Теоретические положения

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА

 

Графики электрических нагрузок и компенсация реактивной мощности с системах электроснабжения

Омск 2009

 

УДК

ББК

 

Рецензенты:

 

 

Коврижин Борис Николаевич – к.т.н., доцент, начальник Учебно-производственного центра МУПЭП «Омскэлектро» г. Омска.

Катрич Павел Анатольевич –к.т.н., начальник отдела контроля и учёта электрической энергии ОАО «Омская энергосбытовая компания».

 

В учебном пособии рассмотрены три раздела по дисциплине «Электроэнергетика». По каждому разделу лабораторные работы для закрепления пройденного материала.

    Учебное пособие предназначено для студентов специальности 140211 «Электроснабжение» и направления 140200 «Электроэнергетика» очной, очно-заочной и заочной форм обучения.

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1. Графики электрических нагрузок . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  5

1.1 Теоретические положения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

1.2 Основные характеристики электрических нагрузок . . . . . . . . . .   ..7

1.3. Описание лабораторного стенда . . . . . . . . .   . . . . . . . . . .8

1.4. Лабораторная работа № 1. Построение графиков электрических нагрузок активной и реактивной мощностей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.5. Лабораторная работа № 2. Расчет показателей, характеризующих графики электрических нагрузок . . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . 13

1.6. Лабораторная работа № 3. Построение годового графика электрических нагрузок. определение Т_и. . . . . . . . . . . . . . .   . . . . . . .  . . 14

2. Компенсация перетоков реактивной мощности

в системах электроснабжения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.1 Теоретические положения . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    . 17

2.2. Описание лабораторного стенда . . . . . . . . . . . . . . . .    . 18

2.3. Лабораторная работа № 4. Снятие параметров потребления и перетока

реактивной мощности в узлах нагрузки . . . . . . . . . . . . . . . .   21

2.4. Лабораторная работа № 5. Расчет мощности компенсирующих устройств по уровням СЭС . . . . . .   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    . 23

3. Конструкции и режимы работы распределительных устройств . . . . . .  26

3.1. Лабораторная работа № 6. Назначение и устройство ячеек КРУ . . . .   . 26

3.2. Лабораторная работа № 7. Назначение и устройство камер КСО. . . . . 28

Библиографический список . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

ВВЕДЕНИЕ

 

Дисциплина «Электроэнергетика (Электроснабжение промышленных предприятий)» является основной дисциплиной специализации для студентов специальности 140211 «Электроснабжение» и направления 140200.62 «Электроэнергетика».

В соответствии с рабочей программой для закрепления теоретического курса предусмотрено проведение лабораторных работ по следующим разделам: графики электрических нагрузок, компенсация реактивной мощности и конструкции и режимы работы распределительных устройств.

На первом этапе данная дисциплина имеет как теоретический, так и практический характер и посвящена вопросам расчета электрических нагрузок на различных уровнях системы электроснабжения промышленных объектов, а также режимам работы систем электроснабжения.

Выполнение лабораторных работ, работа над отчетами по выполненным работам способствуют более глубокому изучению дисциплины и приобретению практических навыков по выбранной специальности.

Одним из основных разделов в данной дисциплине является раздел «Графики электрических нагрузок». По данному разделу предусмотрено проведение трех лабораторных работ: «Построение графиков электрических нагрузок активной и реактивной мощностей»; «Расчет показателей, характеризующих графики электрических нагрузок»; «Построение годового графика электрических нагрузок и определение времени использования максимальных нагрузок в течении года».

По разделу «Компенсация перетоков реактивной мощности в системах электроснабжения» предусмотрено проведение двух лабораторных работ. Снятие параметров потребления и перетока реактивной мощности в узлах нагрузки и расчет мощности компенсирующих устройств по уровням СЭС.

Раздел «Конструкции и режимы работы распределительных устройств» рассматривает компоновку распределительных устройств электроустановок 6-10 кВ ячейками, предусмотренными для конкретных условий их эксплуатации: КСО либо КРУ. Лабораторные работы по данному разделу предусматривают знакомство с назначением, устройством и комплектующими изделиями этих ячеек.

Предусмотрена возможность работы распределительного устройства в целом, как в нормальном, так и в аварийном и послеаварийном режимах. Студентам предлагается самостоятельно сделать анализ работы электроустановки.

Все лабораторные работы предусматривают отчет по работе и их защиту, которые позволяют закрепить знания по соответствующему разделу дисциплины.

ГРАФИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

 

Для закрепления теоретических знаний студентов по разделу «Графики электрических нагрузок» и приобретения практических навыков по построению графиков электрических нагрузок и их обработке в дисциплине «Электроэнергетика (ЭсПП)» предусмотрены три лабораторных работы:

 – Построение графиков электрических нагрузок активной и реактивной мощностей;

 – Расчет показателей графиков электрических нагрузок;

 – Построение годового графика электрических нагрузок, определение времени использования максимальных нагрузок в течении года (Т_И).

Теоретические положения

 

Графики электрических нагрузок характеризуют потребление электроэнергии: отдельными электроприемникам, группой электроприемников, отделением цеха, цехом или объектом в целом. При проектировании и эксплуатации систем электроснабжения (СЭС) промышленных предприятий основными величинами являются: активная мощность Р, реактивная мощность Q, полная мощность S и ток I. Кривые изменения мощностей и тока во времени называются графиками нагрузок соответственно по активной мощности, реактивной мощности, полной мощности и току. Графики нагрузок подразделяются на индивидуальные – для отдельных электроприемников и групповые – для групп электроприемников (рис. 1.1).

Риc. 1.1. Графики нагрузок активной мощности:

1 – индивидуальный график нагрузок р₁(t); 2 – то же р₂(t);

3 – групповой график нагрузок P(t)=p₁(t)+р₂(t).

 

Индивидуальные графики необходимы для определения нагрузок отдельных мощных электроприемников (электрических печей, преобразовательных агрегатов главных приводов прокатных станов и т.п.).

При проектировании систем электроснабжения промышленных предприятий используются групповые графики нагрузок.

Графики нагрузок всего промышленного предприятия дают возможность определить потребление активной и реактивной мощности предприятием, правильно и рационально выбрать элементы системы электроснабжения, а также рационально спроектировать схему СЭС.

По продолжительности графики нагрузок предприятий различаются по их временному интервалу (за смену, сутки, месяц, квартал, год).

В практике проектирования наибольшее применение находят суточные

(рис. 1.2) и годовые графики (рис. 1.3).

Рис. 1.2. Суточный график нагрузки промышленного предприятия

 

По суточным графикам активной мощности можно построить годовой график активной мощности по убыванию максимумов – годовую упорядоченную диаграмму нагрузок.

 

 

Рис. 1.3. Годовой график активной нагрузки объекта