Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Порядок выполнения работы. Лабораторная работа №6

Лабораторная работа №6

Тема: Моделирование и исследование режимов работы линии с двусторонним питанием

 

Цель работы

На модели с двусторонним питанием исследовать установившиеся режимы (нормальные и аварийные) работы электрической сети и с помощью масштабных коэффициентов подобия установить значения режимных параметров реальной сети. Сравнить полученные результаты с результатами электрического расчета сети и сделать выводы о подобии моделирования.

 

Описание стенда

Испытания проводятся на модели трехфазной линии с двусторонним питанием в однофазном исполнении.

Рисунок 1 – Принципиальная схема линии с двусторонним питанием

Рисунок 2 – Схема моделирования электрической сети

 

 

Однофазная модель линии электрической сети включает в себя следующие элементы:

а) два трансформатора, имитирующие источники питания А и В;

б) активные сопротивления различной величины, имитирующие полные сопротивления Zij участков линии;

в) регулируемые активные сопротивления RH-1, RH-2, RH-3, RH-4, моделирующие нагрузки Н1 – Н4.

 

Стенд, кроме того имеет выключатели В-1 и В-2 источников А и В и набор измерительных приборов (амперметров с различными номинальными токами, вольтметр). Амперметры включаются в рассечку цепи питания. Для этой цели на модели выполнены специальные гнезда. Питание на стенд подается через установленный на нем автомат.

Для замера токов вилку от амперметра вставляют вместо разъёмов в гнёзда, вмонтированные в схему на стенде. Напряжение на нагрузках замеряются вольтметром, не вынимая разъемов.

Для соблюдения подобия вводятся масштабные коэффициенты подобия – масштабы напряжения, тока, сопротивления и, при необходимости, мощности, которые показывают соотношения соответствующих величин в реальной сети и на модели.

Масштаб напряжения mU:

mU = . (1.1)

Масштаб тока mI:

mI = Ii / IM . (1.2)

 

Масштаб сопротивления mZ:

mZ = Zi / ZM . (1.3)

 

Масштаб мощности mS:

mS = Si / SM . (1.4)

 

Нет необходимости задаваться всеми масштабными коэффициентами – задаются двумя, а два других получают по известным соотношениям. Обычно задаются масштабами напряжения и сопротивления, а другие получают исходя из формул:

 

mI = mU / mZ; (1.5)

mS = mI∙mU (1.6)

 

Порядок выполнения работы

2.1 Ознакомиться с лабораторной установкой, комплектом измерительных приборов и назначением коммутационных элементов;

2.2 Получить у преподавателя величины масштабных коэффициентов подобия;

2.3 В гнезда всех разрывов цепи линии с двусторонним питанием вставить перемычки;

2.4 При отключенных от схемы источниках питания (выключатели В-1 и В-2 разомкнуты) подать питание на стенд включением автомата;

2.5 Выключателями В-1 и В-2 подключить источники питания к модели линии;

2.6 С помощью вольтметра измерить величину напряжения на зажимах источников питания и в узлах сети;

2.7 Определить точку потокораздела линии с двусторонним питанием (узел сети, к которому потоки мощности подтекают с двух сторон и, следовательно, в этой точке самый низкий уровень напряжения);

2.8 Попеременно включая амперметр в разъемы цепи линии, произвести измерение величины токов по участкам сети;

2.9 По первому закону Кирхгофа определить токи нагрузки;

2.10 Используя заданные и рассчитанные масштабные коэффициенты mU, mI, mZ, mS, перейти к приведенным значениям режимных параметров с учетом следующих соотношений:

Uпр i = UIM∙mU ∙10-3; (2.1)

Iпр i = IMik∙mI; (2.2)

∆Uпр ik = Ui – Uk; (2.3)

∆Uпр% ik = ∙100; (2.4)

Sпр ik = ∙Uпр∙Iпр∙10-3; (2.5)

 

где UIM – напряжение в узловых точках модели сети, В;

IM ik – ток, протекающий по участку цепи ik модели сети, А;

Uпр i – линейное напряжение приведенной сети в i-той точке, В;

Iпр ik – ток, протекающий по ЛЭП приведенной сети на участке ik, A;

Sпрik – полная мощность трех фаз участка ik линии реальной сети, МВА.

 

Найти потери напряжения на участках цепи:

∆Uпр ik = Ui – Uk, (2.6)

где Ui, Uk – линейные напряжения в точках i и k приведенной сети, кВ;

Потери напряжения в % от номинального напряжения Uн:

∆Uпр% ik = ∙100, (2.7)

При расчете приведенной сети принять Uн, равным напряжению источника;

Найти отклонение напряжения от номинального значения в каждой точке сети:

∆Ui = Uнг – Ui, (2.8)

где Uнг – номинальное напряжение генератора, кВ. При расчете приведенной сети за Uнг принять напряжение источника питания;

Отклонение напряжения в % от номинального напряжения источника питания Uнг:

∆Ui% = ∙ 100, (2.9)

2.11 Для режима максимальных нагрузок исследовать два аварийных режима работы сети:

1) при отключении источника А;

2) при отключении источника В.

Выполнить комплекс измерений аналогично режиму минимальных нагрузок.

2.12 Отразить результаты всех выполненных измерений и расчетов в таблицах 1, 2 и 3.

 

Таблица 1 – Результаты исследования нормального режима работы сети

Участки, Нагрузки Режим минимальных нагрузок
Модель Реальная линия
Измерения Приведенные величины
Z, Ом Um, B Im, A Uпр, кВ Iпр, А ∆Uпр ∆U% Sпр, МВА Z, Ом U, кВ S, МВА ∆U ∆U%
А-1                          
1-2                          
2-3                          
3-4                          
4-В                          
А                          
В                          
Н1                          
Н2                          
Н3                          
Н4                          

 

Таблица 2 – Результаты исследования нормального режима работы сети

Участки, Нагрузки Режим максимальных нагрузок
Модель
Измерения Приведенные величины
Z, Ом Um, B Im, A Uпр, кВ Iпр, А ∆Uпр ∆U% Sпр, МВА
А-1                
1-2                
2-3                
3-4                
4-В                
А                
В                
Н1                
Н2                
Н3                
Н4                

 

Таблица 3 – Результаты исследования аварийных режимов работы сети

Участки, Нагрузки Отключение источника В
Модель
Измерения Приведенные величины
Z, Ом Um, B Im, A Uпр, кВ Iпр, А ∆Uпр ∆U% Sпр, МВА
А-1                
1-2                
2-3                
3-4                
4-В                
А                
В                
Н1                
Н2                
Н3                
Н4                
Отключение источника А
Модель
  Измерения Приведенные величины
Z, Ом Um, B Im, A Uпр, кВ Iпр, А ∆Uпр ∆U% Sпр, МВА
А-1                
1-2                
2-3                
3-4                
4-В                
А                
В                
Н1                
Н2                
Н3                
Н4                

 

 

Рисунок 3 – Расчетная схема сети

 

На рисунке 3 Sнik и Sкik соответствуют мощностям начала и конца участка сети «ik».

Для режима минимальных нагрузок произвести проверочный расчет (в качестве исходных данных используются значения полных мощностей потребителей, линейных напряжений источников питания и полных сопротивлений участков сети).

Определить потоки мощности на участках сети без учета потерь мощности:

 

 

 

 

Здесь Z*ik – сопряженный комплекс полного сопротивления участка «ik»,

Sik – комплекс полной мощности.

Проверка расчета:

SA-1 + SB-4 = S1+S2+S3+S4 (2.12)

 

На остальных участках сети потоки мощности определить по первому закону Кирхгофа.

На основании расчетов найти точку потокораздела. Разрезать сеть в точке потокораздела и провести расчет методом последовательных приближений для той части сети, где меньше участков. Принять S2`=S2``=0.5S2

Рисунок 4 – Расчетная схема сети после «разрезания» в точке потокораздела

 

Для первого приближения принять напряжение во всех точках сети равными стандартному номинальному напряжению сети, UH.

Расчет ведут с учетом потерь мощности, в начале для той части схемы, которая требует меньших затрат труда. Это часть сети от точки А до точки 2`. Мощность в начале участка 1-2:


(2.13)

Потери мощности на участке 1-2:

(2.14)

Мощность в конце участка А-1:

(2.15)

Далее, как на участке 1-2:

(2.16)

(2.17)

 

 

Определяем напряжение в точке 1:

(2.18)

(2.19)

Определяем напряжение в точке 2:

(2.20)

(2.21)

Уточнить расчет величины потоков мощности на участках с учетом действительного напряжения в узлах:

(2.22)

(2.23)

(2.24)

(2.25)

(2.26)

Уточнить значения напряжения в точках 1 и 2:

(2.27)

(2.28)

(2.29)

(2.30)

Правую часть схемы, от точки В до точки 2``, рассчитать аналогично левой части схемы.

Результаты уточненного расчета сети занести в таблицу 1 – для реальной сети.

 

Сравнить результаты расчетов (отклонение напряжения, потери напряжения в узловых точках и на участках модели и реальной сети). Произвести проверку по потере напряжения в нормальном режиме:

(2.31)

где – максимальная потеря напряжения до наиболее удалённого потребителя;

– допустимая потеря напряжения до наиболее удалённого потребителя в нормальном режиме (см. примечание).

И в аварийном режиме:

(2.32)

ПРИМЕЧАНИЕ: При проведении расчета сетей по потере напряжения применимы следующие допустимые величины потерь напряжения:

а) для питающей сети напряжения 6 – 35 кВ – от 6 до 8% в нормальных режимах и от 10 до 12% в аварийных режимах;

б) для сельских сетей напряжением 6 – 35 кВ в целях их удешевления допускается иметь потерю напряжения в нормальных режимах до 10%;

в) в послеаварийных режимах допускается дополнительное понижение напряжения на 5%.

Сделать вывод о возможности работы сети в исследованных режимах. Определить к какой группе следует отнести реальную сеть линии, соответствующую лабораторной модели (группе местных или районных сетей). Составить отчет по работе.

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.