Основні теоретичні відомості. Моделювання та аналіз режимів напруги в електричних мережах

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 5

" Моделювання та аналіз режимів напруги в електричних мережах"

Мета роботи. Ознайомлення із засобами регулювання напруги для забезпечення допустимих відхилень напруги у споживачів.

Робоче завдання

1.1. При попередній підготовці для заданої електропостачальної системи (ЕПС), схему якої наведено на рисунку 1, необхідно:

1) вибрати необхідні відгалуження регуляторів напруги розподільних трансформаторів ліній на напругу 10 кВ та визначити закон регулювання напруги в центрі живлення (ЦЖ).

2) виконати розрахунки з оптимізації режим напруги за допомогою «ИВК СЭС».

1.2. У звіті мають бути представлені:

– розрахункові схеми і їх параметри;

– результати аналітичних розрахунків;

– результати лабораторної перевірки;

– висновки по кожному з експериментів.

Вихідні дані за варіантами наведено в таблицях 1-3.

Таблиця 1 – Параметри вузлів

	Варіант 1	Варіант 2	Варіант 3	Варіант 4	Варіант 5
	Марка трансфор­матора	Наванта­ження на стороні 0,4кВ, А	Марка трансфор­матора	Наванта­ження на стороні 0,4кВ, А	Марка трансфор­матора	Наванта­ження на стороні 0,4кВ, А	Марка трансфор­матора	Наванта­ження на стороні 0,4кВ, А	Марка трансфор­матора	Наванта­ження на стороні 0,4кВ, А
ТП1	тм-630	635,5	тм-400	403,2	тм-630	635,5	тм-400	403,2	тм-400	403,2
ТП2	тм-400	403,2	тм-630	635,5	тм-630	634,4	тм-630	634,4	тм-400	401,8
ТП3	тм-400	401,8	тм-630	636,1	тм-630	636,1	тм-630	635,9	тм-400	402,1
ТП4	тм-400	402,1	тм-400	402,1	тм-630	635,9	тм-630	636,1	тм-400	400,9

 

Таблиця 2. Параметри ліній (всі кабелі марки «АПвЭгП»)

	Варіант 1	Варіант 2	Варіант 3	Варіант 4	Варіант 5
	Переріз, мм2	Довжина лінії, км	Переріз, мм2	Довжина лінії, км	Переріз, мм2	Довжина лінії, км	Переріз, мм2	Довжина лінії, км	Переріз, мм2	Довжина лінії, км
ЦЖ-РП		1,7		1,7		1,7		1,7		1,7
РП-ТП1		0,580		0,580		0,580		0,580		0,580
ТП1-ТП2		0,370		0,370		0,370		0,370		0,370
ТП2-ТП3		0,450		0,450		0,450		0,450		0,450
ТП3-ТП4		0,420		0,420		0,420		0,420		0,420

 

Рисунок 1 - Схема електропостачання

 

Основні теоретичні відомості

У розподільних мережах 6-10 кВ підтримка допустимого рівня напруги на затискачах споживачів забезпечується використанням регулюючих можливостей центрів живлення (ЦЖ) і розподільних трансформаторів (РТ). У ЦЖ можливо автоматичне регулювання напруги в заданому діапазоні за допомогою регулятора (БАР), що реагує на зміну навантаження системи. Регулювання РТ з ПБЗ здійснюється установкою відповідних відгалужень, в результаті чого змінюється коефіцієнт трансформації. Перестановці відповідних відгалужень мережевих трансформаторів проводиться при знятій напрузі, в основному, один раз в сезон. У зв'язку з цим виникає завдання вибору такого поєднання відгалужень з законом регулювання ЦЖ, при якому протягом тривалого періоду було б можливим підтримка відхилень напруги у споживачів (в мережі НН) в допустимих межах.

Вибір закону регулювання в ЦЖ та ступені регулювання кожного трансформатора визначається двома режимами роботи мережі при максимальних і мінімальних навантаженнях однорідних споживачів.

Відхилення напруги у споживача визначається співвідношенням:

де Е _п– надбавка напруги, що створюється в ЦЖ;

Е _т – надбавка напруги РТ;

– втрати напруги в розподільчій мережі 6-10 кВ, РТ і мережі 0,38 кВ відповідно;

β – коефіцієнт завантаження.

За результатами розрахунку максимального і мінімального режимів визначають три граничних значення надбавок напруги ЦП – , які і визначають діапазон дії регулятора ЦЖ в залежності від режиму роботи мережі (рис. 2).

Рисунок 2

визначаються за трьома контрольними точками.

Перша з них (TI) вибирається по умові максимального режиму на шинах 0,4 кВ найближчого до ЦП РТ при 0-й надбавці розподільного трансформатора. Такою точкою можна вважати шини того РТ, для якого . Е _п вибирається таким чином, щоб при підвищенні напруги ЦП відхилення напруги в цій точці не перевищувало і визначалося за співвідношенням:

В даному випадку , Е _т=0; , β =1, тобто У міру віддалення трансформаторів від ЦП (що виражається в збільшенні ), рівень напруги на шинах 10 кВ буде знижуватися у відповідності з лінією 1 (рис.3).

Для забезпечення нормального відхилення; в режимі мінімальних навантажень визначаються дві добавки и .

Верхня допустима межа визначається для шин 0,4 кВ найближчого РТ з максимальною надбавкою напруги Eт (пряма 3, рис.3).

.

В даному випадку , тобто

Нижня допустима межа визначається до найбільш віддаленого споживача в мережі 0,38 кВ, підключеного до шин останнього РТ з найменшою добавкою напруги (пряма 5, рис.3).

Для мереж c однорідними навантаженнями при правильно вибраному законі зустрічного регулювання і відповідної розстановці відгалужень на РТ можуть бути забезпечені прийнятні відхилення напруги на затискачах електроприймачів при найбільшій втраті напруги .

Число ступенів, що використовуються визначається за формулою:

,

где – максимальна втрата напруги в мережі;

– добавка напруги на одному ступені регулювання.

Вибір відгалужень проводиться за таблицею:

n ст
Е т		2,5		7,5
	0+2,5	2,5+5	5+7,5	7,5+10	10+12,5

Відхилення напруги на шинах 0,4 кВ РТ в максимальному режимі зображено на рис.3 у вигляді пилкоподібної лінії 2. А в максимальному режимі – лініями 4 і 6, відповідно з урахуванням верхньої і нижньої меж регулювання.

Рисунок 3