Материал: Otvety_polnye

1)Классификация и основные характеристики электроэнергетических систем и сетей.

Под электроэнергетической, или электрической системой (ЭЭС), обычно понимают электрическую часть энергетической системы. При этом под энергетической системой (ЭС) понимают совокупность всех звеньев цепочки получения, преобразования, распределения и использования всех видов энергии.(ЛЭП,генераторы,турбины,котлы,бойлеры,двигатели,освет. приборы,источники энергоресурсов).

Электроэнергетическая система производит, распределяет и преобразует электрическую энергию.( генераторы,трансформаторы, ЛЭП,нагрузка).

ЭЭС хар-ся параметрами режима (S,P,Q,U,I,( угол расхождения м/д векторами)) и параметрами сети (x,r,g,b).

Электроэнергетические системы могут рассматриваться как часть большой системы народного хозяйства страны. При этом они характеризуются:

- зависимостью своего развития от роста потребления энергии;

- активным влиянием электроэнергетики на технический прогресс.

Общая цель управления электроэнергетическими системами - стремление к достижению наивыгоднейшего значения критерия эффективности, получаемого при некоторых заданных ограничениях.

Электрические сети - это элементы (низшее звено) ЭС, предназначенные для передачи и распределения электрической энергии. Они состоят из ЛЭП (ВЛ,КЛ), п/с, распределительных и переключательных пунктов. Объединяет для совместной работы электростанции и потребителей энергии.

Их разделяют: питающие(приемники энергии непосредственно не присоединяются) и распределительные (городские и промышленные).

хар-ся параметрами сети (x,r,g,b).

Классификация:

1)По роду I(постоянного,переменного)

2)По U_ном.(от 10кВ до 1150 кВ)

3)Разомкнутые(1)и (4) с 2стор. пита-ем или замкнутые(2) к ним отн-ся кольцевая(3):

2)Схемы замещения линий электропередачи

1)U220кВ-линии с сосредоточенными параметрами.

Провода таких линий хар-ся: r_0,уд, х_0,уд ( опред-ся по справ. или аналитич.)

На х_0,уд влияет взаимное расположение проводов фаз

Если расстояние между фазами не одинаково,то рассчит. среднеее геометрическое.

В ЛЭП сверхвысокого напряжения каждый провод расщепляется на фазы.

Радиус такого провода: r_экв.=, n-кол-во проводов в фазе.

U10кВ (ВЛ,КЛ) вводятся активным сопротивлением.(2), U35кВ- и активным и индуктивным.(3)

U110,220кВ.П-образная схема замещения (1)

2) U330кВ и выше- линии с распределенными параметрами.

Длина больше или равна 400км.

Учитывается активная поперечная и емкостная проводимости.(1)

В КЛ U35кВ учитывается зарядная мощность Q_c.

В КЛ U110кВ учитывается поперечная активная проводимости(g,b).

В КЛ U10кВ учитывается r,x.

3) Схемы замещения трансформаторов

Двухобмоточный трансформатор можно представить в виде Г-образной схемы замещения:

=+j

,-обусловленны взаимной индукцией м/д обмотками.Оба значения берутся в справочнике.

;(активная),(реактивная)

Сопротивления трансформатора и определяются по результатам опыта КЗ и ХХ.В опыте КЗ- замыкается накоротко вторичная обмотка, а к первичной обмотке подводится такое напряжение, при котором в обеих обмотках трансформатора токи равны номинальному. Это напряжение и называется напряжением короткого замыкания ,далее по ваттметру опр-ся мощность.Потери в стали в опыте короткого замыкания очень малы, так как намного меньше . Поэтому приближенно считают, что все потери мощности в опыте КЗ идут на нагрев обмоток трансформатора. в таком режиме пренебрегают.В обмотке протекает номинальный ток. Из опыта ХХ расчитывается Физический смысл -физ. смысл трансф-ра в целом.

Потери в трансформаторе (активн.,в меди,зависят от нагрузки);

Трехобмоточный трансформатор

=+j

В опыте КЗ _к,_к- в справочн.,приводится на пару обмоток.

, ,

;

;

;

.

Все современныетрехобм. тр-ры выполняются с одинаковыми обмотками

100/100/100( соотн-е мощности)

= ==

4)Схемы замещения автотрансформатора.

Предназначенны для разделения мощности на п/с по РУ.

Особенность:обмотки ВН и СН связанны электрически,а НН имеет электромагнитную связь (если выполняется для компенсации 3 гармоники Sн,_ном=0,25-0,3 S_ном,если для передачи мощности Sн,_ном=0, 5-0,4 S_ном)

Полная мощность (проходная): S_ном= U_в,ном*I_в,ном/

В общейобмотке протекает ток I₀=Iс-Iв, она недогружена, в целях экономии сделана другим сечением.

АТ хар-ся коээф-том выгодности:

К_выг=; К_выг=-трансформаторная мощность,=+

Слабое место работы автотрансформатора –работа с заземленной нейтралью.

I_k⁽¹⁾= Увел-е тока однофазногообор-е более тяжелое, более дорогое.

В современных справочниках для АТ приводятся зн-я , , ,приведенные к номинальной мощности.

= =

5)Статические характеристики нагрузок

Статические характеристики нагрузки по напряжению и частоте.

Важнейшая характеристика нагрузки потребителя - значение ее активной и реактивной мощностей.

Мощность, потребляемая нагрузкой, зависит от напряжения и частоты. Статические характеристики нагрузки по напряжению , или по частоте , - это зависимости активной и реактивной мощностей от напряжения (или частоты) при медленных изменениях параметров режима. Имеются в виду такие медленные изменения параметров режима, при которой каждое их значение соответствует установившемуся режиму. Динамические характеристики - это те же зависимости, но при быстрых изменениях параметров режима.

Статические характеристики синхронного двигателя с независимым возбуждением по напряжению. Характеристики приведены в относительных единицах. Кривые 1, 2, 3 – это зависимости от напряжения соответственно при 0,5; 1 и 2. Момент на валу и активная мощность двигателя постоянны, то есть .

Статические характеристики мощности по напряжению целесообразно снимать опытным путем, измеряя зависимости , в узлах нагрузки. В тех случаях, когда эти характеристики неизвестны, для расчетов используют типовые обобщенные статические характеристики. Эти характеристики получены расчетным путем для комплексной нагрузки (справочник).

6)Задание нагрузок при расчетах режимов электрических сетей и

систем.

В зависимости от задачи нагрузка в узле задается:

1)Нагрузка задается постоянным по модулю и фазе током

.

Такая форма представления нагрузки принимается при всех расчетах распределительных сетей низкого напряжения кВ. Как правило, так же задается нагрузка в городских, сельских и промышленных сетях с напряжением кВ.

В остальных сетях это приводит к очень большим погрешностям, что является недопустимым.

2) Нагрузка задается постоянной по величине мощностью , или

Такой способ используется при расчетах установившихся режимов,как правило в сетях напряжением 35кВ выше.

Этот способ задания нагрузки является достаточно точным для электрических систем, и обеспечивает точный выбор отпаек РПН трансформатора.

3) Нагрузка представляется постоянным сопротивлением

Используется для расчета тока к.з..Сопротивление в нагрузке за время выключателя приблизительно равному 0,02 сек не меняется.

В действительности U в узле нагрузки постоянно не поддерживается.

Задается статической характеристикой.

4) Нагрузка представляется постоянной проводимостью

Обеспечивает запись ур-й установившегося режима в линейной форме (ур-е узловых напряжений)

5) Статические характеристики нагрузок по напряжению

Учет статических характеристик по напряжению оказывает существенное влияние на результаты расчета послеаварийных установившихся режимов, когда напряжение сильно отличается от номинального..