1. Цель работы

Изучить конструкцию лабораторной установки, принцип ее работы и параметры моделируемых элементов системы электроснабжения промышленного предприятия (СЭПП).

Исследовать один из режимов работы моделируемой СЭПП на суточном интервале времени и определить параметры этого режима.

2. Основные теоретические положения

Основные параметры моделируемых элементов СЭПП приведены в таблице Вв.1. В схемах электроснабжения для трехфазных силовых трансформаторов в практических расчетах используют Г- образную схему замещения (рис. 1.1). Схема замещения строится для одной фазы.

Рис. 1.1. Г-образная схема замещения трансформатора

На схеме замещения трансформатора (см. рис. 1.1):

R_т – активное сопротивление обмоток трансформатора;

Х_т – индуктивное сопротивление обмоток трансформатора,

обусловленное наличием магнитных потоков рассеяния;

g_т – активная проводимость, определяет потери активной мощности

в стали от тока намагничивания;

b_т – индуктивная проводимость, определяет магнитный поток

взаимоиндукции обмоток.

Параметры схемы замещения трансформаторов можно определить по паспортным данным, приведённым в каталогах на трансформаторы (см. табл. Вв.1):

; ( 1.1 )

; ( 1.2 )

; ( 1.3 )

. ( 1.4 )

Для того, чтобы при расчётах параметров схем замещения не возникало путаницы в единицах измерений, рекомендуется выражать электрические величины в следующих единицах:

• мощности, потери мощности – МВА, МВт;

• напряжения – кВ, здесь напряжения фазные со стороны обмотки высшего напряжения;

• сопротивления – Ом;

• проводимости – См.

В этом случае ни в одной из приведённых формул не потребуется использовать переводные коэффициенты.

Нагрузка предприятия в течение суток, недели, года не остаётся величиной постоянной. Суммарная нагрузка носит случайный характер и зависит от режима нагрузки каждого из присоединённых электроприёмников и одновременности их включения. Наиболее полное представление о характере нагрузки может быть получено из графика электрической нагрузки, представляющего кривую изменения нагрузки во времени Р (t), Q (t) или I (t). График может быть построен в виде непрерывной кривой, записанной с помощью самопишущего прибора, либо в виде ступенчатой фигуры, построенной по показаниям счётчиков электроэнергии за равные интервалы времени.

Графики электрических нагрузок содержат исчерпывающую информацию для определения расчётных нагрузок, необходимых для выбора параметров электрооборудования, а также для расчёта и оценки режимов в электрических сетях.

Режимы СЭПП характеризуются параметрами двух типов: текущие и интегральные за время Т. К текущим параметрам относятся значение токов, напряжений, мощностей в узлах сети, изменяющиеся во времени. К интегральным параметрам за время Т относятся средние значения токов, напряжений, мощностей, потери электроэнергии и др.

Суточные графики электрических нагрузок принято строить в виде осреднённых значений рассматриваемых величин на интервалах, равных 30 или 60 минут.

Интегральные параметры, например, среднее значение тока для суточного графика

, ( 1.5 )

где I₁, I₂ …- значения токов на отдельных участках графика нагрузок;

t₁, t ₂ - интервалы времени; Т – рассматриваемый промежуток времени.

Для расчёта потерь мощности и электроэнергии в линиях и трансформаторах пользуются среднеквадратичным значением тока I_с.к.

. ( 1.6 )

Для ЛЭП с сопротивлением R

потери активной мощности , ( 1.7 )

за время Т потери активной электроэнергии , ( 1.8 )

где R = R₀ l.

Потери реактивной мощности , ( 1.9 )

потери реактивной электроэнергии Vл = Q T, ( 1.10 )

где Х = Х₀ l.

Потери мощности в трансформаторах зависят от их загрузки:

потери активной мощности

, ( 1.11 )

потери реактивной мощности

, ( 1.12 )

где К_З - среднеквадратичный коэффициент загрузки .

Потери полной мощности и в ЛЭП, и в трансформаторе:

S = (P² + Q²)^0,5.. ( 1.13 )

Потери активной и реактивной энергии в трансформаторе за время Т:

W_T = P_T T, ( 1.14 )

V_T = Q_T T. ( 1.15 )