Воздушной линии 220 кВ с одним источником питания
Работа добавлена на сайт samzan.net:
Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1
Исследование установившихся режимов двухцепной
воздушной линии 220 кВ с одним источником питания.
- Цель и содержание работы.
Целью настоящей работы является ознакомление с расчетной универсальной моделью переменного тока, ее элементами, составлением расчетной схемы замещения линии электропередачи и схемы набора элементов модели, определение параметров передачи (в единицах оригинала и модели), расчетом на модели режимов электропередачи с одним источником питания.
Содержанием работы является определение режимных параметров (напряжений в узлах, потоков активной и реактивной мощности в начале и конце передачи) в четырех режимах работы и анализ результатов исследования.
2. Исходные данные.
- Принципиальная схема исследуемой электропередачи представлена на рис.2.1
Рис.2.1
Электрическая станция (ЭС), изображенная на принципиальной схеме в виде эквивалентного генератора, повышающего трансформатора и автоматического регулятора возбуждения (АРВ), вводится на модели источником бесконечной мощности (ИБМ) – шинами высшего напряжения, на которых поддерживается действием АРВ неизменное заданное напряжение Uэс.
Таблица 1.1
Параметры ВЛ 220 кВ
|
Вариант
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
|
Марка провода АС
|
240/32
|
300/39
|
400/51
|
500/64
|
300/39
|
400/51
|
|
ro, Ом/км
|
0,121
|
0,098
|
0,075
|
0,060
|
0,098
|
0,075
|
|
xo, Ом/км
|
0,435
|
0,429
|
0,420
|
0,413
|
0,429
|
0,420
|
|
bo10-6, См/км
|
2,60
|
2,64
|
2,70
|
2,74
|
2,64
|
2,70
|
|
Длина линии, км
|
200
|
190
|
180
|
210
|
180
|
170
|
Таблица 1.2
Параметры нагрузки
|
Вариант
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
|
Рнагр, нб, МВт
|
190
|
240
|
280
|
330
|
220
|
300
|
|
Cos нагр
|
0,92
|
0,91
|
0,93
|
0,94
|
0,92
|
0,93
|
|
н=Рнм / Рнб
|
0,5
|
0,4
|
0,45
|
0,5
|
0,4
|
0,45
|
|
Uэс, кВ
|
242
|
230
|
242
|
230
|
242
|
230
|
- От шин 220кВ ЭС отходит двухцепная воздушная линия электропередачи. Длина линии, марка проводов и погонные параметры линии приведены в табл. 2.1
- На понижающей подстанции установлены два трансформатора типа ТРДЦН-160000/220, (Sном=160МВ.А, Uк=12%, Кт=230/11/11). Активными потерями в трансформаторах можно пренебречь.
- В табл. 2.2 приведены величины наибольших нагрузок, выдаваемых потребителю, коэффициент неравномерности нагрузки н, Cos нагр= const, значения напряжения на шинах высшего напряжения электростанции, Uн=10 кВ.
- Исследования проводятся для четырех установившихся режимов: наибольших нагрузок, наименьших нагрузок, послеаварийного (вывод в ремонт одной цепи электропередачи в режиме наибольших нагрузок) и режимов холостого хода с включением на шинах ЭС двух и одной цепи.
- При пересчете параметров к модельным значениям принять масштабные коэффициенты равными mu= 4 кВ ор./ В мод., mz= 0,16 Ом ор./ Ом мод.
3. Задание на подготовительную работу.
- Ознакомиться с описанием и методикой работы на лабораторных стендах, имеющих в основе расчетные столы переменного тока, в соответствии с настоящим пособием. Ответить на контрольные вопросы этого раздела.
- Составить схемы замещения электропередачи для нормального и послеаварийного режимов и определить параметры схем замещения (в размерностях оригинала).
- Рассчитать параметры элементов модели согласно заданным масштабным коэффициентам mu и mz.
- Составить расчетные схемы для исследования заданных режимов и набора на модели. При выполнении пунктов 3.2, 3.3 и 3.4 следует руководствоваться п.2.3 «Пример составления расчетной схемы и определения параметров ее элементов», который приведен во втором разделе данного пособия.
- Подготовить таблицы для записи результатов экспериментов и их пересчета через масштабы в величины реальной электропередачи. В таблицы должны быть записаны для каждого режима значения активной и реактивной мощности и напряжения в начале и конце линии и за трансформаторами (в узле нагрузки).
- Ответить на контрольные вопросы (п.7).
4. Порядок выполнения работы.
- Собрать на стенде расчетную схему для исследования нормальных режимов системы, установить рассчитанные и приведенные к модели параметры всех элементов. Электрическую станцию ЭС моделировать одной из генераторных станций, установив на ней нулевое сопротивление. На нагрузочном элементе установить максимальные значения активного и индуктивного сопротивлений при параллельном их соединении.
- После проверки преподавателем правильности набора схемы на модели получить разрешение на включение стенда.
- Установить режим наибольших нагрузок, установив на шинах генераторной станции заданное напряжение Uэс и значения сопротивлений нагрузки, соответствующих ее заданным активной и реактивной мощностям и напряжению на ней, равному Uном. (режим нагрузки устанавливать в соответствии с п. 5.1 раздела 5 описания 1-ой лабораторной работы). После включения схемы в работу, сопротивления нагрузочного элемента необходимо подрегулировать, т.к. на нагрузке установится напряжение Uнагр., отличное от номинального.
- Замерить значения активной и реактивной мощностей, напряжения в начале и конце линии и за трансформаторами (на нагрузке). Записать результаты в подготовленную таблицу.
- Установить режим наименьших нагрузок, заменив в схеме нагрузочный элемент, и повторить операции п. 4.3 и 4.4.
- Установить послеаварийный режим, изменив значения параметров линейного элемента, имитирующего линию электропередачи и восстановив наибольшее значение нагрузки. Повторить операции по п.4.3, 4.4.
- Повторить операции по п. 4.4 для режимов холостого хода (при отключении нагрузочного элемента), подключая к шинам генераторной станции поочередно две и одну цепи ЛЭП.
- Выполнить пересчет замеренных значений режимных параметров к величинам реальной системы (оригинала) для всех исследованных режимов, и внести их в те же подготовленные таблицы.
- Определить потери активной и реактивной мощности и потери напряжения в линии и трансформаторах, а также к.п.д. электропередачи во всех режимах.
- Проанализировать полученные результаты.
- Нарисовать векторные диаграммы напряжений токов во всех режимах.
- Оформить отчет по проделанной работе.
5. Методические указания.
- Установка режима на стенде начинается с установки заданной величины нагрузки на шинах 10 кВ потребителя. Режим нагрузки устанавливается в данной работе по номинальному напряжению Uном. на ее шинах и заданным значениям активной Рнагр. и реактивной Qнагр. мощностей. С этой целью нагрузочный элемент отсоединяется от основной схемы и подключается к независимому источнику бесконечной мощности, на шинах которого устанавливается напряжение Uном.. Затем штеккер измерительного шнура включается в ветвь нагрузочного элемента и изменением величин активного Rнагр. и индуктивного Хнагр. сопротивлений нагрузки необходимо добиться заданных значений мощностей, потребляемых нагрузкой (Рнагр. и Qнагр.), на соответствующих приборах. Первоначально необходимо установить максимальные значения этих сопротивлений. Далее нагрузочный элемент подключается к моделируемой схеме и в исследуемом режиме при этом необходима дополнительная регулировка Rнагр. и Xнагр, т.к. напряжение на нагрузке может отличаться от номинального значения. Т.к. в работе необходимо проводить исследования при двух значениях нагрузки, то для удобства рекомендуется использовать соответственно два нагрузочных элемента.
- Для моделирования линии электропередачи как двухцепной в нормальном режиме, так и одноцепной в послеаварийном режиме, также удобно использовать два линейных элемента.
- Определение потерь мощности и напряжения в линии и трансформаторах необходимо выполнить как в именованных, так и в относительных единицах (или в процентах). К.п.д. электропередачи определяется по формуле: = Рнагр. / Рэс .
6. Анализ результатов.
В заключение необходимо провести анализ результатов, сделать выводы и изложить их в отчете по работе. На основе этого анализа должны быть сделаны выводы по следующим вопросам: как изменяются параметры режима, потери мощности и напряжения, к.п.д. электропередачи при переходе от режима наибольших нагрузок к режиму наименьших нагрузок; какие изменения в указанных параметрах возникают при переходе от режима наибольших нагрузок к послеаварийному режиму при неизменных значениях напряжения на питающей электростанции и мощности нагрузки.
7. Контрольные вопросы.
- Как устроена статическая модель переменного тока, из каких элементов она состоит?
- Каково устройство отдельных элементов этой модели?
- Каким образом выбираются масштабные коэффициенты при работе на статической модели переменного тока?
- Каким образом устанавливается нормальный режим исследуемой системы?
- Какие схемы замещения линий и трансформаторов применяются при исследовании установившихся режимов сети?
- Как меняются параметры схемы замещения линии при отключении одной цепи двухцепной линии?
- Какие параметры режима сети определяются при исследовании режимов?
- К каким изменениям в параметрах режима сети , в потерях мощности и напряжения в элементах сети приводит уменьшение мощности нагрузки на подстанции?
- Как изменяются параметры режима сети и потери мощности и напряжения в элементах сети в послеаварийном режиме при отключении одной цепи двухцепной линии?
- Как определяется к.п.д. электропередачи, от чего он зависит?
С какой целью исследуются четыре режима: наибольших и наименьших нагрузок, послеаварийный режим, режим холостого хода? Определите конкретно, что именно интересует исследователя в каждом из режимов и почему интересует.
Uн
эс
Т-2
Т-1
Г
Sн
ВЛ 220кВ
ЭС
Sэс
ПС
АРВ