 |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
Мереж
|
|
ЛЕКЦІЯ № 6. Методи розрахунків сталих режимів електричної мережі.
Актуальність: вивчення методів розрахунків сталих режимів електричної мережі та засвоєння поняття про режими та параметри, які їх характеризують.
План:
Поняття про режими.
2. Вихідні данні і задачі розрахунку режимів мережі.
3. Класифікація і характеристика методів розрахунку робочих режимів.
Питання для самоконтролю.
Поняття про режими.
Режимом мережі називаэться такий її стан, який має місце в будь який момент часу.
Розрізняють 3 основних режими мережі:
1.нормальний (робочий режим),
2.аварійний,
3.післяаварійний (робочий режим).
Розглянемо тільки робочі режими. В цих режимах ми вважаємо, що напруга і майже не змінюються, крім того, ми розглядаємо симетричні і синусоїдальні режими. В розрахунках приймають найбільш важкі для роботи мережі після аварійні режими, які виникають при найбільших навантаженнях після відключень, вирваних пошкодженням електричної мережі.
До самих важких після аварійних режимів відносяться:
1. При дволанцюгових ЛЕП – пошкодження однією із мереж.
2. В мережах з двухстороннім живленням – пошкодження одного із джерел.
3. В двохтрансформаторних ПС – відключення одного із джерел.
Параметри усталених режимів визначаються нормального max і min режимів навантаження і після аварійного.
Режим роботи мережі характеризується рядом параметрів:
- струми
- напруга
- повна потужність, або її складові.
Параметри режимів мереж змінюються на протязі часу. Тому для кожного елемента мережі і електричного приймача зазвичай регламентуються змінами вказаних параметрів.
Вихідні данні і задачі розрахунку режимів мережі.
Вихідними даними являються:
1.схема електричних з’єднань (електрична схема)
2.параметри елементів (z; y)
3.значення навантаження (S; P; Q)
4.напруга одного із пунктів мережі (або ДЖ, або електричний приймач).
Задача розрахунку робочих режимів мережі заключається у визначенні її параметрів (параметрів режиму мережі).
Ці розрахунки необхідні для перевірки допустимих значень струму і напруги і для оцінки економічності роботи мережі, а також визначення витрат потужності і енергії. При розрахунку визначають потікорозподілення потужностей або струму по ділянкам мережі. Необхідно знати значення напруги на різних елементах і інших ділянках мережі, тобто напруга на різних точках.
Класифікація і характеристика методів
розрахунку робочих режимів
Методи розрахунку вибираються за вимагаємою точністю і основних затрат часу.
Методи розрахунку усталених режимів мережі ділять на:
– традиційні
– формалізовані.
Традиційні методи базуються на прямому використанні законів електричних ланцюгів і залежностей, витікаючих із них. Співвідношення між параметрами режиму інтерпретуються у векторні і кругові діаграми. Розрахунок класичними методами здійснюється за допомогою простих обчислювальних засобів.
Формалізовані методи застосовуються для складних електричних мереж. Ці методи основуються на топології мережі, а в якості математичного апарату використовують теорії графів і матричну алгебру. Розрахунки цими методами проводять з використанням ЕОМ.
Питання для самоконтролю.
1. Що називають режимом електричної мережі?
2. Що таке параметри режиму?
3. У чому полягає задача розрахунку робочих режимів мережі, та що є вихідними даними для цієї задачі?
4. Назвіть і дайте характеристику методів розрахунку робочих режимів.
Висновки: В результаті вивчення матеріалу студенти повинні мати уяву про методи розрахунків сталих режимів електричної мережі та засвоїти поняття про режими та параметри, які їх характеризують.
ЛЕКЦІЯ № 7. ВИЗНАЧЕННЯ ВТРАТ ПОТУЖНОСТІ В ЕЛЕКТРИЧНИХ МЕРЕЖАХ.
Актуальність: Передача активної і реактивної потужності по дротам і перетворення напруги в трансформаторах супроводжується частковою втратою потужності і енергії. Втрати при передачі досягають 15% від виробляємої енергії. Тому точний розрахунок витрат потужності – важлива задача.
План:
1. Втрати потужності в ЛЕП.
2. Визначення втрат потужності на окремих ділянках мережі.
3. Розрахунок втрат електроенергії в елементах електричної мережі.
4. Векторна діаграма струму і напруги в лінії з однієї дільницею.
Питання для сомоконтролю.
Втрати потужності в ЛЕП.
Втрати потужності в ЛЕП - це втрати на нагрів дротів ЛЕП змінним струмом можуть бути вираженні
,
активна та реактивна потужності:
; 
; 
.
Всяка індуктивність яка споживає струм, є споживач реактивної потужності.
Втрати реактивної потужності трьохфазних ЛЕП визначаються аналогічно
виразу втрат активної потужності: 
.
Всяка ємність, до якої прикладено напругу мережі, єсть генератор реактивної потужності. Генерована ємність проводима поперечною гілкою схеми ЛЕП зарядна потужність рівна:
.
Qс зменшує реактивну потужність ліній QL (як би частково компенсує) і тим самим знижує витрати потужності ΔP і ΔQ (Q=QL – Qc).
Із виразу (4) і (5) можна зробити висновки:
1.- втрати ΔР і ΔQ залежать як від Р так і від Q.
2.- втрати потужності зворотньопропорціональні квадрату напруги, тому навіть невелике підвищення напруги (U) приводить до зниження втрат потужності.
Втрати потужності в лінії з декількома навантаженнями визначаються шляхом сумування втрат на кожній ділянці.
На цій схемі S1, S2, S3 – лінійні потужності (які транспортуються).
Sa, Sb, Sc – загрузочні потужності (які відбираються).
Визначення втрат потужності на окремих ділянках мережі.
В лініях районних мереж значення комплексної повної потужності у передаючого і прийомного кінців продольної гілки ділянки неоднакові (із-за втрат). Тому визначають потужність в кінці і на початку ділянки.
Розглянемо району мережу з П-образною симетричною схемою заміщення.
де: т. a, b – передаючий і приймаючий кінці дільниці,
т. b, c – передаючий і приймаючий кінці продольної гілки схеми заміщення,
– комплексне значення повної потужності у передаючого і приймаючого кінці продольної гілки схеми заміщення,
– комплексна повна потужність у передаючого кінці ділянки,
Ś – потужність навантаження.
Вказані потужності можна виразити:
Струм продольної гілки може визначатися як по даним передаючого, так і по даним прийомного кінця дільниці.
Із схеми слідує, що значення потужності отримаємо:
,
.
Значення 
відрізняється від потужності 
,
В цьому зв’язку втрати потужності в продольній гілки можна визначити по даним початку і кінцю лінії.
.
В місцевих мережах при розрахунку не враховуються:
- поперечні гілки (зарядна потужність)
- втрати потужності в мережах
Тому, в місцевих мережах:
, тоді 
Втрати потужності в трансформаторах:
Існують 4 види втрат потужності:
1. втрати активної потужності (витрати в міді)
,
2.втрати реактивної потужності в міді (ХТР)
,
3. втрати активної потужності в сталі (gтр)
,
4. втрати реактивної потужності в індуктивній провідності (Втр) в режимі xx:
.
Сумарні втрати потужності в трансформаторі:
, 
· при розрахунках втрат потужності в трансформаторі використовуються каталожні данні.
Для двохобмоточного трансформатора:
, де ß коефіцієнт завантаження трансформатора.
,
,
, 
Коли потужність ПС (вимагаєма) перевищує потужність трансформатора (номінальну), на ПС встановлюють декілька трансформаторів.
При паралельній роботі однакових трансформаторів на ПС сумарні втрати потужності ПС:
(одного трансформатора).
Розрахунок втрат електроенергії
в елементах електричної мережі.
Втрати енергії в ЛЕП:
В лініях з постійним навантаженням (P(t)=const) втрати енергії за деякий час t складають:
В реальній мережі, в якій навантаження постійно змінюється, тобто Р(t)≠const, втрати електроенергії можна визначити:
, де
ТГ – річний час; в році 8760годин.
* щоб розрахувати втрати енергії по останньому виразу, треба мати графік навантаження, який, як правило, при проектуванні відсутні. Тому цей вираз не використовується.
*розрахунок витрат ведеться приблизними методами: одним з них є метод, оснований на введенні умовного поняття «час максимальних витрат» - 
.
Цей час визначається за графіком або приблизному виразу:
, де
Тmax – це час (число годин) використання max навантаження в рік.
Для розуміння поняття Тmax розглянемо графік залежності активної передаваємої потужності Р від часу t:
Е – енергія; Егод=Р(t) Тгод = Рmax Тmax.
Тmax – час максимальних навантажень,
– це деяка умовна величина, яка при множенні на Рmax дає таке ж значення, як і Р(t) Тгод,
– значення приймається за довідниковою літературою в залежності від галузі промисловості і змінності роботи підприємства.
Втрати енергії в трансформаторі залежать від двох параметрів, залежних і незалежних від навантаження
t – час підключення трансформатора до мережі.
Річні втрати електроенергії в трансформаторах підраховують з використанням каталожних даних.
Для двохобмоточних трансформаторів використовують вираз:
,
– коефіцієнт завантаження.
Векторна діаграма струму і напруги
в лінії з однієї дільницею.
Розглянемо лінію і схему її заміщення, в якій для спрощення поперечної провідності не враховуємо.
Дані по лінії: 
Напруга наприкінці лінії і на живлючому кінці відрізняються на величину падіння напруги ΔU, яка викликана струмом навантаження.
Векторна діаграма струму і напруги:
При побудові векторної діаграми за початковий приймаємо вектор U 
. Використовуючи векторну діаграму розглянемо поняття: падіння напруги і втрата напруги, продольна і поперечна складова падіння напруги.
Під падінням напруги розуміють геометричну різність комплексних напруг на початку і в кінці лінії (відрізок mk)
.
Під втратою напруги розуміють алгебраїчну різність цих же напруг
.
Вектор падіння напруги 
може бути представлений у вигляді двух складових: продольної 
і поперечної складовою 
На векторній діаграмі ці складові позначенні:
; 
.
Падіння напруги може бути записано так:
.
Вираз для визначення продольної і поперечної складової падіння напруги може бути визначенні графічно із векторної діаграми або аналітично з використанням виразів, відомих із ТОЕ:
.
Відомо, що 
, де 
– комплексне значення струму навантаження, S – комплексне сполучення значної потужності; U – комплексне сполучення значної напруги.
Значення струму навантаження можна виразити через відомі значення S і U.
Оскільки на векторній діаграмі вектор 
сполучений з речовою віссю, можна вважати, що: 
тоді:
, звідси: 
, 
.
Щоб визначити напругу 
на живлючому кінці лінії, треба до напруги в кінці додати падіння напруги.
,
,
.
В районних мережах (U≥110 кВ)враховують обидві складові падіння напруги. В місцевих мережах(U<110 кВ) поперечну складову падіння напруги не враховуються. Тоді U1≈U2+ΔUПД.
Відповідно, в місцевих мережах втрати напруги можна прирівняти до продольної складової падіння напруги, і тоді
.
Питання для самоконтролю.
1.Чим обумовлені втрати потужності в ЛЕП?
2. Яким чином визначають втрати потужності на окремих ділянках мережі?
3. Які види втрат потужності існують в трансформаторах?
4. Від чого залежать втрати потужності в двохобмоточних трансформаторах та втрати потужності на ПС?
5. Якими методоми можно розрахувати втрати енергії в ЛЕП?
6. В чому різниця між поняттями падіння напруги і втрата напруги?
7. Що таке продольна і поперечна складова падіння напруги?
Висновки: В результаті вивчення матеріалу студенти повинні мати уяву про передачу активної і реактивної потужності по дротам і перетворення напруги в трансформаторах, що супроводжується частковою втратою потужності і енергії.
ЛЕКЦІЯ № 8. РОЗРАХУНКИ РЕЖИМІВ ЕЛЕКТРИЧНИХ МЕРЕЖ.
Актуальність: засвоення основ для розуміння алгоритмів розрахунку режимів в електричних мережах.
ПЛАН:
1. Підготовка розрахункової схеми ланцюга.
2. Розрахунок режимів роботи розімкнених мереж.
3. Розрахунок робочих режимів районної мережі з магістральною схемою.
4. Особливості розрахунку робочих режимів місцевих розімкнених мереж.
5. Особливості розрахунку режимів в однорідних електричних мережах.
6. Розрахунок робочих режимів в простих замкнених електричних мережах.
7.Розрахунки режимів простих замкнених мереж.
8. Методика розрахунку простих замкнених мереж при умові нерівності
Дата публикования: 2014-10-17; Прочитано: 918 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!
