Электроэнергетические системы и сети промышленного электроснабжения презентация

Содержание

1.Веников А.В., Строев В.А. Электрические системы, электрические сети. М.: Высшая школа. 1998. 2. Электрическая часть станций и подстанций/ А.А. Васильев, И.П. Крючков, Е.Ф. Наяшкова и др. – М.: Энергоатомиздат, 1990.

Слайд 1ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ ПРОМЫШЛЕННОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Слайд 2

Слайд 31.Веников А.В., Строев В.А. Электрические системы, электрические сети. М.: Высшая школа.

1998.
2. Электрическая часть станций и подстанций/ А.А. Васильев, И.П. Крючков, Е.Ф. Наяшкова и др. – М.: Энергоатомиздат, 1990.
3. Буре И.Г. Электрические сети систем электроснабжения. Сборник задач. Методическое пособие по курсу «Электрические станции и сети систем электроснабжения». М.: Изд-во МЭИ. 2001.
4. Идельчик В.И. Электрические системы и сети. Учебник для вузов. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 592 с.

Слайд 4ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ

Слайд 5Источники электрической энергии
Тепловые (ТЭС) – КЭС (ГРЭС) и ТЭЦ
Гидравлические, гидроаккумулирующие (ГЭС,

ГАЭС)
Атомные (АЭС)
ЭС на ВВИЭ -солнечные, геотермальные, приливные и ветроэлектростанции и пр.
Другие - дизельные

Слайд 6Электрическая часть электростанций
Основное:
синхронные генераторы

(турбо- и гидрогенераторы)
сборные шины
коммутационные аппараты:
выключатели
разъединители
электроприемники собственных нужд (СН)
насосы
вентиляторы
мельницы, аварийное освещение и др.

Слайд 7
Вспомогательное
аппараты измерения, сигнализации, защиты и

автоматики

Слайд 8Энергетическая система (энергосистема)
состоит из электрических станций, электрических сетей и потребителей

электроэнергии, соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, распределения и потребления электрической и тепловой энергии, при общем управлении этим режимом.

Слайд 9Электроэнергетическая (электрическая) система
Совокупность электрических частей элекростанций, электрических

сетей и потребителей электро­энергии, связанных общностью режима и непрерывностью процесса производства, распределения и потребления элек­троэнергии.

Электрическая система–это часть энергоси­стемы, за исключением тепловых сетей и тепловых потре­бителей.

Слайд 10
Электрическая сеть – это совокупность электроустановок для распределения электрической энергии,

состоящая из подстанций, распределительных устройств, воздушных и кабельных линий электропередачи. По электрической сети осуществляется распределение электро­энергии от электростанций к потребителям.
Линия электро­передачи (воздушная или кабельная)–электроустановка, предназначенная для передачи электроэнергии.

Слайд 11. Номинальные междуфазные напряжения, кВ, для напряжений выше 1 кВ
Примечания: 1.

Номинальные напряжения, указанные в скобках, для вновь проектируемых сетей не рекомендуются.
2. В знаменателе приведены напряжения для трансформаторов и автотрансформаторов, присоединяемых непосредственно к шинам генераторного напряжения электрических станций или к выводам генераторов

Слайд 13Электрические подстанции
применяются для преобразования электроэнергии одного напряжения в элек­троэнергию другого напряжения.

Электрическая подстан­ция–это электроустановка, предназначенная для преобра­зования и распределения электрической энергии.
Под­станции состоят из трансформаторов, сборных шин и коммутационных аппаратов, а также вспомогательного оборудования: устройств релейной защиты и автоматики, измерительных приборов. Подстанции предназначены для связи генераторов и потребителей с линиями электропере­-дачи, а также для связи отдельных частей электри­ческой системы.

Слайд 14Режимы работы электрических систем
При анализе работы электрической системы различают параметры элементов

сети и параметры ее режимов.
Параметрами элементов электрической системы являются сопротивления и проводимости, коэффициенты трансформации. К параметрам сети также относят электродвижущую силу (э.д.с.) ис-
точников и задающие токи (мощности) нагрузок.
К параметрам режима относятся: значения частоты, токов в ветвях, напряжений в узлах, фазовых углов, полной, активной и реактивной мощностей электропередачи, а также значения, характеризующие несимметрию трехфазной системы напряжений или токов и несинусоидальность изменения напряжения и токов в течение периода основной частоты.
Под режимом электрической системы понимается ее электрическое состояние.

Слайд 15Нормальный режим
При работе в нормальном установившемся режиме значения основных параметров (частоты

и напряжения) равны номинальным или находятся в пределах допустимых отклонений от них, значения токов не превышают допустимых по условиям нагревания величин. Нагрузки изменяются медленно, что обеспечивает возможность плавного регулирования работы электростанций и сетей и удержание основных параметров в пределах допустимых норм. Нормальным считается режим и при включении и отключении мощных линий или трансформаторов, а также для резкопеременных (ударных) нагрузок. В этих случаях после завершения переходного процесса, который продолжается доли секунды, вновь наступает установившийся нормальный режим, когда значения параметров в контрольных точках системы оказываются в допустимых пределах.

Слайд 16Переходный неустановившийся режим
В переходном неустановившемся режиме система переходит из установившегося нормального

состояния в другое установившееся с резко изменившимися параметрами. Этот режим считается аварийным и наступает при внезапных изменениях в схеме и резких изменениях генераторных и потребляемых мощностей. В частности, это имеет место при авариях на станциях или сетях, например при коротких замыканиях и последующем отключении поврежденных элементов сети, резком падении давления пара или напоров воды и т.д. Во время аварийного переходного режима параметры режима системы в некоторых ее контрольных точках могут резко отклоняться от нормированных значений.

Слайд 17Послеаварийный установившийся режим
Послеаварийный установившийся режим наступает после локализации аварии в системе.

Этот режим чаще всего отличается от нормального, так как в результате аварии один или несколько элементов системы (генератор, трансформатор, линия) будут выведены из работы. При послеаварийных режимах может возникнуть так называемый дефицит мощности, когда мощность генераторов в оставшейся в работе части системы меньше мощности потребителей.
Параметры послеаварийного (форсированного) режима могут в той или иной степени отличаться от допустимых значений. Если значения этих параметров во всех контрольных точках системы являются допустимыми, то исход аварии считается благополучным. В противном случае исход аварии неблагополучен и диспетчерская служба системы принимает немедленные меры к тому, чтобы привести параметры послеаварийного режима в соответствие с допустимыми.

Слайд 18Графики нагрузки
Каждая из групп потребителей имеет определенный режим работы. Так, например,

электрическая нагрузка от коммунально-бытовых потребителей с преимущественно осветительной нагрузкой отличается большой неравномерностью в различное время суток. Днем нагрузка небольшая, к вечеру она возрастает до максимума, ночью она резко падает и к утру вновь возрастает. Электрическая нагрузка промышленных предприятий более равномерна в течение дня и зависит от вида производства, режима рабочего дня и числа смен.

Слайд 19
Максимум суммарной нагрузки системы меньше, чем сумма максимумов нагрузок отдельных потребителей.

Это объясняется несовпадением отдельных максимумов из-за различных условий работы потребителей.
Объединение нескольких электростанций разных видов позволяет повысить экономичность выработки электроэнергии.
Энергетические системы дают возможность согласованно работать тепловым и гидроэлектростанциям. В самом деле, в период недостатка воды на ГЭС (зимой) выработка электроэнергии на них снижается, и потребители обеспечиваются электроэнергией в большей мере от
ТЭС. Наоборот, летом при большом притоке воды ГЭС работают на полную мощность, а выработка электроэнергии ТЭС снижается. Это обеспечивает экономию топлива и, следовательно, уменьшает себестоимость электроэнергии.

Слайд 20Из суточного графика энергосистемы видно, что в основном нагрузки покрывают тепловые

конденсационные электростанции - государственные районные электростанции (ГРЭС).
Доля ТЭЦ в покрытии нагрузок энергосистемы определяется их тепловыми графиками. Нагрузка ГЭС определяется стоком реки. Электростанции, подключаемые к системе в часы наибольших (пиковых) нагрузок, называют пиковыми. В большинстве случаев пиковыми станциями являются гидростанции (ГЭС и ГАЭС - гидроаккумулирующие электростанции), не обеспеченные водой для длительной работы не в полную мощность в некоторые периоды, и станции, оборудованные газовыми турбинами.

Слайд 21Классификация электрических сетей
1. по роду тока
2. по номинальному напряжению
3. по выполняемым

функциям
4. по характеру потребителя
5. по конфигурации схемы сети
6. по величине тока однофазного замыкания
7. по режиму заземления нейтрали и т.д.

Слайд 22
По роду тока различаются
сети перемен­ного и постоянного тока;
по напряжению:


сверхвысокого напряжения – U ном ≥ 330 кВ,
высокого напряжения – U ном = 3 - 220 кВ,
низкого напряжения– U ном <1 кВ.
По конфигурации схемы сети делятся на
замкнутые и разомк­нутые.

Слайд 23По выполняемым функциям
системообразующие, питающие и распределительные сети

Системообразующие сети напряжением 330–1150 кВ

осуществ­ляют функции формирования объединенных энергосистем, объединяя мощные электростанции и обеспечивая их функ­ционирование как единого объекта управления, и одновре­менно обеспечивают передачу электроэнергии от мощных электростанций. Системообразующие сети осуществляют системные связи,
т. е. связи очень большой длины между энергосистемами.

Слайд 24Питающие сети
Питающие сети предназначены для передачи электро­-энергии от подстанций системообразующей сети

и частично от шин 110–220 кВ электростанций к центрам питания (ЦП) распределительных сетей – районным подстанциям. Питающие сети обычно замкнутые. Как правило, напря­жение этих сетей ранее было 110–220 кВ. По мере роста плотности нагрузок, мощности электростанций и протяжен­ности электрических сетей увеличивается напряжение рас­пределительных сетей.

Слайд 25Распределительные сети
Распределительная сеть предназначена для передачи электроэнергии на небольшие расстояния от

шин низшего напряжения районных подстанций к промышленным, городским, сельским потребителям. Такие распределительные сети обычно разомкнутые или работают в разомкнутом режиме. Различают распределительные сети
высокого (U ном>1 кВ) и
низкого (U ном<1 кВ) напряжения.

Слайд 26по характеру потребителя
по характеру потребителя распределительные се­ти подразделяются на
промышленные,
городские

и
сель­скохозяйственного назначения.

Слайд 27
Для электроснабжения больших промышленных предприятий и крупных городов осуществляется глубокий ввод

высокого напряжения, т. е. сооружение подстанций с первичным напряжением 110–500 кВ вблизи центров нагрузок.
Сети внутреннего электроснабжения крупных горо­дов – это сети 110 кВ, а в отдельных случаях к ним относятся глубокие вводы 220/10 кВ.
Сети сельскохозяйст­венного назначения в настоящее время выполняют на на­пряжение 0,4–110 кВ, а также на 220 кВ при большой протяженности сельских линий в районах Сибири или Дальнего Востока.

Слайд 28Схема соединения электрической сети: а — разомкнутая сеть;
б — замкнутая

сеть

Слайд 29Электротехнические установки напряжением выше 1 кВ согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ)

разделяются на
установки с большими токами замыкания на землю (сила тока однофазного замыкания на землю превышает 500 А)
установки с малыми токами замыкания на землю (сила тока однофазного замыкания на землю меньше или равна 500 А).

Слайд 30Режим нейтрали сетей напряжением выше 1 кВ
В установках с большими токами

замыкания на землю нейтрали присоединены к заземляющим устройствам непосредственно или через малые сопротивления. Такие установки называются установками с заземленной нейтралью. Работа электрических сетей напряжением 110 кВ может предусматриваться как с глухозаземленной, так с эффективно заземленной нейтралью.
Электрические сети напряжением 220 кВ и выше должны работать только с глухозаземленной нейтралью.
В установках с заземленной нейтралью всякое замыкание на землю является коротким замыканием и сопровождается большим током.

Слайд 31
В установках, имеющих малые токи замыкания на землю, нейтрали присоединены к

заземляющим устройствам через элементы с большими сопротивлениями. Такие установки называются установками с изолированной нейтралью.
В установках с изолированной нейтралью замыкание одной из фаз на землю не является коротким замыканием (КЗ). Прохождение тока через место замыкания обусловлено проводимостями (в основном, емкостными) фаз относительно земли.


Слайд 321.2.16. Работа электрических сетей напряжением 2-35 кВ может предусматриваться как с

изолированной нейтралью, так и с нейтралью, заземленной через дугогасящий реактор или резистор.
Компенсация емкостного тока замыкания на землю должна применяться при значениях этого тока в нормальных режимах:
в сетях напряжением 3-20 кВ, имеющих железобетонные и металлические опоры на воздушных линиях электропередачи, и во всех сетях напряжением 35 кВ - более 10 А;
в сетях, не имеющих железобетонных и металлических опор на воздушных линиях электропередачи:
более 30 А при напряжении 3-6 кВ;
более 20 А при напряжении 10 кВ;
более 15 А при напряжении 15-20 кВ;
в схемах генераторного напряжения 6-20 кВ блоков генератор-трансформатор - более 5 А.
При токах замыкания на землю более 50 А рекомендуется применение не менее двух заземляющих реакторов.

Слайд 34КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
Воздушные линии электропередачи (ВЛ) предназначены для передачи

электроэнергии на расстояние по проводам. Основными конструктивными элементами ВЛ являются провода, тросы, опоры, изоляторы и линейная арматура. Провода служат для передачи электроэнергии. В верхней части опор над проводами для защиты ВЛ от грозовых перенапряжений монтируют грозозащитные тросы.
Опоры поддерживают провода и тросы на определенной высоте над уровнем земли или воды.
Изоляторы изолируют провода от опоры.
С помощью линейной арматуры провода закрепляются на изоляторах, а изоляторы на опорах

Слайд 40ИЗОЛЯТОРЫ И ЛИНЕЙНАЯ АРМАТУРА

Слайд 42изоляторы подвесные полимерные

Слайд 47КОНСТРУКЦИЯ КАБЕЛЕЙ И КАБЕЛЬНЫЕ ЛИНИИ
Силовые кабели состоят из одной или нескольких

токо- проводящих жил, отделенных друг от друга и от земли изоляцией. Поверх изоляции для ее предохранения от вла­- ги, кислот и механических повреждений накладывают за- щитную оболочку ,и стальную ленточную броню с защит­- ными покровами. Токопроводящие жилы, как правило, из- готовляются из алюминия как однопроволочными (сечением до 16 мм2), так и многопроволочными. Применение кабе- лей с медными жилами предусмотрено только в специаль- ных случаях, например во взрывоопасных помещениях, в шахтах, опасных по газу и пыли. На переменном токе до 1 кВ применяют четырехжильные кабели, сечение четвер- той, нулевой жилы меньше, чем основных. Кабели в сетях переменного тока до 35 кВ – трехжильные, кабели 110 кВ и выше–одножильные. На постоянном токе применяют одножильные и двухжильные кабели.

Слайд 48а – четырехжильный до 1 кВ; б– с бумажной пропитанной изоляцией

1–10 кВ;
в, г – электрическое поле в кабеле с поясной изоляцией и экранированными или освинцованными жилами; д–на напряжение 20–35 кВ; е–маслонаполненный низкого давления 110–220 кВ; ж–маслонаполненный высокого давления 220 кВ

Слайд 49а–свинцовая соединительная муфта для кабелей 6–110 кВ; б–концевая задел­- ка типа КВЭ

с пластмассовыми трубками на жилах, в–трехфазная концевая муфта наружной установки типа КНЧ для кабелей 6–10 кВ; г – прокладка кабе­- лей в земляных траншеях; д–проходной кабельный туннель; е–кабельный блок

Слайд 53 СИП представляет собой жгут скрученный из изолированных фазных жил, сделанных

из алюминия и нулевой несущей жилы. Фазные жилы оснащены изоляцией, сделанной из светостабилизированного полиэтилена повышенного давления окрашенного в черный цвет, который обладает устойчивостью к ультрафиолетовым излучениям. В центре нулевой жилы находится стальной сердечник, скрученный вокруг алюминиевыми проволоками.

В зависимости от того, какую конструкцию имеет самонесущий изолированный провод и, какие применяются материалы для несущей части, его можно разделить на следующие виды:
1. Провода с обозначением СИП-1 и СИП-1А. Состоят из алюминиевых токопроводящих фазных жил, покрытых термопластичной полиэтиленовой изоляцией, устойчивой к воздействию ультрафиолета. Также конструкция включает в себя несущую нулевую жилу, которая может быть как голой, так и изолированной, в зависимости от марки. Буква «А» в конце маркировки указывает на то, что нулевая жила изолированная.

Слайд 55

2. Провода с маркировкой СИП-2 и СИП-2А имеют аналогичную с предыдущими

марками конструкцию, за исключением изоляции, которая состоит из «сшитого» полиэтилена. Подобные марки получили применение в монтаже линий электропередач напряжением до 1000 В, которые подвержены воздействиям атмосферных факторов.

Слайд 56
Марка СИП-3 состоит из одной жилы со стальным сердечником, обвитым проволоками

из алюминиевого сплава марки AlMgSi. Изоляция этого провода представляет собой «сшитый полиэтилен», обладающий хорошей устойчивостью к воздействию ультрафиолетовых излучений.
Самонесущий изолированный провод такой конструкции используется при строительстве воздушных линий передач электрической энергии напряжением около 20 кВ в местностях, где преобладает умеренный, холодный и тропический климат.
Рабочая температура проводов данной марки составляет около 70 °С, длительно допустимая - находится пределах от минус 20 °С до плюс 90 °С.


Слайд 57
Следующие марки проводов СИП-4 и СИП-4н состоят из парных токопроводящих жил,

при этом несущая нулевая жила у них отсутствует. Буквенное обозначение «н» в конце маркировки указывает на то, что для изготовления провода использовался алюминиевый сплав, если буквы нет – алюминий. Изоляция сделана из устойчивого к ультрафиолетовым излучениям термопластичного ПВХ.


Слайд 58
Провода с маркировкой СИП-5, СИП-5н имеют аналогичную конструкцию, единственное отличие –

это изоляция из сшитого полиэтилена. Это дает возможность на 30 процентов повысить длительно допустимую температуру эксплуатации.


Слайд 59Токопроводы промышленных предприятий и внутренние электрические сети: а – токопровод в

закрытой галерее; б – гибкий открытый токопровод с расщепленными фазами па 10 кВ; в–токопровод с изоляторами; г–шинная сборка до 1 кВ с болтовым присоединением ответвлений; д – токопровод внутри промыш­ленного здания; е – изолированные провода в петлях на стенках; ж–-кабель на стене здания; з–кабели в канале в полу

Слайд 60Внутренние электрические сети расположены внутри зданий и выполняются изолированными проводами и

шнурами, кабелями и токопроводами. Провода с резиновой и пластмассовой изоляцией служат для распределения энергии силовых и осветительных установок при неподвижной прокладке на открытом воздухе и внутри помещений, а провода некоторых марок–при открытой проводке в трубах или под штукатуркой, а также для питания электродвигателей и подключения промышленных и лабораторных переносных аппаратуры и приборов.
Соединительные шнуры предназначены для присоединения различных бы­товых электрических машин, приборов, радиоаппаратуры, телевизоров и других подвижных и неподвижных устано­вок к электрическим сетям переменного тока напряжениемдо 0,66 кВ.

Слайд 61Проводки внутренних сетей делятся на открытые и скрытые.
Открытые проводки выполняются

по поверхностям стен, потолков, по фермам и т. д. К ним относятся изолированные провода, закрепленные на изоляторах или про­ложенные в стальных лотках, прикрепленных к стенам (рис. е), а также кабели на скобах (рис. ж) и токопроводы.
Скрытые проводки прокладывают внутри стен, полов, перекрытий. Сменяемые скрытые проводки–это провода и кабели в различных трубах, каналах (рис. з), кото­- рые при повреждении можно заменить без разрушения строительной конструкции. Несменяемые скрытые провод­- ки наглухо заделывают в теле строительной конструкции, например под слоем штукатурки. При их повреждении на­- до разрушать строительную конструкцию или заменять скрытую проводку на открытую.

Слайд 62Трансформаторы

Слайд 74Источники электроэнергии (генераторы) вводятся в расчет постоянными значениями активной мощности (РГ

= const) и модуля напряжения на зажимах (Ur = const), что определяется действием систем автоматического регулирования частоты и возбуждения. Кроме того, для одного из источников, называемого балансирующим, задается напряжение на шинах постоянное по модулю и фазе (Ur = const, 8Г = const).

Основным источником электроэнергии в мире являются различного рода электростанции – тепловые электростанции, гидроэлектростанции и электростанции атомные.

Слайд 75Темы для самостоятельного изучения
Высоковольтные баковые и маломасляные выключатели.
Высоковольтные вакуумные и электромагнитные

выключатели.
Высоковольтные элегазовые и воздушные выключатели.
Измерительные трансформаторы тока и напряжения

Слайд 76ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
В большинстве случаев

можно полагать, что параметры линии электропередачи (активное и реактивное сопротивления, активная и емкостная проводимости) равномерно распределены по ее длине. Для линии сравнительно не­большой длины распределенность параметров можно не учитывать и использовать сосредоточенные параметры: ак­тивное и реактивное сопротивления линии и , актив­- ную и емкостную проводимости линии и .





Слайд 77


Воздушные линии электропередачи
напряжением 110 кВ и выше длиной до 300- 400

км обычно представляются П-образной схемой замещения

Слайд 79В линиях электропередачи при
провод каждой фазы расщепляется на несколько проводов.

Это соответствует увеличению эквивалентного радиуса


кВ


эквивалентный радиус провода, см

средне­-геометрическое расстояние между проводами одной фазы, см;

число проводов в одной фазе.






Слайд 80Активная проводимость линии соответствует двум видам потерь активной мощности: от тока

утечки через изоляторы и на корону.
Токи утечки через изоляторы малы, и потерями мощности в изоляторах можно пренебречь.
В воздушных линиях напряжением 110 кВ и выше при определенных условиях напряженность электрического поля на поверхности провода возрастает и становится больше критической. Воздух вокруг провода интенсивно ионизируется, образуя свечение - корону. Короне соответствуют потери активной мощности. Наиболее радикальным средством снижения потерь мощности на корону является увеличение диаметра провода. В связи этим задаются наименьшие допустимые се­чения по короне: на 110 кВ-70, на 150 кВ -120, на 220кВ – 240


Слайд 81Емкостная проводимость линии
обусловлена емко­стями между проводами разных фаз и емкостью

провод земля и определяется следующим образом:



удельная емкостная проводимость, См/км, которая может быть определена по справочным таблицам или по следующей формуле:



Слайд 82а ,б-воздушная линия 110-330 кВ с емкостной проводимостью и с реактивной

мощностью, генерируемой емкостью линий; в-воздушная линия


г-кабельная линия


кВ

кВ


Половина ем­костной мощности линии, Мвар, равна


Слайд 83Кабельные линии электропередачи представляют такой же П-образной схемой замещения, что и

воздушные ли­нии. Удельные активные и реактивные сопротив­ления определяют по справочным таблицам, так же, как и для воздушных линий.
Из приведенных ранее уравнений видно, что уменьшается, а растет при сближении фазных проводов. Для кабельных линий расстояния между проводами значительно меньше, чем для воздушных, и очень мало. При расчетах режимов для кабельных сетей напряжением 10 кВ и ниже можно учитывать только активное сопротивление. Емкостный ток и в кабельных лини­ях больше, чем в воздушных. В кабельных линиях высокого напряжения ее учитывают, причем удельную емкостную мощность , квар/км, можно определить по таблицам, приведенным в справочниках. Активную проводимость учитывают для кабелей 110 кВ и выше.






Слайд 84СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ И АВТОТРАНСФОРМАТОРОВ

Двухобмоточный трансформатор

Слайд 85
Продольная часть схемы замещения содержит и

-активное и реактивное сопротивления трансформатора. Эти сопротивления равны сумме соответственно активных и реактивных сопротивлений первичной и приведенной к ней вторичной обмоток. В такой схеме замещения отсутствует трансформация, т. е. отсутствует идеальный трансформатор, но сопротивление вторичной обмотки приводится к первичной. При этом приведении сопротивление вторичной обмотки умножается на квадрат коэффициента трансформации.


Слайд 91Трехобмоточные трансформаторы и автотрансформаторы

Слайд 94Если дано одно значение потерь активной мощности короткого замыкания, активные сопротивления

обмоток определяются по формуле
Rв =Rс =Rн = ΔPк/2 (U2 /S2).
Если в трёхобмоточном трансформаторе одна из обмоток имеет мощность меньше номинальной (соотношение Sвн/Scн/Sнн = 100/100/66,7 % или 100/66,7/100 %), то активные сопротивления лучей схемы замещения для обмоток с номинальной мощностью 100 % определяются аналогично предыдущему случаю:
R100 =ΔPк/2 (U2 /S2).
Величину активного сопротивления обмотки с меньшей мощностью
(66,7 %), приведённую к номинальной мощности трансформатора, находят, учитывая обратную пропорциональность сопротивлений и мощностей обмоток:
R66,7 = 1,50 ⋅R100


Слайд 95Номинальной мощностью автотрансформатора называют мощность, которую автотрансформатор может принять из сети

высшего напряжения или передать в эту сеть при номинальных ус­ловиях работы:


Эта мощность также называется проходной. Она равна предельной мощности, которую автотрансформатор может передать из сети высшего напряжения в сеть среднего напряжения и наоборот при отсутствии нагрузки на обмотке низшего напряжения.

Слайд 96Обмотка низшего напряжения магнитно связана с двумя другими. Обмотки же последовательная

и общая (П и О) непо­средственно электрически соединены друг с другом и, кро­ме того, имеют магнитную связь.

По последовательной об­мотке течет ток


а по общей


Последовательная обмотка П рассчитывается на типовую мощность




коэффициент выгодности, показывающий, во сколько раз



меньше

Слайд 97Напряжение общей обмотки меньше

поэтому ее мощность меньше


мощность общей обмотки

равна типовой

Обмотка низшего напряжения также рассчитывается на



или на мощность меньше


Таким образом, через понижающий автотрансформатор можно передать мощность, большую той, на которую выполняются его обмотки.

Слайд 99ЗАДАНИЕ НАГРУЗОК ПРИ РАСЧЕТАХ РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ И СИСТЕМ

Слайд 100Нагрузка 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.

При задании нагрузки в виде постоянного тока установившийся режим описыва­ется системой линейных алгебраических уравнений, под­робно рассматриваемой в теоретических основах электро­техники. Особенность этих уравнений в том, что, как правило, отсутствуют ЭДС в ветвях, а в нагрузочных узлах заданы источники тока.

Слайд 101Нагрузка задается постоянной по величине мощностью

при расчетах установившихся режимов питающих и

иногда распределительных сетей высокого напряжения

В питающих сетях


напряжении в узле. Это значит, что в узле задан нелинейный источник тока, мощность которого зависит от напря­жения узла:

задается при неизвестном


Этот способ задания нагрузки является достаточно точным для электрических систем, полностью обеспеченных устройствами регулирования напряжения.

Слайд 102РАСЧЕТ РЕЖИМОВ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ, РАЗОМКНУТЫХ И ПРОСТЫХ ЗАМКНУТЫХ СЕТЕЙ
СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ,

ЛИНЕЙНЫЕ И НЕЛИНЕЙНЫЕ УРАВНЕНИЯ УСТАНОВИВШЕГОСЯ РЕЖИМА

Слайд 103Схемой замещения (или просто схемой) электрической цепи называют графическое изображение электрической

цепи, показывающее последовательность соединения ее участков и отображающее свойства рассматриваемой элек­трической цепи. Электрическая цепь и соответственно ее схема содержат ветви, узлы и в общем случае контуры.
Ветвью называют участок электрической цепи, состоя­щий из последовательно соединенных элементов (с одним и тем же током).
Узлом называют место соединения двух или большего числа ветвей. Одной ветвью может быть источник тока.
Контур — это любой замкнутый путь, проходящий по не­скольким ветвям.
Если схема электрической цепи не содержит контуров, то она называется разомкнутой

В разомкнутых сетях питание каждой нагрузки можно осуществлять только с одной стороны. Каждый узел получает питание не более чем по одной ветви. В случае отключения любой ветви прекращается питание всех нагрузок, мощность которых течет по этой ветви.

Слайд 104Схема соединения электрической сети: а — разомкнутая сеть;
б — замкнутая

сеть

Слайд 105Схема, содержащая хотя бы один контур, называется замкнутой. В замкнутой сети

есть хотя бы один узел, получающий питание по двум или более ветвям. Отключение какой-либо ветви не приводит к прекращению питания.
Элементы электрических схем делятся на активные и пассивные.

Пассивные элементы схем замещения (сопротивления и проводимости) создают пути для прохождения электрических токов.

Пассивные элементы (ветви) электри­ческих систем обычно разделяют на продольные и по­перечные.
Поперечные пассивные элементы — это ветви, включенные между узлами схемы и нейтралью, т. е. узлом, имеющим напряжение, равное нулю.

Поперечные пассивные элементы соответствуют проводимостям линий электропередачи на землю, реакторам и конденсаторам, включенным на землю. В некоторых случаях потери в стали трансформаторов представляются в схеме замещения как поперечные проводимости.

Слайд 106Продольные элементы — это ветви, соединяющие все узлы, кроме узла с

напряжением, равным нулю, т. е. продольные ветви не соединены с нейтралью. Продольные ветви включают активные и индуктивные сопротивления линий электропередачи и обмоток трансформаторов, емкостные сопротивления устройств продольной компенсации

Активные элементы схем замещения — источники ЭДС и тока. Для них наиболее характерным является то, что они определяют напряжение или токи в точках присоединения этих элементов в соответствующей цепи независимо от ее остальных параметров. Источники ЭДС в расчетах электрических систем используются редко. Поэтому ниже в основном речь будет идти об источниках тока.
Источники тока в расчетах электрических систем соответствуют нагрузкам потребителей и генераторов электрических станций. Именно в этих активных элементах потребляется и генерируется мощность.

Слайд 107Уравнения установившегося режима. Установившиеся режимы цепей, содержащих только линейные пассивные элементы

и постоянные не изменяющиеся по модулю и фазе источники тока, описываются линейными алгебраическими уравнениями — линейными уравнениями установившегося режима. Такие цепи называются линейными электричес­кими цепями. Этот случай соответствует расчету установившихся режимов электрических систем при зада­нии постоянных по модулю и фазе токов нагрузки потребителей и генераторов во всех узлах электрической системы, кроме одного.

В расчетах установившихся режимов электрических систем нелинейность пассивных элементов, как правило, не учитывается. В этом смысле продольная часть схемы замещения всегда линейна. В то же время при расчетах установившихся режимов электрических систем учитываются нелинейные характеристики источников тока. Нелинейность источников тока соответствует заданию в уз­лах нагрузки потребителей или генераторов с постоянной мощностью либо заданию нагрузки ее статическими характеристиками, определяющими зависимость мощности от напряжения. Установившиеся режимы электрических сис­тем с нелинейными источниками тока описываются нели­нейными алгебраическими уравнениями — нелинейными уравнениями установившегося режима.

Слайд 108СИСТЕМА ОБОЗНАЧЕНИЙ
а, б – трехфазная и однофазная схемы замещения, в, г

– векторные диаграммы токов, мощностей и напряжений активно-индуктивного и активно емкостного эле­ментов сети

Слайд 109
=


=

 
 
 
 
 


Слайд 110РАСЧЕТ РЕЖИМА ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ПРИ ЗАДАННОМ ТОКЕ НАГРУЗКИ

Слайд 111РАСЧЕТ РЕЖИМА ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ПРИ ЗАДАННОМ ТОКЕ НАГРУЗКИ
Задано напряжение в конце

линии


ток нагрузки


сопротивление и проводимость линии



Надо определить

Известны

напряжение


ток в продольной части линии


потери мощности в линии


ток


Слайд 112Емкостный ток в конце линии 12, соединяющей узлы 1 и 2

по

закону Ома

Ток в продольной части линии 12 по первому закону Кирхгофа


Слайд 113 Напряжение в начале линии по закону Ома

Емкостный ток в начале

линии


Ток в начале линии по первому закону Кирхгофа


Потери мощности в линии (в трех фазах)


Слайд 114Векторная диаграмма токов и напряжений

Слайд 116Задано напряжение в начале линии

Известны




Надо определить








Слайд 117РАСЧЕТ РЕЖИМА ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ПРИ ЗАДАННОЙ МОЩНОСТИ НАГРУЗКИ
Задано напряжение в конце

линии


Мощность нагрузки


сопротивление и проводимость линии



Надо определить

Известны

напряжение


мощности в конце и в начале продольной части линии


потери мощности в линии


мощность в начале линии






Слайд 119Зарядная (емкостная) мощность трех фаз в конце линии

Мощность в конце продольной

части линии по первому закону Кирхгофа


Потери мощности в линии


Ток в начале и в конце продольной ветви линии одинаков. Мощность в начале продольной ветви линии больше, чем мощность в конце, на величину потерь мощности в линии


Слайд 120Линейное напряжение в начале линии

Емкостная мощность в начале линии

Мощность в

начале линии


Слайд 121Задано напряжение в начале линии

Известны




Надо определить












Нелинейное уравнение узловых напряжений

для узла 2 имеет следующий вид


Слайд 122Приближенный расчет в два этапа
1-й этап.
Предположим, что





Слайд 1232-й этап.
Определим напряжение

используя поток мощности


Потоки мощности на 1-м

этапе определены приближенно, т.к. вместо


использовали


Соответственно напряжение

на 2-м этапе также определено приближенно, так как используется приближенное значение


Возможно итерационное повторение расчета, т. е. повто­рение 1-го и 2-го этапов для получения более точных значений мощностей и напряжений.

Слайд 124ПАДЕНИЕ И ПОТЕРЯ НАПРЯЖЕНИЯ В ЛИНИИ
Падение напряжения—геометрическая (векторная) разность между комплексами

напряжений начала и конца линии. На векторной диаграмме падение напряжения — это вектор АВ

Слайд 125
Продольной составляющей падения напряжения

называют проекцию падения напряжения на действительную ось

или на напряжение

= АС


Поперечная составляющая падения напряжения = СВ


это проекция падения напряжения на мнимую ось


Часто используют понятие потеря напряжения — это алгебраическая разность между модулями напряжений начала и конца линии.


Если поперечная составляющая падения напряжения мала, то можно приближенно считать, что потеря напряжения равна продольной составляющей падения напряжения.

Слайд 126Известны мощность и напряжение в конце линии
(расчет напряжения в начале

линии по данным конца).









Слайд 127Известны мощность и напряжение в начале линии
(расчет напряжения в конце

линии по данным начала)



Слайд 129РАСЧЕТ СЕТИ ИЗ ДВУХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ ПРИ ЗАДАННЫХ МОЩНОСТЯХ НАГРУЗКИ И

НАПРЯЖЕНИЙ В КОНЦЕ

Слайд 131РАСЧЕТНЫЕ НАГРУЗКИ ПОДСТАНЦИЙ

Слайд 134ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ НА СТОРОНЕ НИЗШЕГО НАПРЯЖЕНИЯ ПОДСТАНЦИЙ


действительное напряжение на шинах низшего

напряжения

 

 







Слайд 136РАСЧЕТ СЕТИ С РАЗНЫМИ НОМИНАЛЬНЫМИ НАПРЯЖЕНИЯМИ
учет идеальных трансформаторов

Слайд 138

приведение сети к одному базисному напряжению


Слайд 139ДОПУЩЕНИЯ ПРИ РАСЧЕТЕ РАЗОМКНУТЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ

35 кВ



Слайд 1401) зарядная мощность линий не учитывается.
2) не учитывается реактивное сопротивление (х)

кабеля.

Слайд 1413) не учитываются потери в стали трансформатора
4) при расчете потоков мощности

не учитываются потери мощности

5) пренебрегаем поперечной составляющей падения напряжения



Слайд 1426) расчет потери напряжения ведется по


Слайд 143ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАИБОЛЬШЕЙ ПОТЕРИ НАПРЯЖЕНИЯ






При расчете напряжений необходимо проверить, чтобы самое низкое

из напряжений в узлах было не меньше допустимого. Вместо определения самого низкого из напряжений в узлах обычно определяют наибольшую потерю напряжения. Разница между напряжениями источника пи­тания и узла с самым низким напряжением называется наибольшей потерей напряжения.




Слайд 144
Наибольшая потеря напряжения в общем случае



Если выразить потоки мощности в линии

через мощности нагрузки, то выражение можно записать проще

Слайд 145

Если сечения проводов на всех

участках линии одинаковы



Слайд 146РАСЧЕТ ЛИНИИ С РАВНОМЕРНО РАСПРЕДЕЛЕННОЙ НАГРУЗКОЙ

Потери мощности в трех фазах рассматриваемого

элемента длины равны


Слайд 147

Потери мощности в линии с сосредоточенной нагрузкой

Таким образом, в линии с

равномерно распределенной суммарной нагрузкой I потери в 3 раза меньше, чем в ли­нии такой же длины с сосредоточенной нагрузкой I, приложенной в конце линии. Поэтому при расчетах потерь мощности линию с равномерно распределенной нагрузкой заменяют линией с сосредоточенной суммарной нагрузкой, приложенной на расстоянии 1/3 от начала линии

Слайд 148Определение потери напряжения

Суммарная активная мощность нагрузки всей линии


Таким образом, потери

напряжения в линии с равномерно распределенной суммарной нагрузкой р равны потерям напряжения в линии с сосредоточенной нагрузкой Р, приложенной в середине линии

Похожие презентации

Овощи.Загадки-отгадки. 266
спички показ 725
Великобритания во второй половине 20в. 271
Экскурсия как форма обучения дошкольников 328
Урок в 9 классе по курсу: Профессиональное самоопределениеТема: Учет состояния здоровья при выборе профессии 219
ПРИНЦИПЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ УЧАСТНИКОВ ЭЛЕКТРОННОГО ОБМЕНА СЧЕТАМИ-ФАКТУР 186

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика