикання і холостого ходу трансформатора; – коефіцієнт завантаження трансформатора (відношення розрахункової потужності до номінальної потужності трансформатора ):

. (5.4)

Втрати реактивної потужності в двохобмотковому трансформаторі складаються з втрат на розсіяння в обмотках трансформатора (пропорційні квадрату навантаження) і втрат на намагнічення, які не залежать від величини навантаження:

або . (5.5)

При паралельно працюючих трансформаторах:

і . (5.6)

Для трьохобмоткових трансформаторів:

; (5.7)

, (5.8)

де , , – навантаження, які протікають через обмотку високої, середньої та низької напруги трансформатора.

Приклад 5.1 Для схеми розподільної мережі напругою 10 кВ, зображеної на рисунку 5.1, визначити втрати активної та реактивної потужності в лініях та трансформаторах.

Рисунок 5.1 – Схема розподільної мережі напругою 10 кВ