3

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра электроснабжения и

применения электрической

энергии в сельском хозяйстве

СД.01 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ

Методические указания

к выполнению лабораторных работ

Специальность 140106 Энергообеспечение предприятий

Уфа 2009

УДК 621.31:631(075.8)

УДК 631.371:621.311(0.75.8)

ББК 40.71

А29

Рекомендовано к изданию методической комиссией факультета электрификации и автоматизации сельского хозяйства

(протокол № 4 от « » декабря 2009 г.)

Составители: д.т.н. проф. Андрианова Л.П., ст. препод. Набиева Е.Б.

Рецензент: д.т.н., профессор В.М. Сапельников

Ответственный за выпуск: зав. кафедрой ЭПЭЭСХ д.т.н., профессор

Л.П. Андрианова

г. Уфа, БГАУ, Кафедра электроснабжения и применения электрической энергии в сельском хозяйстве

Оглавление

СД.01 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ 1

Методические указания 1

к выполнению лабораторных работ 1

Специальность 140106 Энергообеспечение предприятий 1

Уфа 2009 1

ВВЕДЕНИЕ 4

Лабораторная работа №1 5

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЛИНИИ С ДВУХСТОРОННИМ ПИТАНИЕМ 5

Лабораторная работа № 2 9

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМА НАПРЯЖЕНИЯ СЕЛЬСКОЙ РАДИАЛЬНОЙ СЕТИ И ВЫБОР НАДБАВОК У ТРАНСФОРМАТОРОВ 9

Лабораторная работа № 3 15

ИССЛЕДОВАНИЕ РАДИАЛЬНОЙ ЛИНИИ С НЕРАВНОМЕРНОЙ НАГРУЗКОЙ ФАЗ 15

Лабораторная работа № 4 18

РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ В РАДИАЛЬНЫХ СЕТЯХ ПРИ ПОМОЩИ СТАТИЧЕСКИХ КОНДЕНСАТОРОВ 18

Библиографический список 23

Введение

Дисциплина СД.01 «Электрические сети» - одна из специальных дисциплин, составляющих основу для подготовки специалистов в области энергообеспечения предприятий АПК.

Целью дисциплины является формирование у будущего инженера системы знаний и практических навыков, необходимых для решения основных задач, связанных с передачей и распределением электрической энергии для предприятий АПК.

Задачи дисциплины «Электрические сети» вытекают из требований ГОС и квалифицированной характеристики выпускника и сводятся к изучению основных задач электрических сетей, электрических нагрузок предприятий АПК, устройств и расчету электрических сетей, качества электрической энергии и его обеспечения в электроэнергетической системе.

Дисциплина «Электрические сети» изучается на лекционных, практических и лабораторных занятиях, а также при выполнении расчетно-графической работы

Методические указания к лабораторным занятиям по дисциплине «Электрические сети» составлены в соответствии с типовой и рабочей программой дисциплины.

Материалы по всем темам лабораторных составлены на основе действующих библиографических источников и нормативных документов в области электрических сетей.

В состав методических указаний к выполнению лабораторных работ входят 4 темы, в каждой из которых поставлена цель занятия, приведены общие сведения, основные расчетные соотношения, схемы для исследований, порядок выполнения работы, методические рекомендации по выполнению работы, вопросы для самоконтроля знаний.

В результате выполнения лабораторных работ по электрическим сетям студенты должны приобрести навыки и умения по исследованию режимов работы линий с двухсторонним питанием, радиальной линии с неравномерной нагрузкой фаз, сельской радиальной сети, по выбору надбавок у трансформаторов, по регулированию напряжения в сетях при помощи статических конденсаторов.

Лабораторная работа №1 исследование режимов работы линии с двухсторонним питанием

Цель работы. Экспериментальное исследование режимов работы линии электропередачи с двухсторонним питанием.

1. Общие сведения

Линии с двухсторонним питанием в последнее время получают все более широкое распространение в практике сельской электрификации.

Основное преимущество их заключается в повыше­нии надежности электроснабжения. Недостатками являются: большие затраты при сооружении, трудоемкость расчетов и сложная релейная защита.

Сложность расчета замкнутых сетей, частным случаем которых является линия с двухсторонним питанием (рисунок 1.1), заключается в определении мощностей (токов) по участкам схемы, то есть в распределении мощностей (токов) по сети.

Мощность, поступающая в линию от источника питания А

, (1.1)

где S - мощность нагрузки, присоединенной в i-й точке схемы, В·А;

Z_iб - сопротивление линии от точки присоединения нагрузки i до источника В, Ом;

z_ab - сопротивление всей линии, Ом;

U_н - номинальное напряжение линии, В.

Мощность, поступающая в линию от источника пи­тания В

. (1.2)

При равенстве напряжений источников питания U_a = U_b второй член формул (1.1) и (1.2), опреде­ляющий уравнительную мощность, равен нулю. Распре­деление активной Р и реактивной Q мощностей можно определить раздельно, подставляя в формулы (1.1) и (1.2) соответственно P_i или Q_i вместо S_i.

Расчет аварийного режима, когда один из источни­ков питания отключен, значительно упрощается, так как ничем не отличается от расчета радиальной схемы. Когда известно распределение мощностей, потери напряжения на участках линии с двухсторонним пита­нием определяются по тем же формулам, что и для ра­диальной схемы, то есть

(1.3)

Максимальной потерей напряжения нормального ре­жима линии с двухсторонним питанием называется сумма потерь напряжения на отдельных участках схе­мы от источника питания до точки токораздела, то есть

Δ U_max = ΔU_A-1 + ΔU_1-2 + . . .

Рисунок 1.1 Схема линии с двухсторонним питанием: а – схема моделируемой линии; б – схема замещения