Результаты экспериментов

Кафедра электроснабжения

 

Отчёт по лабораторным работам

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА»

 

 

Выполнил студент:

Институт: Энергетический

Курс: 3

Специальность: 140211

Шифр:

 

 

Проверил преподаватель:

Оценка:

Подпись преподавателя:

Дата:

 

 

Санкт-Петербург

Лабораторная работа №4

Исследование режимов работы передачи переменного тока

Цель работы: Исследование различных режимов электропередачи напряжением 330 кВ и выше.

Исходные данные и виртуальная схема установки.

Исходные данные по работе представлены в таблице 1, расчетная схема передачи сверхвысокого напряжения представлена на рис. 1.

Таблица 1. Исходные данные (вар.4).

Параметр	Значение
Uном, кВ
L, км
х0, Ом/км	0,28
b0, 10-6 См/км	4,1

 

 

Рисунок 1. Виртуальная схема установки.

G – генераторы электростанции;

QG – выключатель между генераторами и линией;

C – приемная энергосистема;

QC – выключатель между линией и энергосистемой;

X – индуктивное сопротивление линии;

В – емкостная проводимость линии;

В_р – проводимости реакторов;

U_н, U₁, U₂, U_к – напряжения в начале, промежуточных точках и конце линии.

За положительное направление мощности (показано стрелками на рисунке 1) принято ее направление от генераторов электростанции в приемную энергосистему.

Порядок работы.

В процессе выполнения работы рассмотрены режимы:

– холостого хода при односторонней подаче напряжения на линию;

– холостого хода при двухсторонней подаче напряжения на линию;

– передачи по линии натуральной мощности Р = Р_нат;

– передачи по линии мощности Р > Р_нат.

В каждом режиме оценивались:

– распределение напряжения U вдоль передачи;

– распределение реактивной мощности Q вдоль передачи;

– мероприятия по регулированию режима передачи.

Результаты предварительных расчетов:

– волновое сопротивление линии Z_c = Ом;

– натуральная мощность линии Р_нат = МВт.

Результаты экспериментов.

4.1. Режим холостого хода при односторонней подаче напряжения на линию представлен на рис. 2 и 3.

Рисунок 2. Режим холостого хода при односторонней подаче
напряжения на линию (до регулирования).

Рисунок 3. Режим холостого хода при односторонней подаче
напряжения на линию (после регулирования).

Распределение U и Q вдоль передачи при Вр = 0 показано на рисунке 2.

Распределение U и Q вдоль передачи при:

В_рн =600 См×10^-6;

В_р1 =1250 См×10^-6;

В_р2 =1250 См×10^-6;

В_рк =600 См×10^-6, представлено на рисунке 3.

Вывод: Из Рис. 2 и 3 видно, что в режиме холостого хода при односторонней подаче напряжения на линию, напряжение в конце линии значительно больше напряжения в начале линии. Это вызвано, прежде всего, тем, что по линии течет зарядный ток, обусловленный генерацией линией реактивной мощности, не зависящей от нагрузки линии и, имеющей емкостную проводимость.

4.2. Режим холостого хода при двухсторонней подаче напряжения на линию представлен на рис. 4, 5.

Рисунок 4. Режим холостого хода при двусторонней подаче
напряжения на линию (до регулирования).

Рисунок 5. Режим холостого хода при двухсторонней подаче
напряжения на линию (после регулирования).

Распределение U и Q вдоль передачи при В_р = 0 показано на рисунке 4.

Распределение U и Q вдоль передачи при:

В_рн =700 См×10^-6;

В_р1 =1150 См×10^-6;

В_р2 =1150 См×10^-6;

В_рк =700 См×10^-6, представлено на рисунке 5.

Вывод: Из Рис. 4 и 5 видно, что в режиме холостого хода при односторонней подаче напряжения на линию, напряжение в средней части линии больше напряжений в начале и конце линии. Это вызвано, прежде всего, тем, что в линии создается избыток реактивной мощности, которая течет от линии к генераторам и системе.

Для регулирования режима реактивной мощности и выравнивания напряжения вдоль линии целесообразно использовать шунтирующие реакторы с индуктивной проводимостью Вр, компенсирующей емкостную проводимость линии ( поперечная компенсация).

Эти реакторы , включенные между фазой и землей, потребляют избыточную реактивную мощность.

4.3. Режим передачи по линии натуральной мощности Р = Р_нат представлен на рис. 6.

Рисунок 6. Режим передачи по линии
натуральной мощности Р = Р_нат.

Распределение U и Q вдоль передачи при Вр = 0 показано на рисунке 6.

Вывод: Из Рис. 6 видно, что в режиме передаче по линии натуральной мощности Р = Р_нат, напряжение по всей линии остается неизменным. Это объясняется тем, что потери реактивной мощности в индуктивном сопротивлении линии равны по величине зарядной мощности генерируемой в линии.

В этом режиме шунтирующие реакторы должны быть отключены. По линии будет передаваться практически только активная мощность.

4.4. Режим передачи по линии мощности Р = 1,5∙Р_нат представлен на рис. 7.

Рисунок 7. Режим передачи по линии
мощности Р = 1,5∙Р_нат.

Распределение U и Q вдоль передачи при Вр = 0 показано на рисунке 7.

Вывод: Из Рис. 7 видно, что в режиме передачи по линии мощности Р = 1,5∙Р_нат, напряжение в линии падает. Это объясняется тем, что потери реактивной мощности в индуктивном сопротивлении линии становятся больше, чем зарядная мощность, генерируемая в линии, и линия начинает потреблять реактивную мощность от генераторов и системы.

Для выравнивания напряжения в режимах Р>Р_нат к линии подключаютcя источники реактивной мощности, например синхронные компенсаторы, работающие в режиме перевозбуждения.