- •Содержание
- •Исходные данные 5
- •Исходные данные 8
- •Исходные данные 9
- •1 Исходные данные
- •1.1 Принципиальная схема электрической сети
- •1.2 Характеристика электрической сети
- •1.3 Схема замещения электрической сети
- •2 Выявление влияния активного и реактивного сопротивления нагрузки на потери мощности и напряжения в сети
- •2.1 Исходные данные
- •3 Выявление влияния изменения активного и реактивного сопротивления линии электропередачи на потери мощности и напряжения в сети
- •3.1 Исходные данные
- •5.3 Пути уменьшения потерь мощности и напряжения в сети
1.3 Схема замещения электрической сети
Схема замещения электрической сети и ее параметры представлены на рисунке 2.
Р исунок 1 – Принципиальная схема электрической сети
, – ЭДС и индуктивное сопротивление генератора;
, , , , – индуктивое и активное сопротивления, активная и реактивная проводимости, коэффициент трансформации трансформатора ;
, , – активное и индуктивное сопротивления, активная проводимость линии электропередачи;
, – активная и реактивная проводимости трансформатора ;
, – активное и индуктивное сопротивления первичной обмотки трансформатора ;
, , , – активные и индуктивные сопротивления расщепленной обмотки трансформатора ;
, – коэффициенты трансформации трансформатора ;
, – активное и реактивное сопротивления нагрузки
Рисунок 2 – Схема замещения электрической сети (Г-образные схемы замещения трансформаторов и П-образная схема замещения линии электропередачи)
2 Выявление влияния активного и реактивного сопротивления нагрузки на потери мощности и напряжения в сети
2.1 Исходные данные
Исходные данные для опыта №1 приведены в таблице 2.
Таблица 2 – Исходные данные для опыта №1
Напряжение источника питания , кВ |
242 |
Активное сопротивление ЛЭП , Ом |
35,378 |
Реактивное сопротивление ЛЭП , Ом |
154,869 |
Характер схемы замещения нагрузки |
параллельное соединение , |
2.2 Проведение исследования
Экспериментальные данные приведены в таблице 3.
2.3 Определение значений расчетных величин
Результаты вычисления расчетных величин по формулам (1 – 15) приведены в таблице 3.
2.4 Графики зависимостей потерь в линии электропередачи от параметров сети
Графики зависимостей потерь в ЛЭП при постоянных активном и индуктивном сопротивлениях ЛЭП и и переменных параметрах нагрузки и представлены на рисунке 3 линиями 1.1 и 1.2. Рисунок 3 а – , рисунок 3 б – , рисунок 3 в – , рисунок 3 г – , рисунок 3 д – , рисунок 3 е – .
2.5 Выводы на основании построенных зависимостей
Потери напряжения в ЛЭП прямо пропорционально зависят от мощности нагрузки , имеют обратно квадратичную зависимость от сопротивления нагрузки и не зависят от напряжения источника .
Потери полной мощности в ЛЭП имеют прямую зависимость от мощности нагрузки , обратно квадратичную зависимость от сопротивления нагрузки и не зависят от напряжения источника .
Таблица 3 – Экспериментальные данные и расчетные величины для опыта №1
№ изм. |
Параметры нагрузки |
Экспериментальные данные |
Расчетные данные |
|||||||||||||||||||||||
Rнагр, Ом |
Xнагр, Ом |
I1, А |
P1, МВт |
U1, кВ |
I2, А |
P2, МВт |
U2, кВ |
I3, кА |
P3, МВт |
U3, кВ |
cosfнагр |
Zнагр, Ом |
S1, МВА |
Q1, Мвар |
S2, МВА |
Q2, Мвар |
S3, МВА |
Q3, Мвар |
ΔPЛЭП, МВт |
ΔQЛЭП, Мвар |
ΔSЛЭП, МВА |
ΔUЛЭП, кВ |
ΔPтр, МВт |
ΔQтр, Мвар |
ΔUтр, кВ |
|
1 |
424,6 |
491,379 |
457,328 |
130,604 |
242 |
579,589 |
114,622 |
147,297 |
14,996 |
113,99 |
5,8 |
0,775 |
649,410 |
191,692 |
140,315 |
147,868 |
93,417 |
150,648 |
98,495 |
35,653 |
156,072 |
160,093 |
125,750 |
0,615 |
17,359 |
4,683 |
2 |
700 |
311,283 |
78,714 |
384,44 |
69,607 |
167,629 |
9,916 |
69,143 |
7,007 |
0,624 |
855,250 |
130,476 |
104,058 |
111,619 |
87,256 |
120,345 |
98,500 |
15,686 |
68,666 |
70,435 |
95,305 |
0,423 |
10,304 |
2,443 |
||
3 |
1000 |
259,555 |
55,89 |
323,689 |
48,814 |
175,495 |
8,5 |
48,4 |
7,455 |
0,496 |
1114,20 |
108,794 |
93,341 |
98,391 |
85,428 |
109,756 |
98,508 |
11,120 |
48,679 |
49,933 |
85,228 |
0,366 |
8,221 |
1,862 |
||
4 |
1273,6 |
238,475 |
44,726 |
300,23 |
38,398 |
178,931 |
7,971 |
38,003 |
7,647 |
0,413 |
1365,10 |
99,958 |
89,394 |
93,047 |
84,754 |
105,576 |
98,499 |
9,567 |
41,879 |
42,958 |
80,949 |
0,345 |
7,453 |
1,656 |
||
5 |
424,561 |
491,4 |
457,352 |
130,616 |
579,614 |
114,632 |
147,296 |
14,996 |
114 |
5,8 |
0,775 |
649,400 |
191,702 |
140,318 |
147,874 |
93,414 |
150,648 |
98,483 |
35,656 |
156,086 |
160,107 |
125,749 |
0,615 |
17,360 |
4,683 |
|
6 |
800 |
353,597 |
125,986 |
387,065 |
114,509 |
186,909 |
8,88 |
114 |
8,391 |
0,914 |
905,680 |
148,212 |
78,067 |
125,307 |
50,887 |
129,059 |
60,499 |
15,901 |
69,607 |
71,400 |
63,838 |
0,489 |
12,736 |
2,708 |
||
7 |
1100 |
325,937 |
124,852 |
341,469 |
114,473 |
201,476 |
7,59 |
114 |
9,295 |
0,961 |
1179,10 |
136,619 |
55,467 |
119,161 |
33,096 |
122,195 |
43,994 |
12,375 |
54,174 |
55,569 |
45,541 |
0,458 |
11,610 |
2,290 |
||
8 |
1474,1 |
312,848 |
124,362 |
319,37 |
114,456 |
210,458 |
6,957 |
114 |
9,845 |
0,983 |
1534,00 |
131,132 |
41,590 |
116,418 |
21,283 |
118,631 |
32,823 |
10,825 |
47,389 |
48,609 |
34,902 |
0,445 |
11,125 |
2,101 |
Таблица 4 – Экспериментальные данные и расчетные величины для опыта №2
№ изм. |
Параметры ЛЭП |
Экспериментальные данные |
Расчетные данные |
|||||||||||||||||||||||
RЛЭП, Ом |
XЛЭП, Ом |
I1, А |
P1, МВт |
U1, кВ |
I2, А |
P2, МВт |
U2, кВ |
I3, кА |
P3, МВт |
U3, кВ |
cosfнагр |
Zнагр, Ом |
S1, МВА |
Q1, Мвар |
S2, МВА |
Q2, Мвар |
S3, МВА |
Q3, Мвар |
ΔPЛЭП, МВт |
ΔQЛЭП, Мвар |
ΔSЛЭП, МВА |
ΔUЛЭП, кВ |
ΔPтр, МВт |
ΔQтр, Мвар |
ΔUтр, кВ |
|
1 |
0,1 |
154,869 |
554,06 |
114,688 |
242 |
701,724 |
114,632 |
134,462 |
18,343 |
114 |
4,742 |
0,701 |
649,390 |
232,238 |
201,943 |
163,428 |
116,483 |
150,658 |
98,498 |
0,148 |
228,780 |
228,780 |
134,246 |
0,715 |
20,992 |
6,204 |
2 |
10 |
560,611 |
120,151 |
738,602 |
114,632 |
127,748 |
20,079 |
114 |
4,332 |
0,701 |
649,390 |
234,984 |
201,943 |
163,428 |
116,482 |
150,658 |
98,497 |
16,366 |
253,458 |
253,986 |
150,185 |
0,715 |
20,991 |
6,530 |
||
3 |
20 |
567,455 |
125,669 |
782,403 |
114,632 |
120,596 |
22,391 |
114 |
3,885 |
0,701 |
649,390 |
237,852 |
201,943 |
163,427 |
116,481 |
150,669 |
98,515 |
36,729 |
284,411 |
286,773 |
168,596 |
0,715 |
20,991 |
6,917 |
||
4 |
35,3 |
578,35 |
134,112 |
866,254 |
114,632 |
108,923 |
27,838 |
114 |
3,125 |
0,701 |
649,390 |
242,419 |
201,943 |
163,428 |
116,482 |
150,678 |
98,528 |
79,467 |
348,639 |
357,581 |
202,767 |
0,715 |
20,991 |
7,658 |
||
5 |
35,378 |
0,1 |
423,955 |
134,155 |
423,141 |
114,632 |
222,987 |
9,017 |
114 |
9,646 |
0,701 |
649,390 |
177,703 |
116,537 |
163,428 |
116,482 |
150,650 |
98,486 |
19,003 |
0,054 |
19,003 |
18,239 |
0,715 |
20,991 |
3,741 |
|
6 |
50 |
469,663 |
134,155 |
489,557 |
114,632 |
192,736 |
10,819 |
114 |
8,04 |
0,701 |
649,390 |
196,862 |
144,073 |
163,428 |
116,483 |
150,662 |
98,504 |
25,437 |
35,950 |
44,039 |
51,260 |
0,715 |
20,992 |
4,328 |
||
7 |
100 |
519,777 |
134,155 |
610,865 |
114,632 |
154,461 |
14,7 |
114 |
5,917 |
0,701 |
649,390 |
217,868 |
171,665 |
163,427 |
116,482 |
150,654 |
98,491 |
39,605 |
111,947 |
118,746 |
101,667 |
0,715 |
20,991 |
5,400 |
||
8 |
154,8 |
578,331 |
134,155 |
866,322 |
114,632 |
108,914 |
27,844 |
114 |
3,124 |
0,701 |
649,390 |
242,411 |
201,905 |
163,427 |
116,481 |
150,662 |
98,504 |
79,655 |
348,539 |
357,525 |
202,791 |
0,715 |
20,991 |
7,659 |
Таблица 5 – Экспериментальные данные и расчетные величины для опыта №3
№ изм. |
Параметры ЛЭП |
Параметры нагрузки |
Экспериментальные данные |
Расчетные данные |
||||||||||||||||||||||||
RЛЭП, Ом |
XЛЭП, Ом |
Rнагр, Ом |
Xнагр, Ом |
I1, А |
P1, МВт |
U1, кВ |
I2, А |
P2, МВт |
U2, кВ |
I3, кА |
P3, МВт |
U3, кВ |
cosfнагр |
Zнагр, Ом |
S1, МВА |
Q1, Мвар |
S2, МВА |
Q2, Мвар |
S3, МВА |
Q3, Мвар |
ΔPЛЭП, МВт |
ΔQЛЭП, Мвар |
ΔSЛЭП, МВА |
ΔUЛЭП, кВ |
ΔPтр, МВт |
ΔQтр, Мвар |
ΔUтр, кВ |
|
1 |
35,378 |
154,869 |
424,561 |
491,379 |
388,214 |
107,081 |
220 |
475,699 |
94,7 |
143,599 |
12,193 |
94,215 |
5,896 |
0,800 |
649,39 |
147,929 |
102,063 |
118,316 |
70,927 |
124,517 |
81,413 |
24,017 |
105,136 |
107,844 |
99,824 |
0,454 |
11,459 |
3,171 |
2 |
422,455 |
118,538 |
231 |
526,379 |
104,425 |
145,479 |
13,54 |
103,872 |
5,853 |
0,787 |
649,39 |
169,026 |
120,493 |
132,635 |
81,778 |
137,264 |
89,734 |
29,407 |
128,731 |
132,047 |
112,450 |
0,528 |
14,154 |
3,866 |
||||
3 |
457,367 |
130,617 |
242 |
579,644 |
114,632 |
147,292 |
14,997 |
114 |
5,8 |
0,775 |
649,39 |
191,708 |
140,326 |
147,877 |
93,419 |
150,658 |
98,498 |
35,660 |
156,102 |
160,123 |
125,758 |
0,615 |
17,361 |
4,684 |
(1); (2); (3); (4);
(5); (6);
(7); (8); (9); (10);
(11); (12); (13);
(14); (15)