ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА: ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫИ СЕТИ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ
Омск 2006
Составители: С.С. Гиршин, кандидат технических наук;
В.В. Тевс, ассистент кафедры ЭсПП.
Приведены схемы замещения элементов электрической сети и формулы для определения параметров этих схем. Даны варианты исходных данных для выполнения домашнего задания.
Для студентов специальности 140211 «Электроснабжение» дневной, вечерней, заочной и дистанционной форм обучения.
Печатается по решению редакционно-издательского совета Омского государственного технического университета
Редактор Н.Н. Пацула
ИД 06039 от 12.10.01
Свод. темплан 2006 г.
Подписано в печать 21.09.06. Бумага офсетная.
Формат 60x84 1/16. Отпечатано на дупликаторе.
Усл.-печ. л. 1,0. Уч.-изд. л. 1,0
Тираж. Заказ.
______________________________________________________________
Издательство ОмГТУ. 644050, Омск, пр. Мира, 11. Т. 23-02-12.
Типография ОмГТУ
Самостоятельная работа студентов по дисциплине «Электроэнергетика (электрические системы и сети)» состоит в выполнении домашнего задания, которое заключается в составлении схемы замещения заданной электрической сети и расчете ее параметров. Целью самостоятельной работы является закрепление теоретических знаний и развитие инженерных навыков расчета электрических систем.
В первом разделе методических указаний приведены варианты исходных данных. Второй раздел посвящен собственно домашнему заданию. В нем изложены теоретические сведения и даны расчетные формулы.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Шифр задания состоит из четырех цифр, первая из которых обозначает номер схемы (рис. 1.1 – 1.4), вторая – строку в таблице 1.1, 1.2, 1.3 или 1.4 в зависимости от номера схемы, третья – строку в таблице 1.5, 1.6, 1.7 или 1.8 также в зависимости от номера схемы и четвертая – строку в таблице 1.9, 1.10, 1.11 или 1.12.
Номинальные напряжения сетей: схема №1 – 220/110/10 кВ; схема №2 – 330/110/10 кВ; схема №3 – 110/35/6 кВ; схема №4 – 220/110/10 кВ.
Фактические напряжения источников питания: схема №1 – UРЭС = 242 кВ; схема №2 – UРЭС1 = 350 кВ, UРЭС2 = 340 кВ; схема №3 – UРЭС = 120 кВ; схема №4 – UРЭС = 239 кВ.
Обозначения на рисунках. Л – линия электропередачи. П/С – подстанция (двухтрансформаторная), каждая сторона которой соответствует своему номинальному напряжению. На подстанциях с двумя номинальными напряжениями (две двойных черты на рисунке) устанавливаются двухобмоточные трансформаторы, а на подстанциях с тремя напряжениями – трехобмоточные трансформаторы или автотрансформаторы. РЭС – источник питания (региональная энергосистема). S – мощность потребителя.
Рис. 1.1. Схема №1
Рис. 1.2. Схема №2
Рис. 1.3. Схема №3
S2
Рис. 1.4. Схема №4
Таблица 1.1
Марки проводов линий схемы №1
| № варианта | № линии | |||||
| 2, 3, 4, 5 | ||||||
| АС-240(2) | АС-120 | F-185(2) | F-150(2) | F-95 | F-95 | |
| АС-300(2) | АС-150 | F-185(2) | F-150 | F-120 | F-120 | |
| АС-400(2) | АС-240 | F-240(2) | F-120 | F-70 | F-95 | |
| АС-400(2) | АС-95(2) | F-185(2) | F-185 | F-150 | АС-35 | |
| АС-240(2) | АС-70(2) | F-150(2) | F-95 | F-95 | F-70 |
Таблица 1.2
Марки проводов линий схемы №2
| № варианта | № линии | ||||||
| 6, 7 | 8, 9 | ||||||
| АС-400 | АС-300 | АС-400 | АС-185(2) | ВЛЗ-95(2) | F-120 | F-70 | |
| АС-400 | АС-240 | АС-300 | АС-150(2) | ВЛЗ-70(2) | F-95 | F-95 | |
| АС-300 | АС-300 | АС-400 | АС-120(2) | F-150(2) | F-150 | АС-50 | |
| АС-500 | АС-400 | АС-400 | АС-240(2) | F-185(2) | F-150 | F-120 | |
| АС-400 | АС-240 | АС-500 | АС-185(2) | F-240(2) | F-185 | АС-70 |
Таблица 1.3
Марки проводов линий схемы №3
| № варианта | № линии | ||||||
| 1, 2, 3, 4 | |||||||
| АС-150 | АС-50(2) | F-95 | F-70 | откл. | F-95 | F-120 | |
| АС-120 | АС-35(2) | F-95 | откл. | F-70 | F-70 | F-150 | |
| АС-185 | F-70(2) | ВЛЗ-150 | ВЛЗ-95 | откл. | ВЛЗ-70 | ВЛЗ-95 | |
| АС-240 | F-95(2) | F-185 | откл. | F-120 | F-120 | F-150 | |
| АС-150 | АС-70(2) | ВЛЗ-120 | откл. | ВЛЗ-50 | ВЛЗ-70 | ВЛЗ-95 |
Таблица 1.4
Марки проводов линий схемы №4
| № ва-рианта | № линии | ||||||
| 2, 3, 4 | 6, 9 | ||||||
| АС-240(2) | АС-150 | АС-70(2) | F-120 | F-95 | откл. | F-50 | |
| АС-240(2) | АС-120 | АС-95(2) | F-150 | откл. | F-150 | F-70 | |
| АС-300(2) | АС-150 | АС-150(2) | F-150 | откл. | F-120 | АС-50 | |
| АС-300(2) | АС-185 | АС-95(2) | ВЛЗ-120 | ВЛЗ-95 | откл. | F-70 | |
| АС-400(2) | АС-150 | АС-120(2) | ВЛЗ-185 | ВЛЗ-150 | откл. | F-95 |
Таблица 1.5
Длины линий, км, для схемы №1
| № варианта | № линии | ||||||||
| 1,5 | 1,2 | 0,8 | |||||||
| 1,5 | 0,5 | ||||||||
| 1,9 | 0,9 | 1,5 | 1,2 | ||||||
| 1,5 | 0,7 | ||||||||
| 1,2 | 1,6 | 0,9 | 1,3 |
Таблица 1.6
Длины линий, км, для схемы №2
| № варианта | № линии | ||||||||
| 2,5 | 1,5 | 1,3 | |||||||
| 1,6 | 1,2 | 1,5 | 0,5 | 0,9 | |||||
| 2,1 | 2,2 | 1,3 | 1,2 | ||||||
| 1,2 | 1,2 | 1,1 | 1,1 | ||||||
| 1,5 | 1,6 | 0,7 |
Таблица 1.7
Длины линий, км, для схемы №3
| № варианта | № линии | |||||||||
| 1,3 | 1,1 | 0,7 | ||||||||
| 1,2 | 1,4 | 1,4 | ||||||||
| 1,5 | 1,2 | 0,9 | 0,5 | |||||||
| 1,3 | 1,6 | 1,4 | ||||||||
| 2,4 | 1,8 | 1,5 | 1,1 |
Таблица 1.8
Длины линий, км, для схемы №4
| № варианта | № линии | |||||||||
| 1,5 | 1,7 | 0,9 | ||||||||
| 1,8 | 1,4 | 1,5 | ||||||||
| 1,9 | 0,7 | 0,8 | 1,1 | |||||||
| 2,7 | 1,9 | 1,4 | 0,6 | 1,2 | ||||||
| 1,5 | 1,4 | 0,8 |
Таблица 1.9
Нагрузки потребителей, МВт, Мвар, МВА, и коэффициенты
мощности нагрузок для схемы №1
| № ва- рианта | № нагрузки | ||||||
| 50+j30 | P=20 cos φ =0,75 | S=20 tg φ =0,9 | 3+j2 | P=0,5 tg φ =1,1 | 0,7+j0,3 | 1+j0,1 | |
| 40+j20 | P=30 tg φ =0,8 | S=10 cos φ =0,7 | S=4 tg φ =0,7 | 0,9+j0,8 | P=1,2 cos φ =0,9 | 0,8+j0,4 | |
| S=80 cos φ =0,85 | 20+j15 | 15+j15 | 4+j1 | P=1 cos φ =0,9 | S=0,8 tg φ =1 | P=0,7 cos φ =0,8 | |
| S=70 P=50 | S=25 cos φ =0,85 | P=10 tg φ =1,2 | P=2 cos φ =0,95 | 1,3+j0,8 | 1,1+j0,4 | 0,9+j0,6 | |
| P=50 cos φ =0,8 | 25+j10 | P=15 cos φ =0,8 | S=4,5 P=3,5 | 0,9+j0,6 | S=1,2 P=0,9 | S=0,6 tg φ =0,7 |
Таблица 1.10
Нагрузки потребителей, МВт, Мвар, МВА, и коэффициенты
мощности нагрузок для схемы №2
| № ва- рианта | № нагрузки | |||||||
| 200+ +j100 | 90+j50 | P=30 cos φ =0,85 | S=1,2 tg φ =1,2 | 0,5+j0,2 | 0,7+j0,5 | S=0,9 P=0,7 | S=0,5 cos φ =0,8 | |
| 150+ +j95 | S=160 P=130 | S=35 tg φ =0,9 | 0,3+j0,2 | P=1 cos φ =0,75 | P=0,7 tg φ =1,1 | 0,7+ +j0,1 | 0,6+j0,3 | |
| 180+ +j120 | 120+ +j100 | S=40 cos φ =0,75 | P=2 tg φ =0,95 | P=1,5 cos φ =0,9 | 1+j0,8 | 0,8+ +j0,5 | S=1,3 P=1,2 | |
| 250+ +j50 | 60+j45 | P=20 cos φ =0,65 | S=4 P=3,5 | S=0,9 cos φ =0,8 | S=0,8 tg φ =1 | S=0,5 P=0,4 | 0,4+j0,3 | |
| 170+ +j130 | S=70 P=55 | S=45 cos φ =0,85 | 2,1+j1,1 | P=0,7 tg φ =0,9 | S=1 tg φ =0,8 | 0,4+ +j0,1 | S=0,8 P=0,7 |
Таблица 1.11
Нагрузки потребителей, МВт, Мвар, МВА, и коэффициенты
мощности нагрузок для схемы №3
| № ва- рианта | № нагрузки | ||||||
| S=12 cos φ =0,8 | P=15 tg φ =0,9 | 15+j8 | 1,5+j1,2 | P=0,8 cos φ =0,85 | S=1,1 P=0,9 | S=0,9 P=0,6 | |
| 20+j14 | 10+j9 | S=11 tg φ =1,1 | P=1,8 cos φ =0,95 | 0,6+j0,55 | S=0,65 cos φ =0,7 | S=0,75 P=0,55 | |
| 15+j11 | S=14 P=12 | 9+j10 | S=1,1 tg φ =0,9 | P=0,75 cos φ =0,85 | P=0,9 tg φ =1 | 0,4+j0,3 | |
| S=20 P=16 | S=10 cos φ =0,8 | S=10 tg φ =0,8 | 1,4+j1,3 | P=0,65 cos φ =0,65 | 1,2+j0,2 | 0,6+j0,1 | |
| P=12 tg φ =0,8 | S=15 cos φ =0,9 | S=15 P=8 | 1,3+j1,4 | S=0,8 tg φ =0,85 | 1,1+j0,9 | 1,1+j0,8 |
Таблица 1.12
Нагрузки потребителей, МВт, Мвар, МВА, и коэффициенты
мощности нагрузок для схемы №4
| № варианта | № нагрузки | |||||
| 80+j40 | S=50 cos φ =0,75 | 3+j2 | P=1,1 tg φ =0,9 | P=2,1 cos φ =0,8 | S=1,5 P=1,3 | |
| S=80 P=70 | 40+j25 | S=2,5 cos φ =0,85 | P=0,9 cos φ =0,9 | 1,3j+0,3 | P=1,2 tg φ =1,2 | |
| S=70 cos φ =0,9 | S=40 P=35 | 1,2+j0,9 | 2,1+j1,3 | P=2 tg φ =1 | P=1 cos φ =0,75 | |
| 65+j30 | 35+j15 | S=2,5 tg φ =1,2 | P=1,2 cos φ =0,8 | S=2 P=1,7 | S=1,8 cos φ =0,7 | |
| P=60 tg φ =0,7 | S=50 cos φ =0,7 | S=3 P=2,5 | 2,5+j1,5 | P=1,1 cos φ =0,95 | 1,4+j0,7 |
Обозначения в таблицах 1.1 – 1.4. АС – воздушная линия с неизолированными сталеалюминиевыми проводами. F – кабельная линия. ВЛЗ – воздушная линия с изолированными проводами. Через дефис указано сечение провода или жилы кабеля в мм2 (для сталеалюминиевых проводов дано сечение алюминиевой части). Цифра 2 в скобках обозначает, что линия двухцепная. При отсутствии этой цифры линия является одноцепной. «откл» – линия отключена. Кабели принимаются трехжильными с алюминиевыми жилами.