Ответы на экзаменационные вопросы № 1-45 по курсу "Электрические сети и системы" (Преимущества объединения электрических сетей в электроэнергетические системы. Выполнение расщеплений проводов ВЛЭП)

Ответы по курсу "Электрические сети и системы" (Гиршин) Часть 2

1. Преимущества объединения электрических сетей в электроэнергетические системы.

1.  Надежность работы.

2.  Использование несовмещения максимумов нагрузок.

3.  Меньшие резервы мощности.

4.  Совместная работа тепло- и гидростанций.

5.  Применение более крупных энергоблоков.

6.  Большая маневренность.

2. Продольная компенсация реактивной мощности в ЭЭС.

Для продольной компенсации Q могут быть включены последовательно в ЛЭП источники реактивной мощности (ИРМ), такие как БСК или вентильные статические ИРМ. При последовательном включении БСК в ЛЭП их называют УПК (установкой продольной компенсации). Цель такого включения – это уменьшение индуктивного сопротивления Х_ЛЭП. БСК используются на U до 110кВ, а вентильные ИРМ разрабатываются на U 500кВ и выше. они позволяют получать как генерацию, так и потребление Q.

Q_S=Q_{РЕАКТОРА}-Q_{КОНДЕСАТОРА}. Изменяя X_{РЕАКТОРА} при параллельном соединении УПК можно генерировать и потреблять Q – это статический аналог синхронных компенсаторов. Х_S=Х_{РЕАКТОРА}-Х_{КОНДЕСАТОРА}. При Х_{КОНДЕСАТОРА}=0 – режим КЗ ток резко возрастает и может произойти пробой конденсатора. УУ – управляющее устройство – это полупроводниковые тиристорные блоки (вентили). На рисунке показано последовательное и параллельное соединение реактора и БСК.

3. Принципиальная схема автотрансформатора. Преимущества.

Рассмотрим 3 обмоточный АТ с наличием устройства РПН.

Автотрансформатор имеет помимо магнитной связи между 3 обмотками (высокого, среднего и низкого напряжений), также электрическую связь между высокой и средней сторонами.

Обмотка АТ где протекает ток высшего напряжения называется последовательной, а там где протекает ток ВН и СН называют общей обмоткой.

Достоинства и недостатки АТ по сравнению с 3 обмоточным Т.

«+» меньшая стоимость; экономия меди; легче по весу; более высокий КПД; меньше потерь обмотках и магнитопроводе. Это объясняется тем, что в АТ энергия из первичной сети во вторичную частично передается по электрической связи. Преимущество АТ тем выше, чем меньше коэффициент a (коэффициент выгодности).

«-» из-за эл. связи обмоток ВН и СН есть недопустимые работы нейтрали. Например, если ВН 110кВ – нейтраль заземлена, а СН 35кВ – нейтраль изолирована, а имеется эл. связь между ВН и СН, то необходимо СН тоже заземлять – это недопустимо.

4. Понятия типовой и номинальной мощности автотрансформатора.

Номинальная мощность АТ – это мощность, которую он может принять из сети высокого напряжения или отдать в сеть высокого напряжения при номинальных условиях работы.

Типовая мощность АТ – это мощность, передаваемая магнитным путем.   Sтип<Sном – это всегда.

 Проходная мощность АТ – это максимально возможная мощность, которую АТ может передать из сети высокого напряжения в сеть среднего напряжения и, наоборот, при разомкнутой обмотке низкого напряжения.

Обмотка АТ, где протекает ток высшего напряжения, называется последовательной, а там где протекает ток ВН и СН называют общей обмоткой. Последовательная обмотка рассчитана на мощность меньшую, чем Sном.

a - коэффициент выгодности. Чем меньше a, тем выгодней АТ по сравнению 3 обмоточным Т. Общая обмотка рассчитывается на мощность меньшую, чем Sном. Чаще всего на типовую. Обмотка НН рассчитывается на Sтип или на S<Sтип.  a_НН – показывает соотношение между Sном и S_Н.НОМ и находится по справочникам a_НН = 0,25; 0,4; 0,5.

5. Перечислить организационные мероприятия по снижению потерь энергии в электрических сетях.

1.  Оптимизация сети по реактивной мощности.

2.  Оптимизация мест размыкания распределительных сетей до 35кВ (включительно).

3.  Переход части генераторов в режим компенсаторов при недостатке реактивной мощности в сети.

4.  Оптимизация уровней напряжения в центре питания радиальных сетей.

5.  Выравнивание нагрузок по фазам.

6.  Повышение качества и своевременного финансирования ремонта основного оборудования сети.

7.  Оптимизация конфигурации сети.

6. Дать определение понятия Т_мах.

Т_мах –это такое количество часов в течение которых, если бы нагрузка работала со своим максимальным значением (Рmax), то она потребила бы такое же количество энергии, которое потребляет работая в соответствии с графиком.

Т_мах – это площадь четырехугольника АБСД. Графику нагрузки может быть поставлен в соответствие график потерь мощности.

Время максимальных потерь t - это время в течении которого в линии будут вызваны такие же потери энергии какие имеются на самом деле в соответствии с графиком. При этом в течении всего t потери максимальны (∆Рмах).

Для типовых графиков есть аналитическая зависимость между t и Т_мах. Эта зависимость приводится в литературе в виде графиков, либо в виде формулы: Всегда t не больше T_max.

t =T_max, когда график нагрузки следующий:

7. Потери мощности в трансформаторах.

На рисунках а, в, с приведены параллельные включения k штук трансформаторов.

Для двухобмоточного (рис. а):

Для трехобмоточного (рис. в):

Для автотрансформатора (рис. с):

Если трансформатор один, то множителя k не будет.

8. Потери мощности в ЛЭП.

 - мощность, теряемая в ЛЭП