Электроэнергетические системы и сети. Теория и практика

ПРЕДИСЛОВИЕ 6 РАЗДЕЛ I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РАСЧЁТЫ УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМОВ 8 1. СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ И РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 8 1.1. Воздушные линии электропередачи. Расчет параметров схемы замещения линий электропередачи 8 1.1.1. Конструкция ВЛЭП 8 1.1.2. Схема замещения ВЛЭП 9 1.1.3. Примеры расчёта параметров схемы замещения воздушных линий электропередачи 14 1.2. Силовые трансформаторы и автотрансформаторы. Расчет параметров схемы замещения трансформаторного оборудования 17 1.2.1. Схемы замещения трансформаторов и автотрансформаторов 17 1.2.2. Примеры расчёта параметров схемы замещения трансформатора 25 2. ПРИВЕДЕННАЯ И РАСЧЕТНАЯ НАГРУЗКА ПОДСТАНЦИИ 29 2.1. Алгоритм расчёта приведенной и расчётной нагрузки подстанции 29 2.2. Расчёт сетей двух номинальных напряжений 30 3. РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РАЗОМКНУТЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ 39 3.1. Расчет режима линии электропередачи при заданной мощности нагрузки 39 4. РАСЧЕТ РЕЖИМА ЗАМКНУТЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ 46 4.1. Расчет режима кольцевых сетей 46 5. РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ И ОЦЕНКА ДИАПАЗОНОВ УСТРОЙСТВ РПН 58 5.1. Оценка достаточности регулировочного диапазона устройств РПН трансформаторов 58 6. ПОТЕРИ АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ И ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ 66 6.1. Расчет потерь активной мощности и электроэнергии 66 7. РАСЧЕТ УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМОВ РАССМАТРИВАЕМОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА «RASTRWIN» ИЛИ «ETAP-19» 72 РАЗДЕЛ II. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ И ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ 84 ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ, РАБОТАЮЩИХ В ЛАБОРАТОРИИ 84 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1. Исследование установившегося режима работы электрической сети 86 1.1. Теоретическая часть 86 1.1.1. Схемы электрических сетей, линейные и нелинейные уравнения установившегося режима 86 1.1.2. Схемы замещения элементов электрической сети 88 1.1.3. Расчет режима линии электропередачи при заданном токе нагрузки 98 1.1.4. Расчет режима линии электропередачи при заданной мощности нагрузки 101 1.1.5. Падение и потеря напряжения в линии 102 1.1.6. Определение потерь мощности 103 1.2. Экспериментальная часть 104 1.2.1. Измерение параметров установившегося режима электрической сети с односторонним питанием 104 1.2.2. Влияние поперечных емкостных составляющих линий электропередач на режим работы распределительных сетей 107 Вопросы для самопроверки 110 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2. Регулирование напряжения и перетоков реактивной мощности в распределительных сетях 111 2.1. Теоретическая часть 111 2.1.1. Баланс реактивной мощности и его связь с напряжением 111 2.1.2. Способы регулирования напряжения в распределительных сетях 112 2.1.3. Централизованное и местное регулирование напряжений 113 2.1.4. Методы регулирования напряжений на шинах нагрузки 114 2.1.5. Регулирование напряжения в условиях дефицита реактивной мощности 116 2.2. Экспериментальная часть 117 2.2.1. Регулирование напряжения путем поперечной компенсации реактивной мощности с помощью конденсаторной батареи 117 2.2.2. Регулирование напряжения путем продольной компенсации реактивной мощности с помощью конденсаторной батареи 120 2.2.3. Регулирование напряжения и перетоков реактивной мощности в распределительных сетях 122 Вопросы для самопроверки 125 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3. Определение влияния отклонения напряжения на потребляемую мощность нагрузки 126 3.1. Теоретическая часть 126 3.2. Экспериментальная часть 131 3.2.1. Определение влияния отклонения напряжения на мощность, потребляемую активной нагрузкой 131 3.2.2. Определение влияния отклонения напряжения на мощность, потребляемую индуктивной нагрузкой 132 3.2.3. Определение влияния отклонения напряжения на мощность, потребляемую емкостной нагрузкой 133 Вопросы для самопроверки 134 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4. Исследование статических характеристик нагрузки 135 4.1. Теоретическая часть 135 4.2. Экспериментальная часть 144 4.2.1. Исследование статических характеристик активной, индуктивной и осветительной нагрузок 144 4.2.2. Исследование статических характеристик выпрямительной нагрузки 147 4.2.3. Исследование статических характеристик асинхронной нагрузки 149 4.2.4. Исследование статических характеристик электромашинной нагрузки постоянного тока 150 Вопросы для самопроверки 152 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5. Анализ показателей качества электрической энергии в электрических сетях 153 5.1. Теоретическая часть 153 5.2. Экспериментальная часть 167 5.2.1. Измерение показателей качества электрической энергии 167 5.2.2. Снижение уровня генерации высших гармоник путем замены однополупериодного выпрямителя на двухполупериодный в схеме питания нагрузки постоянным током 168 5.2.3. Компенсация высших гармоник тока с помощью фильтрокомпенсирующего устройства 171 Вопросы для самопроверки 174 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6. Регулирование реактивной мощности в электрических сетях 176 6.1. Теоретическая часть 176 6.1.1. Потребители реактивной мощности 176 6.1.2. Выработка реактивной мощности на электростанциях 178 6.1.3. Компенсация реактивной мощности 180 6.1.4. Компенсирующие устройства 182 6.2. Экспериментальная часть 189 6.2.1. Подключение, настройка и исследование работы промышленного регулятора реактивной мощности 189 6.2.2. Автоматическое регулирование мощности конденсаторной установки по току нагрузки 191 6.2.3. Автоматическое регулирование мощности конденсаторной установки по коэффициенту мощности 193 Вопросы для самопроверки 194 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 195 ПРИЛОЖЕНИЕ. Исходные данные и задания к выполнению расчётно-графической работы 196