0

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Северо-Кавказский государственный технический университет»

Методические указания

к выполнению лабораторных работ

по дисциплине «Электроэнергетические системы и сети» для студентов специальности 100200 (140205) «Электроэнергетические системы и сети»

Ставрополь, 2010

Настоящие методические указания разработаны в соответствии с Государственным образовательным стандартом Высшего профессионального образования и рабочей программой дисциплины, для студентов специальности 100200 (140205) «Электроэнергетические системы и сети».

Методические указания включают в себя теоретическое обоснование материала тем: «Расчёты режимов линии электропередачи, разомкнутых и сложнозамкнутых сетей с применением вычислительных средств». Методические указания могут быть полезны при выполнении расчетов режимов на ЭВМ при курсовом и дипломном проектировании.

Составители д.т.н., зав. каф. Кононов Ю. Г.,

асс. Кононова Н.Н.

Тимофеева С.В.

Рецензент к.т.н., доц. Гринь А. И.

СОДЕРЖАНИЕ

Лабораторная работа 1. – Расчет режима сложнозамкнутой сети с помощью программы RASTR

Лабораторная работа 2. – Расчет режима сложнозамкнутой сети с помощью программы SVC Test

Лабораторная работа 3 – Формирование схем сетей 6-10 кВ

Лабораторная работа 4 – Расчет режима распределительной сети 6 – 10 кВ

на ЭВМ…………………………………………………………………………..

Литература………………………………………………………………………….

Приложение ………………………………………………………………………

Лабораторная работа 1

«Расчет режима сложнозамкнутой сети с помощью

программы RASTR»

1. Цель и содержание работы: Определение и расчет параметров схемы замещения электрической сети. Выполнение расчетов на ЭВМ с использованием программ RASTR.

2. Теоретическое обоснование

Выбор мощности трансформаторов на каждой подстанции необходимо осуществить, исходя из перегрузочной способности 1,6 при отключении одного трансформатора в послеаварийном режиме, т.е.

, (1.1)

где – полная мощность нагрузки соответствующей подстанции. Для подстанции 6 при определении кроме собственной нагрузки ( ) необходимо учесть нагрузки подстанции 3 и 4.

Параметры Г-образных схем замещения трансформаторов можно взять из справочников или рассчитать по формулам. Активные и индуктивные сопротивления трансформаторов должны быть приведены к высокому напряжению. Коэффициенты трансформации двухобмоточных трансформаторов следует взять равными отношению низкого номинального напряжения трансформатора к высокому номинальному напряжению трансформатора. Для трехобмоточного трансформатора следует определить параметры обмотки высокого и низкого напряжений. Сопротивление обмотки низкого напряжения необходимо привести к среднему напряжению трансформатора:

(1.2)

где , – номинальные напряжения соответствующих обмоток трансформатора;

– сопротивление обмотки низкого напряжения, приведенное к высокому напряжению.

Для каждой линии производится расчет параметров П-образной схемы замещения по заданному сечению, типу провода и длине линии. Следует обратить внимание, что линии Л6 и Л11 являются двухцепными.

3. Аппаратура и материалы: Лабораторная работа выполняется на ПЭВМ типа IBM с помощью пакета прикладных программ RASTR, KYPC.

4. Указание по технике безопасности: При выполнении основных или вспомогательных работ с использованием ПЭВМ уровни шума и уровень вибрации на рабочих местах не должны превышать предельно допустимых значений. Включать и выключать компьютер можно только с разрешения преподавателя. Запрещается разбор системного блока, а так же подключения к нему дополнительного оборудования.

5. Методика и порядок выполнения работы

По номеру варианта, заданному преподавателем, выбираются схема сети, мощности и коэффициенты мощности нагрузок, номинальные напряжения, сечения и длины линий.

По первой цифре номера варианта выбирается схема сети. Выбор осуществляется следующим образом: в соответствии с первой цифрой варианта по таблице 1.1 определяются номера отключенных выключателей на схеме электрической сети, приведенной на рисунке П. 1.1

По второй цифре номера варианта по данным таблицы 2.1 определяются активные мощности и коэффициенты мощностей нагрузок подстанций. Далее по таблице 3.1, по второй цифре номера варианта определяются номинальные напряжения сети (в знаменателе – номинальные напряжения сети, подключенной к шинам подстанции №6), а также длины (в числителе) и сечения линий (в знаменателе).

Таблица 1.1 – Выбор варианта схемы

Номер схемы (первая цифра)	1	2	3	4	5
Отключенные выключатели	14, 21, 23, 24	9, 10	3, 11, 12, 13, 14, 21	17, 18, 19, 22	4, 5, 6, 20

Таблица 2.1 – Активные мощности нагрузок (МВт) и коэффициенты мощности

Последняя цифра	п/ст 1	п/ст 2	п/ст 3	п/ст 4	п/ст 5	п/ст 6	п/ст 7	п/ст 8
1	20/ 0,8	15/ 0,9	5/ 0,85	10/0,92	20/ 0,8	15/0,9	10/0,85	15/0,92
2	20/0,85	25/0,8	15/0,9	10/0,85	40/0,92	25/0,8	50/0,85	45/0,9
3	10/0,92	10/0,8	10/0,8	5/0,9	10/0,85	15/0,92	20/0,8	5/0,9
4	25/0,9	20/0,85	10/0,9	15/0,8	20/0,9	25/0,85	30/0,92	40/0,85
5	15/0,8	20/0,9	5/0,92	10/0,85	15/0,8	20/0,85	15/0,9	5/0,92
6	40/0,85	45/0,9	15/0,8	10/0,92	25/0,85	25/0,8	20/0,9	30/0,92
7	5/0,9	15/0,85	10/0,92	5/0,9	15/0,85	20/0,8	15/0,9	10/0,8
8	30/0,92	40/0,9	10/0,8	15/0,85	35/0,9	25/0,85	25/0,8	20/0,92
9	5/0,8	10/0,9	5/0,85	10/0,93	10/0,8	15/0,9	20/0,9	5/0,85
0	25/0,85	40/0,9	15/0,8	10/0,85	35/0,9	25/0,9	40/0,9	25/0,8

Таблица 3.1 – Длины (км) и сечения линий (мм²)

Последняя цифра

Uном, кВ

Л1

Л2

Л3

Л4

Л5

Л6

Л7

Л8

Л9

Л10

Л11

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

1

110/35

20/120

30/150

40/185

50/240

60/150

5/120

10/150

20/150

30/185

40/240

50/120

2

220/110

80/240

85/300

90/400

95/240

100/300

20/150

30/185

80/300

85/400

90/240

95/300

3

110/35

30/120

40/150

50/185

60/240

20/120

10/120

15/150

30/150

40/185

50/240

60/300

4

220/110

85/240

90/300

95/400

100/240

80/300

30/185

20/240

85/240

90/300

95/400

100/240

5

110/35

40/150

50/185

60/240

20/150

30/185

15/150

5/150

40/185

50/240

60/300

20/185

Продолжение таблицы 3.1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

6

220/110

90/300

95/300

100/400

80/240

85/300

20/150

20/240

90/400

95/300

100/300

80/400

7

110/35

50/150

60/185

20/150

30/185

40/185

5/120

5/150

50/185

60/240

20/150

30/185

8

220/110

95/300

100/400

80/300

85/400

90/300

20/185

30/185

95/300

100/400

80/240

85/300

9

110/35

60/240

20/150

30/185

40/240

50/240

10/120

10/150

60/240

20/185

30/185

40/240

0

220/110

100/400

80/300

85/300

90/400

95/300

20/185

20/240

100/400

80/240

85/300

90/300

Для заданной схемы сети (рисунок П 1.1) требуется:

1. Выбрать мощность трансформаторов на каждой подстанции и их тип, исходя из перегрузочной способности 1,6 при отключении одного трансформатора. Результаты выбора трансформаторов необходимо свести в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 – Выбор трансформаторов

№ п/ст		Тип тр-ра			, Ом	, Ом

2. Составить схему замещения заданной электрической сети и рассчитать ее параметры. Пронумеровать все узлы схемы замещения. Узлами должны являться шины высокого и низкою напряжения подстанций 1 – 9. Для подстанции 6 дополнительно необходимо ввести узел представляющий шины среднего напряжения. Ветвями в схеме замещения будут являться линии и двухобмоточные трансформаторы. Параллельные элементы схемы замещения должны быть представлены одной ветвью с эквивалентными параметрами. Трехобмоточные трансформаторы на подстанции 6 лучше представить в виде двух ветвей; первой, соединяющей узлы высокого и среднего напряжений, и второй, соединяющей узлы среднего и низкого напряжений. Сопротивлением обмотки среднего напряжения можно пренебречь. Всем узлам схемы замещения необходимо присвоить уникальные номера в диапазоне от 1 до 999. Результаты расчета параметров схем замещения линий необходимо свести в таблицу 5.1.

Таблица 5.1 – Расчет параметров схемы замещения

№ начала ветви	№ конца ветви	Длина линии, м	Тип и сечение провода	, Ом/км	, Ом/км	, мкСм	, Ом	, Ом	, мкСм

3. Подготовить исходную информацию по схеме замещения для расчета на ЭВМ в виде таблиц 6.1 и 7.1. Напряжение балансирующего узла U_{бал узла} следует принять равным 1,1 от номинального напряжения сети высокого напряжения.

Номинальные напряжения узлов U_ном рекомендуется принять равными номинальным напряжениям соответствующих сетей.

Таблица 6.1 – Исходная информация по узлам

№ узла	Uном, кВ	, МВт	, Мвар

Таблица 7.1 – Исходная информация по ветвям

№ начала ветви	№ конца ветви	, Ом	, Ом	, мкСм

4. Выполнить расчеты, используя программы RASTR (методом Ньютона).

Инструкция по работе с программой Rastr:

Для запуска программы необходимо выбрать в Norton Comander название программы «Rastr.exe» и нажать клавишу «ЕNTER». Через некоторое время должна появиться заставка программы RASTR. В меню, расположенном в верхней части экрана, выбрать при помощи клавиш управление курсором пункт ДАННЫЕ: и нажать клавишу «ENTER». В появившемся подменю необходимо выбрать пункт «Ввод/Кор» и нажать клавишу «ЕNTER», а затем аналогично выбрать пункт «УЗЛЫ» (рисунок П.1.2). После появления таблицы (рисунок П.1.3) необходимо нажать клавишу «F2» и перейти в режим корректировки. После ввода исходной информации необходимо нажать клавишу «Esc» и выбрать пункт ВЕТВИ. После появления таблицы (рисунок П.1.4) вводится информации по ветвям схемы. Ввод информации заканчивается трехкратным нажатием клавиши «Esc» и выходом в меню на заставке программы (рисунок П.1.2). Для расчета режима клавишей управления курсором выбирается пункт РЕЖИМ. Для просмотра результатов необходимо выбрать пункт РЕЗУЛЬТАТ. На экране появятся результаты расчета (рисунок П.1.5). Для вывода на печать результатов расчета необходимо нажать клавишу «F8» и затем указать интервал номеров узлов для которых необходима печать (например 1 – 100).