1   2   3   4
Ім'я файлу: mdk_01.02_pr.pdf
Розширення: pdf
Розмір: 1630кб.
Дата: 24.02.2021
скачати
Пов'язані файли:
Документ Microsoft Word.docx
каб прод.docx
Биков.docx
Тема: Исследование влияния компенсирующего устройства
(поперечной, продольной компенсации) на качество электроэнергии.
Цель: исследовать влияние компенсирующего устройства параллельной и последовательной компенсации для сетей 0,4 и 10 кВ.
Оборудование: стенд, имитирующий электрическую нагрузку промышленного предприятия с приборами учета электрической мощности и устройствами компенсирования реактивной мощности.
Краткие теоретические сведения
Потребление реактивной мощности ЭПС соизмеримо с потреблением активной мощности. Потери реактивной мощности происходят при передаче электроэнергии к потребителям в трансформаторах и в воздушных ЛЭП.
Реактивная мощность, загружая трансформаторы и ЛЭП, уменьшает их реальную мощность, увеличивает потери энергии и вызывает дополнительную потерю напряжения на зажимах потребителя.
Проведенные технико-экономические расчеты показывают, что большая часть потребляемой электроприемниками реактивной мощности должна вырабатываться компенсирующими устройствами (КУ), устанавливаемыми непосредственно у потребителя. Это обстоятельство связано со все возрастающим внедрением в электрические системы мощных генераторов с более высоким коэффициентом мощности, а также увеличением протяженности сетей энергосистем 220, 330, 500 кВ. в связи с чем затрудняется передача реактивной мощности с шин станции и снижается ее экономичность.
При проектировании и эксплуатации системы электроснабжения рассматривают источники и потребители мощности и проверяют равенство их мощностей, т.е. баланс.
При ликвидации дефицита реактивной мощности в устройствах электроснабжения должны быть установлены конденсаторные установки.
Наибольшее распространение в промышленных предприятиях получили

33 конденсаторы, выпускаемые на напряжение 220, 380 и 660 В. Они включаются в сеть параллельно нагрузке электроприемников (поперечная компенсация). Конденсаторы имеют маркировку:
К – косинусный;
М – пропитка минеральным маслом;
С – пропитка синтетическим совтолом.
Римскими цифрами обозначаются габариты конденсатора, а арабскими – напряжение в кВ.
Реактивная мощность компенсирующей установки и индуктивное сопротивление компенсирующей установки (3) tan тр103, вар
(3)
Индуктивное сопротивление компенсирующей установки (4)
(4)
Емкостное сопротивление компенсирующей установки (5)
(5)
Реактивная мощность нагрузки (6)
(6) где - номинальная полная мощность нагрузки, ВА;
U
н
– номинальное напряжение установки, В.
Номинальный ток нагрузки (7)
(7)
Номинальное активное сопротивление нагрузки
(8)
Номинальное реактивное сопротивление нагрузки
(9)

34
Индуктивность нагрузки
(10)
Фазное напряжение сети
(11) где
- напряжение на шинах, к которым подключается компенсирующая установка, В.
Исходные данные для расчетов в зависимости от мощности нагрузки, которую можно получить на лабораторном стенде, отражаются в табл. 9
Таблица 9 – исходные данные для расчета мощности компенсирующего устройства
Вариант
, кВА
, кВА
Величина напряжения, компенсируемая КУ, определяется (12)
(12) где
- мощность короткого замыкания, кВА, определяется по формуле (13)
(13)
Содержание отчета:
1.
Отчет на листах формата А4 в соответствии с Положением
«Требования к оформлению текстовой и графической документации.

35
Нормоконтроль».
2. В практической работе необходимо отразить следующее:
А) Название практической работы.
Б) Цель практической работы.
В) Задание.
3. Выполненная практическая работа, в соответствии с заданием.
4. Ответы на контрольные вопросы.
5. Вывод.
Контрольные вопросы:
1.Объясните, с какой целью компенсируют реактивную мощность?
2.Перечислите, какие компенсаторы реактивной мощности применяются в устройствах электроснабжения?
3.Перечислите меры повышения коэффициента мощности электроустановок.
4.Объясните, как меняется напряжение и ток при подключении КУ?

36
Практическая работа 10
Тема: исследования показателей качества электрической энергии
Цель: исследовать показатели качества электрической энергии.
Раздаточный материал: карточки (по вариантам) выдаются преподавателем.
Краткие теоретические сведения
Электроэнергия как товар обладает целым рядом специфических свойств. Она непосредственно используется при создании других видов продукции и оказывает существенное влияние на экономические показатели производства и качество выпускаемых изделий. Понятие качества электрической энергии отличается от понятия качества других товаров, так как качество электроэнергии проявляется через качество работы электроприемников.
Известно, что наиболее эффективное функционирование оборудования электрических сетей, систем электроснабжения и большинства электроприемников имеет место при номинальном напряжении (однофазном или симметричном трехфазном) синусоидальной формы и номинальной частоты. На электрических станциях электроэнергия производится с параметрами, близкими к номинальным.
Изменение параметров электроэнергии происходит в результате ее передачи по элементам электрических сетей и в процессе потребления различными электроприемниками, в первую очередь, обладающими нелинейными, несимметричными и резкопеременными характеристиками
(полупроводниковые преобразователи большой мощности, дуговые сталеплавильные печи, сварочное оборудование, главные приводы прокатных станов и т.п.).
Таким образом, качество электроэнергии характеризуется параметрами режима (напряжением и частотой) в узлах электрической системы.
Отклонение этих параметров от идеальных (в зависимости от характера, интенсивности и продолжительности) оказывает неблагоприятное

37 воздействие на силовые электроустановки, системы автоматики, телемеханики и релейной защиты, что приводит к снижению надежности электроснабжения, увеличению потерь электроэнергии, ухудшению качества и снижению количества выпускаемой продукции. Все это обусловливает возникновение проблемы качества электроэнергии и необходимость введения системы показателей для количественной оценки качества электроэнергии.
Основным нормативным документом является ГОСТ-Р 54149-2010., в нем сформулированы требования к качеству электроэнергии в электрических сетях общего назначения.
Всего ГОСТ-Р 54149-2010 устанавливает 11 показателей качества электроэнергии:
1) отклонение частоты
Гц
,
f
;
2) установившееся отклонение напряжения
,%
У
U
;
3) размах изменения напряжения
,%
t
U
;
4) доза фликера
,
е
о
Р
t
;
5) коэффициент искажения синусоидальности кривой междуфазного (фазного) напряжения
%
,
U
К
;
6) коэффициент
п-й гармонической составляющей напряжения
%
,
)
(n
U
К
;
7) коэффициент несимметрии напряжения по обратной последовательности
%
,
2U
К
;
8) коэффициент несимметрии напряжения по нулевой последовательности
%
,
ОU
К
;
9) длительность провала напряжения c
,
U
t
;
10) импульсное напряжения
;
кВ
,
ИМП
U
11) коэффициент временного перенапряжения о.е
,
перU
К

38 1. Расчет отклонений напряжения и оценка их допустимости
Отклонение напряжения характеризуется показателем установившегося отклонения напряжения. Для установившегося отклонения напряжения
У
U
установлены нормы нормально допустимого и предельно допустимого значения на выводах приемников электрической энергии, которые равны соответственно ±5 и ±10 % от номинального напряжения электрической сети.
На выход показателя за пределы норм влияют: суточные, сезонные и технологические изменения токовой нагрузки; изменение мощности генераторов и компенсирующих устройств; изменение схемы и параметров электрической сети.
Отклонение напряжения в любом узле электрической сети определяется по соотношению
100
СЕТИ
Н
СЕТИ
Н
U
U
U
U
У
%, (14) где
U
- напряжение в узле сети, где контролируется или рассчитывается
У
U
, значение которого определяется из расчета установившегося режима или определяется по показаниям приборов.
Содержание отчета:
1.
Отчет на листах формата А4 в соответствии с Положением
«Требования к оформлению текстовой и графической документации.
Нормоконтроль».
2. В практической работе необходимо отразить следующее:
А) Название практической работы.
Б) Цель практической работы.
В) Задание.
3. Выполненная практическая работа, в соответствии с заданием.

39 4. Ответы на контрольные вопросы.
5. Вывод.
Контрольные вопросы:
1. Что понимается под качеством электрической энергии?
2. Какие показатели качества электрической энергии нормируются
ГОСТом?
3. Назовите причины нарушения ПКЭ.
4. В чем заключается оценка экономического ущерба от некачественного электроснабжения?
5. В течение какого расчетного периода проводится оценка соответствия показателей КЭ указанным нормам?
6. В каком случае качество электрической энергии по установившемуся отклонению напряжения в точке общего присоединения к электрической сети соответствует требованиям ГОСТа?

40
Практическая работа 11
Тема: определение места расположения ГПП (ЦРП)
Цель: научиться определять ЦЭН потребителей и составлять электрическую схему питания потребителей на ситуационном плане.
Раздаточный материал:
исходные данные для определения местоположения предприятия; таблица с вариантами исходных данных (табл. 6).
Краткие теоретические сведения
Подстанция
(главная понижающая

ГПП, центральная распределительная – ЦРП, трансформаторная – ТП) является одним из основных звеньев системы электроснабжения предприятия. Поэтому оптимальное размещение подстанций на территории предприятия – важнейший вопрос при построении рациональных систем электроснабжения.
Сначала разрабатывается генеральный план проектируемого объекта, на котором указываются центры электрических нагрузок (ЦЭН) каждого цеха.
Выбирается масштаб нагрузок и определяются радиусы кругов активных и реактивных нагрузок. Радиусы активных нагрузок определяются для выбора рационального места расположения питающей подстанции ГПП (ЦРП), а реактивных – для рационального размещения компенсирующих устройств.
Высоковольтная линия (ВЛ) и кабельная линия, связывающая потребителей электроэнергии с подстанцией (ГПП или ЦРП), координаты которой мы находим, принимается прямолинейной.
Определить место расположения подстанции – значит найти координаты центра нагрузок. По исходным данным построить оси X и Y генплана и нанести центры электрических нагрузок каждого цеха.
С учетом размеров территории генплана выбрать масштаб нагрузок, ориентируясь на наибольшую и наименьшую, приняв оптимальный радиус
(26), (27)

41
;
; (26)
;
. (27) где m – масштаб нагрузок, кВт/км
2
или квар/км
2
;
,
- наименьшая мощность цеха, кВт или квар;
R
нм
– наименьший визуально воспринимаемый радиус картограммы нагрузки, км.
Величина m округляется и принимается как для активных, так и для реактивных нагрузок.
Во всех цехах определить радиусы кругов активных и реактивных нагрузок (28)
;
; (28) где и
- радиусы реактивной и активной нагрузок, км; и - активная и реактивная нагрузки цехов, кВт; и
- масштаб нагрузок активной и реактивной, кВт/км
2
Если даны только Р и
, то (29)
(29)
Условные координаты ЦЭН для всего предприятия (30)
(30)
А(
,
) – местоположение ГПП;

42
B(
,
- местоположение ККУ, где
,
- координаты ЦЭН активных, км;
,
- координаты ЦЭН реактивных, км;
ККУ – комплектное компенсирующее устройство;
ГПП – главная понижающая подстанция.
Таблица 6 – исходные данные
Вариант
Ц1
Ц2
Ц3
Ц4
Ц5
Р
1
, кВт

1
,Y
1
)
Р
2
, кВт

2
,Y
2
)
Р
3
, кВт

3
,Y
3
)
Р
4
, кВт

4
,Y
4
)
Р
5
, кВт

5
,Y
5
)
1 0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 2
0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 3
0,85 0,7 0,75 0,8 0,9 4
0,75 0,8 0,85 0,9 0,7 5
0,8 0,85 0,9 0,7 0,75 6
0,72 0,8 0,9 0,85 0,83 7
0,8 0,9 0,85 0,83 0,72 8
0,9 0,85 0,83 0,72 0,8 9
0,85 0,83 0,72 0,8 0,9 10 0,83 0,72 0,8 0,9 0,85 11 0,85 0,7 0,75 0,8 0,9 12 0,7 0,9 0,75 0,8 0,85
Результаты расчетов представлены в табл. 7.
Таблица 7 – сводная ведомость нагрузок цехов
Параметры
Номер цеха

43
Ц1
Ц2
Ц3
Ц4
Ц5
Р, кВт
R
a
, км
Q, квар
R
р
, км
Порядок выполнения:
1.По заданным исходным данным построить оси X и Y генплана, нанести центры электрических нагрузок каждого цеха.
2. С учетом размеров территории генплана выбрать масштаб нагрузок, ориентируясь на наибольшую и наименьшую, приняв оптимальный радиус.
3. Определить радиусы кругов активных и реактивных нагрузок всех цехов.
4. Определить условные координаты ЦЭН всего предприятия.
5. Составить картограмму нагрузок, нанести все необходимые данные.
6. Внести результаты расчетов в сводную табл. 7.
Содержание отчета:
1.Исходные данные.
2. Картограмма нагрузок на генеральном плане. Расчет масштабов нагрузок.
3. Расчет радиусов кругов активных и реактивных нагрузок всех цехов.
4. Определение условных координат ЦЭН всего предприятия.
5. Картограмма нагрузок с нанесенными на нее координатами местоположений ГПП и ККУ.
6. Сводная ведомость.
7. Выводы.

44
Контрольные вопросы:
1.Объясните, что означает понятие «определение местоположения
ГПП».
2.С какой целью рассчитываются радиусы активных и реактивных нагрузок?
3. Для чего вычерчивается генеральный план с картограммой нагрузок?
4. Дайте определение картограммы нагрузок предприятия.

45
Практическая работа 12
Тема: составление схемы и плана распределительных сетей напряжением 10 кВ.
Цель: освоить методику составления схемы и плана распределительных сетей напряжением 10 кВ.
Раздаточный материал с исходными данными:
координаты и категории потребителей; координата центра энергетических нагрузок (взять из практической работы 11).
Краткие теоретические сведения
Центральная распределительная подстанция
(ЦРП) получает электрическую энергию от районных сетей 10 кВ по двум независимым линиям и распределяет ее от шин 10 кВ по трансформаторным подстанциям
(ТП) потребителей.
При выборе схемы питания трансформаторных подстанций должна быть учтена категория потребителей: для первой – используются радиальная, двухлучевые с односторонним и с двусторонним питанием, трехлучевая с двусторонним питанием; для второй – петлевые и кольцевые, допускаются двулучевые; для третьей – одиночные магистрали с односторонним питанием и петлевые.
Для размещения ЦРП необходима площадь определенных размеров свободная от застройки и подземных коммуникаций, а также необходимы определенные почвенно-геологические условия.
ЦРП необходимо располагать как можно ближе к точке ЦЭН.
Для питания электроприемников первой категории на подстанции устанавливаются два трансформатора, второй и третьей категорий – обычно один.
Магистрали для питания ТП 1, 2, 3, 10, 12 – 16, 17-21 получают питание

46 от различных территориально удаленных распределительных пунктов РП1 и
РП2.
Порядок выполнения:
1.Вычертить план распределительных сетей напряжением 10 кВ, где указать всех потребителей согласно их координатам (в масштабе).
2.Указать на плане точку ЦЭН.
3.Вычертить ЦРП как можно ближе к точке ЦЭН.
4.Указать на линиях маркировку и их длину.
Содержание отчета:
1.Исходные данные.
2. План распределительных сетей напряжением 10 кВ с указанием всех потребителей согласно их координатам.
3. Указание ЦРП на плане.
4. Выводы.
Контрольные вопросы:
1.Дайте определение РП и ЦРП согласно правилам устройства электроустановок (ПУЭ).
2.Что учитывается при выборе схемы питания трансформаторных подстанций.
3.Назовите схемы питания трансформаторных подстанций для потребителей первой, второй и третьей категории.

47
Практическая работа 13
Тема: составление схемы питания линий автоблокировки
Цель: ознакомиться со схемой питания линий автоблокировки и составить по своим исходным данным.
Краткие теоретические сведения:
Высоковольтные линии СЦБ делят на отдельные участки — плечи питания, каждое из которых должно обеспечиваться двусторонним питанием от располагаемых по их концам основного и резервного пунктов питания.
Это относится и к линиям продольного электроснабжения, используемым для резервного питания устройств
СЦБ.
При системе переменного тока длина плеча питания не должна превышать 50 км (рис. 251). Питание каждого плеча ВЛ СЦБ и ВЛ ПЭ следует выполнять раздельным и, кроме того, питание каждого плеча ВЛ СЦБ должно проходить через изолирующие трансформаторы
Т.
На участках с большим движением, где смежные пункты питания достаточно надежны или где при надежных пунктах питания расстояние между ними больше 50 км, для сокращения длины отключаемой во время аварий части линии каждый участок линии целесообразно питать одновременно с двух концов навстречу друг другу с разрывом в середине и с установкой в точке разрыва пункта секционирования который является резервным пунктом питания(рис.252).
Если устройства автоблокировки получают питание от телеуправляемых тяговых подстанций, фидерные выключатели питающих пунктов автоблокировки также включаются в общую систему телеуправления. По возможности пункты питания автоблокировки должны иметь одинаковую фазу и в необходимых случаях допускать параллельную работу трансформаторов.
При смешанной системе питания, так же как и при системе переменного тока, всю высоковольтную линию делят на отдельные участки — плечи питания, каждый из которых получает питание с обоих концов (рис. 253).

48
Длина плеча питания, как правило, не должна превышать 40 км.
Если невозможно обеспечить указанные длины от имеющихся источников энергии для питания устройств СЦБ, между ними оборудуют

49 автоматизированные резервные электростанции. Если расстояние между имеющимися пунктами питания более 40 км, вместо резервного пункта питания допускается оборудовать автоматический пункт секционирования.
Автоматический пункт секционирования в нормальном режиме питания высоковольтной линии делит последнюю на две части, а при отключении одного из смежных с ним пунктов автоматически соединяет обе части линии, подавая в них питание с одного конца.
Резервное питание автоблокировки осуществляется от аккумуляторных батарей, причем емкость аккумуляторов принимается с учетом суточного резерва. На основных пунктах питания высоковольтные фидеры автоблокировки, как правило, делают раздельными для каждого плеча питания и монтируют на закрытых подстанциях. На пунктах резервного

50 питания высоковольтные фидеры автоблокировки могут быть общими на два плеча питания с последующим их делением на мачтовых подстанциях или воздушных распределительных пунктах.
Предусматривают по одному разъединителю в конце каждого перегона у силовой опоры для питания входного светофора (со стороны перегона).
Если протяженность перегона более 10 км, то в середине включают еще один разъединитель.
Независимо от системы питания разъединители, установленные у входных светофоров со стороны перегона и в середине перегона, оборудуют электроприводами с дистанционным управлением от дежурного по станции или диспетчера.
Содержание отчета:
1. Отчет на листах формата А4 в соответствии с Положением
«Требования к оформлению текстовой и графической документации.
Нормоконтроль».
2. В практической работе необходимо отразить следующее:
А) Название практической работы.
Б) Цель практической работы.
В) Задание.
3. Выполненная практическая работа, в соответствии с заданием.
4. Ответы на контрольные вопросы.
5. Вывод.

51
Практическая работа 14

1   2   3   4

скачати

© Усі права захищені
написати до нас