Эксплуатационные режимы протяженной электропередачи. Моделирование работы электропередачи в установившихся режимах с помощью программы «Режим»

Министерство высшего образования РФ

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

Электромеханический факультет

Кафедра “Электрические системы и сети”

Отчет по лабораторной работе №4.

Эксплуатационные режимы протяженной электропередачи.

Вариант №5.

Выполнил                                                           студент гр. 3023/1:

Андреев Р. В.

Проверил                                                   ________ Першиков Г. А.

Санкт-Петербург

2009 г.

1. Исходные данные:

2. Расчет параметров схемы замещения:

Схема энергообъединения:

Преобразуем эту схему и получим схему замещения энергообъединения:

 

Рассчитаем все параметры схемы. Для каждой из ЛЭП имеем:

Волновое сопротивление линии:

Натуральная мощность линии:

Волновая длина ЛЭП на частоте 50 Гц:

3. Расчет зависимости модуля напряжения от расстояния от начала линии для различных значений передаваемой мощности  и зависимостей реактивных мощностей по концам линии от передаваемой по ней мощности  .

а) Зависимости   при :

Сначала определим угол между векторами напряжений питающей и приемной систем :

Найдем зависимости  :

б) Зависимость :

 (при )

 (при )

где      ,

           

4. Сопоставление расчетных и экспериментальных данных.

Таблица 1.

Значения реактивной мощности в начале и в конце линии.

Пример расчета для 2-ой строки:

Рис. 1. Расчетные и экспериментальные зависимости  и .

Таблица 2.

Распределение модуля напряжения вдоль линии.

№	lx, км	P=0		P=639 МВт		P=1278 МВт		P=2130 МВт		P=2662,5 МВт
		Uрасч, кВ	Uэксп, кВ	Uрасч, кВ	Uэксп, кВ	Uрасч, кВ	Uэксп, кВ	Uрасч, кВ	Uэксп, кВ	Uрасч, кВ	Uэксп, кВ
1	0	750	750	750	750	750	750	750	750	750	750
2	100	776	776,5	774	774,4	767,8	767,5	750	748,1	729,7	723,6
3	200	793,5	794,3	790,2	790,8	779,8	779,5	750	747	715,3	704,9
4	300	802,3	803,3	798,3	799,2	785,8	785,6	750	746,6	707,8	695,4
5	400	802,3	803,3	798,3	799,2	785,8	785,7	750	746,8	707,8	695,7
6	500	793,5	794,3	790,2	791	779,8	779,8	750	747,5	715,3	705,6
7	600	776	776,5	774	774,5	767,7	767,8	750	748,6	729,7	724,3
8	700	750	750	750	750	750	750	750	750	750	750

Пример расчета для 2-ой строки:

1)

2)

3)

4)

5)

Рис.2. Расчетные зависимости для различных значений .

Рис.3. Экспериментальные зависимости для различных значений .

5. Построение векторных диаграмм напряжений в начале, середине и конце линии для различных значений передаваемой мощности .

Для построения диаграмм необходимо знать значения напряжений в начале, середине и конце линии, а также углы между векторами напряжений в начале и в конце рассматриваемого участка. Найдем эти величины:

Таблица 3.

Данные для построения векторных диаграмм.

Пример расчета для 2-ой строки:

1) Для :

2) Для :

3) Для :

4) Для :

5) Для :

Построим векторные диаграммы:

Рис. 4. Векторные диаграммы напряжений для различных значений передаваемой мощности .

6. Выводы.

В ходе работы была смоделирована работа электропередачи, состоящей из источника питания, линии электропередачи, опорной понижающей подстанции мощной нагрузки, в установившихся режимах с помощью программы РЕЖИМ. Были сняты зависимости , , , при постоянном напряжении на шинах электроэнергетической системы () и различных значениях                           ( и ). Из графиков видно, что при полной компенсации реактивной мощности эквивалентной нагрузки значения  и (на отправном и приемном концах ЛЭП соответственно) ниже, чем в случае, когда . Также стоит отметить, что в режиме максимальных нагрузок напряжение на конце линии оказывается меньше, чем при минимальных нагрузках.

Также была оценена потребность в реактивной мощности  компенсирующих устройств. В качестве такого устройства мы выбрали синхронный компенсатор, так как у него хорошие эксплуатационные характеристики, и они могут работать в широком диапазоне изменения реактивной мощности. Было установлено, что наличие источников реактивной мощности на приемной подстанции уменьшило величину реактивной мощности на приемном конце ЛЭП.