Проектирование систем электрификации в АПК

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ПРОВЕДЕНИЮ

ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ

ПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ

35.04.06 «Агроинженерия»

^{(код и наименование направления подготовки)}

Электротехнологии и электрооборудование

^{(наименование программы)}

магистратура

______________________________

^{Уровень (степень) выпускника}

Княгинино 2015

Практическая работа № 1

Практическая работа № 2

Практическая работа № 4. Выбор сечения линии электропередачи по экономической плотности тока

Цель работы: подготовка к выполнению обучающимися компетенций

Теоретическое обоснование: Экономические показатели линий электрических сетей в значительной степени зависят от правильности выбора сечений проводов ВЛ или жил кабелей.

При проектировании электрических сетей возникает вопрос, какие издержки учитывать при определении сечения проводников.

Критерии и система оценки работы: Полнота выполнения работы, правильность расчетов, выводов, качество оформления работы, своевременность выполнения, знание основ теоретического материала.

Методика выполнения:

1) По исходным данным таблица №3, выпишите по своему варианту требуемые величины

2) Постройте схему замещения

3) Определите максимальный ток нормального режима работы

I=S/ √3 *Uном*n

4) Произведите расчеты экономически целесообразного сечения

эк j I F мм 2

5) Выберите провод, расчеты сопровождайте пояснениями, сделайте вывод по работе

6) Ответьте на контрольные вопросы

Исходные данные: таблица №3

напряжение линии электропередачи, кВ

длина линии, км

количество цепей полная мощность, кВА

время использования максимальной нагрузки Тmax, ч

Определите: экономически целесообразное сечение и выберите провод, расчеты произведите с соответствующими пояснениями

Таблица 3.

Проектирование систем электрификации в АПК - student2.ru

Контрольные вопросы:

1. Перечислите сети, неподлежащие выбору сечения проводников по экономической плотности тока, согласно ПУЭ

2. Каким образом экономическая плотность тока зависит от конструкции линии электропередачи

3. Предложите мероприятия по разумному снижению сечения проводника

Практическая работа №5

Расчет режима ЛЭП при заданном токе и напряжении в конце линии для режима индуктивной нагрузки и режима холостого хода

Цель работы

Изучение принципов, методов и средств регулирования напряжения в передающих и системообразующих электрических сетях.

Задание

В электрической сети 500-220-110-35-10 кВ, расчетная схема которой приведена на рис. 7, выполнить оценку применимости предложенных средств регулирования напряжения для обеспечения желаемых и допустимых уровней напряжения на шинах подстанций.

Регулирование напряжения на шинах низкого напряжения подстанций осуществить в соответствии с принципом встречного регулирования.

Напряжения на шинах среднего напряжения подстанций следует поддерживать в заданных пределах.

Напряжения на шинах высокого напряжения подстанций не должно превышать максимально допустимых рабочих значений.

1. Для режимов максимальных и минимальных нагрузок опытным путем подобрать регулировочные ответвления на устройстве РПН понижающих трансформаторов и переключающего устройства линейного регулятора, значения мощности синхронного компенсатора, батареи конденсаторов и количество включенных реакторов.

Указание. Напряжение на шинах питающей подстанции задаётся преподавателем для обоих режимов.

Уровни напряжения на шинах 110 кВ понижающей подстанции 220/110/35 кВ поддерживать в соответствии со значениями, полученными в работе 2.

2. Проверить возможность регулирования напряжения в послеаварийных (ремонтных) режимах.

Указание. Виды аварийных режимов задаются преподавателем.

Общие сведения

К уровням напряжения шин станций и подстанций ЭЭС, имеющих различные ступени номинальных напряжений, предъявляются разные требования. Эти требования вызваны ограничениями по техническими условиями эксплуатации оборудования, оптимальными режимами работы и требованиями к показателям качества напряжения. Для обеспечения требуемого отклонения напряжения у электроприемников ведется регулирование напряжения практически во всех узлах электрической сети. Чем ближе точка, в которой регулируется напряжение, к электроприемнику, тем жестче требования к уровню напряжения.

Проверка возможности регулирования напряжения в электрической сети с помощью имеющихся или намеченных к установке средств регулирования производится расчетным путем.

При этом на отдельных шинах напряжение устанавливается на жесткий желаемый уровень, а на других напряжение контролируется так, чтобы оно не вышло за допустимые пределы, или регулируется, чтобы «помочь" другим средствам выставить напряжения на желаемый уровень.

Перед расчетами следует проанализировать имеющиеся средства с целью определения их воздействия на напряжения каждых шин ЭЭС. Так, например, изменение напряжения на шинах генераторов ЭС повлияет на напряжения всех подстанций, получающих питание от данной ЭС; изменение положения регулировочных ответвлений на тупиковой подстанции влияет на напряжение шин только этой подстанции и т. п.

Расчеты, как правило, являются многократными и состоят в подборе параметров различных средств регулирования. Современные программы расчетов режимов позволяют сразу за расчет одного режима ввести режим в так называемую допустимую область, где все параметры режима находятся в дозволенных пределах. Однако в учебных целях следует испробовать поиск допустимого по напряжению режима методом подбора (перебора вариантов).

Стратегия поиска может быть различной, но одной из наиболее эффективных можно считать направленный перебор вариантов, начиная с обеспечения удовлетворительных уровней напряжения в сети с наибольшим номинальным напряжением и затем переходить на следующие более низкие ступени U_ном.

В некоторых узлах можно зафиксировать уровень напряжения, если к нему присоединено компенсирующее устройство. Но при этом следует следить за значением мощности компенсирующего устройства, которое не должно выйти за свои пределы.

Может потребоваться вернуться снова к регулированию напряжения на ступени с высшим номинальным напряжением и при необходимости повторить расчеты.

Для выполнения расчетов необходимо составить расчетную схему электрической сети, таблицу напряжений отпаек РПН трансформаторов, автотрансформаторов и линейных регуляторов. На расчетной схеме следует отметить регулируемые элементы (стрелками для РПН, СК и БСК) и надписать их пределы регулирования.

Узловые точки расчетной схемы электрической сети можно разбить на 3 группы (подмножества):

1) узлы, в которых следует регулировать напряжение (поддерживать U_жел);

2) узлы, напряжение в которых следует контролировать (для таких узлов задаются предельные минимальные и максимальные значения);

3) узлы с неконтролируемыми напряжениями (фиктивные модельные образования).

Исходные данные

1. Принципиальная схема электрической сети.

2. Номинальные напряжения электрической сети.

3. Марки проводов ЛЭП и типы трансформаторов.

4. Типы и параметры устройств регулирования напряжения.

5. Расчетная схема электрической сети.

6. Активные и реактивные мощности нагрузок для режимов максимальных и минимальных нагрузок. Для узла 3 данные берутся из лабораторной работы № 2.

7. Напряжение шин питающей подстанции.

Вопросы к защите

1. Средства и методы регулирования напряжения в передающих и системообразующих электрических сетях.

2. Сравнительная характеристика батарей конденсаторов и синхронных компенсаторов как средств регулирования напряжения в электрических сетях.

3. Каким образом влияет на напряжение включение в ЛЭП шунтирующих реакторов? В каких случаях и в каких сетях применяют шунтирующие реакторы?

4. Какие требования предъявляются к уровням напряжения для оборудования электрических сетей сверхвысокого напряжения?

5. Пояснить последовательность выбора параметров средств регулирования напряжения в сети с несколькими ступенями номинальных напряжений.

6. Как осуществляется регулирование напряжения на шинах подстанций с автотрансформаторами и трехобмоточными трансформаторами?

Проектирование систем электрификации в АПК - student2.ru

Рис. 7. Расчетная схема электрической сети 500/220/110/35/10 кВ мощности в мегаваттах и мегаварах, сопротивления в омах, проводимости в микросименсах

Таблица 4

Напряжения в узлах сети при подборе параметров средств регулирования (числовые данные даны для примера)

Номер	п/с 500/220/10 кВ	п/с 220/110/35 кВ	Узлы с регулируемыми и контролируемыми U	Примечание
		Реак-торы	РПН-СН	СК	РПН-СН	ЛР								(параметры регуляторов)
	РЕЖИМ МАКСИМАЛЬНЫХ НАГРУЗОК
						38,5	90,8	24,6	194,5	218,8	9,96	507,8	510,6	При номин-х регулировочных ответвлениях
						38,5	108,5	31,6	224,5	242,6	10,1	511,2	513,6	Крайнее отв. (7-9)
						38,5	115,4	34,0	232,2	252,7	10,8	523,2	524,2	СК 100 Мвар
				55,5		38,5	112,5	33,0	231,1	248,5	10,5	518,2	519,8	Фиксация U₈=10,5 кВ
				55.5		44,28	112,6	38,0	231,4	248,5	10,5	518,2	519,8	Крайнее отв. на ЛР
				55,5	127,72	44,28	118,8	38,0	231,3	248,5	10,5	518,2	519,8	+3 отп. на (3-5)
	РЕЖИМ МИНИМАЛЬНЫХ НАГРУЗОК
						38,5	38,6	38,6	244,6	250,4	11,8	575,8	557,3	Включены 4 реактора
			236,2	-43		38,5	107,6	32,9	212,9	220,4				6 реакторов и U₈=10 кВ
			236,2	-43	123,4	40,81	109,7	34,9	212,9	220,4		496,5	484,6	+4 отв. на (3-5)