рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ - раздел Энергетика, Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального...

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

С.С. Гиршин, В.В. Тевс

 

 

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА (ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ)»

Омск 2006

 

 

Рецензенты:

Б.Н. Коврижин, канд. техн. наук, и.о. начальника учебно-производственного центра МУПЭП «Омскэлектро» г. Омска;

В.Ф. Небускин, начальник технического отдела УТЭН Ростехнадзора по Омской области

 

Гиршин С.С., Тевс В.В. Конспект лекций по дисциплине «Электроэнергетика (электрические системы и сети)».

 

 

Рассмотрены схемы замещения линий и трансформаторов, и также способы задания нагрузок и генераторов. Изложены методы расчета потерь мощности, энергии и напряжения в электрических сетях.

Для студентов специальности 140211 «Электроснабжение» дневной, вечерней, заочной и дистанционной форм обучения.

 

 


СОДЕРЖАНИЕ

 

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ . . . . . . 4

1.1. Основные понятия и определения . . . . . . . . . . . . . . . 4

1.2. Классификация электрических сетей . . . . . . . . . . . . . . 5

2. СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ . . . . . . . 7

2.1. Общие положения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.2. Активное сопротивление линии . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.3. Индуктивное сопротивление линии . . . . . . . . . . . . . . 8

2.4. Проводимости линий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.5. Упрощенные (практически применяемые) схемы замещения линий . 9

3. СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ . . . . . . . . . . 11

3.1. Двухобмоточные трансформаторы . . . . . . . . . . . . . . . 11

3.2. Трехобмоточные трансформаторы . . . . . . . . . . . . . . . 14

3.3. Автотрансформаторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

3.4. Трансформаторы с расщепленной обмоткой . . . . . . . . . . . 17

4. ПОТЕРИ И ПАДЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ . 19

5. ПОТЕРИ МОЩНОСТИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ . . . . . . . . 21

5.1. Классификация потерь мощности . . . . . . . . . . . . . . . 21

5.2. Потери мощности в линиях . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

5.3. Потери мощности в трансформаторах . . . . . . . . . . . . . 22

6. ПОТЕРИ ЭНЕРГИИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

6.1. Общие положения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

6.2. Метод средних нагрузок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

6.3. Метод времени максимальных потерь . . . . . . . . . . . . . . 24

7. СПОСОБЫ ЗАДАНИЯ НАГРУЗОК И ГЕНЕРАТОРОВ . . . . . . . . 27

Библиографический список . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

 


ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ

Основные понятия и определения

 

Электрическая сеть – совокупность электроустановок для передачи и распределения электроэнергии, включающая в себя подстанции, распределительные пункты, воздушные и кабельные линии электропередачи, токопроводы.

Линия электропередачи – электроустановка, предназначенная для передачи электроэнергии на расстояние. Она включает в себя кабели или провода, соединительную арматуру, а также другие устройства, например, опоры и изоляторы.

Подстанция – электроустановка, предназначенная для преобразования и распределения электроэнергии и состоящая из трансформаторов или других преобразователей электроэнергии, распределительных устройств, устройств управления и вспомогательных сооружений.

Распределительное устройство – электроустановка, служащая для приема и распределения электроэнергии и содержащая коммутационные аппараты, сборные и соединительные шины (токоведущие части) и другие устройства.

Распределительный пункт – это распределительное устройство, не входящее в состав подстанции и предназначенное для приема и распределения электроэнергии без ее преобразования.

Назначения электрических сетей:

1. Передача электроэнергии на большие расстояния;

2. Электроснабжение потребителей, под которым понимается распределение электроэнергии между потребителями, сопровождающееся ее передачей на сравнительно небольшие расстояния;

3. Создание системообразующих связей, то есть объединение электростанций на параллельную работу.

Объединение электростанций на параллельную работу дает следующие преимущества:

1. Более высокую надежность электроснабжения;

2. Использование несовмещения максимумов нагрузки;

3. Меньшие резервы мощности из-за возможности передачи электроэнергии из одной энергосистемы в другую;

4. Более рациональное использование первичных источников энергии;

5. Возможность использования более крупных агрегатов, имеющих более высокий коэффициент полезного действия.

Электрические сети являются частью энергосистемы.

Энергосистема – совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, а также потребителей электроэнергии и тепла, связанных общностью режима в непрерывности процессов производства, преобразования, передачи, распределения и потребления электрической и тепловой энергии при общем управлении этими режимами.

Электрическая часть энергосистемы называется электроэнергетической системой.

Взаимосвязь электрических сетей, энергосистемы и электроэнергетической системы показана на рис. 1.1.

 

 

 

Рис. 1.1. Структура энергосистемы

Классификация электрических сетей

Электрические сети классифицируются по роду тока, по функциональному назначению, по номинальному напряжению и по конфигурации.

По роду тока сети подразделяются на сети переменного и постоянного тока.

По функциональному назначению сети подразделяются на системообразующие, питающие и распределительные.

Системообразующими называются сети, предназначенные для объединения электростанций и энергосистем на параллельную работу.

Питающие – сети, в которых электроэнергия передается от подстанций системообразующей сети или от шин 110-220 кВ крупных электростанций к центрам питания распределительных сетей на большие расстояния.

Распределительными называются сети, предназначенные для распределения электроэнергии между электроприемниками. К ним относятся городские и сельские электрические сети, а также сети промышленных предприятий. Центры питания таких сетей, как правило, расположены на небольшом расстоянии от большого количества электроприемников.

Классификация электрических сетей по номинальному напряжению. Для сетей переменного тока существует стандартный ряд номинальных напряжений: 220/127 В ; 380/220 В ; 660/380 В; 3 кВ; 6 кВ; 10 кВ; 20 кВ; 35 кВ; 110 кВ; 150 кВ; 220 кВ; 330 кВ; 500 кВ; 750 кВ; 1150 кВ. У напряжений до 1000 В в числителе указано линейное, а в знаменателе – фазное напряжение. Выше 1000 В указывается только линейное напряжение.

Системы напряжений 220/127 В, 3 кВ и 150 кВ при проектировании на перспективу не используются. Система 380/220 В применяется для питания большинства промышленных и бытовых потребителей. Напряжение 660/380 В используется в промышленности и при разработке полезных ископаемых.

Классы напряжений 6 и 10 кВ применяются для распределения электроэнергии на промышленных предприятиях, а также в сельскохозяйственных и городских сетях. При этом преимущество отдается напряжению 10 кВ; 6 кВ используется только при наличии большого количества шестикиловольтных электроприемников. Напряжение 20 кВ используется в Латвийской энергосистеме.

35, 110 и 220 кВ – напряжения питающих сетей. При этом 35 кВ используется значительно реже, чем 110 и 220 кВ. Напряжения 330, 500, 750 и 1150 кВ используются для создания системообразующих сетей и для передачи электроэнергии на большие расстояния. Напряжения 330, 500 и 750 кВ применяются также для выдачи мощности на крупных электростанциях.

В зависимости от номинального напряжения все сети подразделяются на сети низкого напряжения (до 1000 В), сети высокого напряжения (от 1000 В до 220 кВ включительно) и сети сверхвысокого напряжения (330 кВ и выше).

По конфигурации электрические сети подразделяются на замкнутые и разомкнутые. Примеры сетей различной конфигурации показаны на рис. 1.2.

Разомкнутой называется сеть, которая не содержит замкнутых контуров (за исключением контуров, образуемых разными фазами, а также фазой и нулем). В таких сетях потребители могут получать питание только с одной стороны.

Замкнутой называется сеть, содержащая хотя бы один контур. При этом часть потребителей получает питание с 2-х и более сторон. Эти сети в свою очередь подразделяются на простые замкнутые, которые содержат только один контур, и сложнозамкнутые, содержащие два и более контура.

 

 

               
       
 
 
           
     

 

                       
           

 


а) б)

 

       
   


Рис. 1.2.Сети различной конфигурации: а – разомкнутая (магистральная) сеть; б – простая замкнутая сеть; в – сложнозамкнутая сеть (ИП – источник питания, Л – линия электропередачи, S – электрическая нагрузка)

 

 



 


СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

 

Общие положения

В общем случае линию электропередачи можно представить в виде П-образной схемы замещения четырехполюсника (рис. 2.1).      

Активное сопротивление линии

В общем случае активное сопротивление линии переменному току определяется по формуле , (2.2)  

Индуктивное сопротивление линии

Наличие индуктивного сопротивления обусловлено магнитным полем, создаваемым линией. Если каждая фаза линии состоит из одного провода, то погонное…   , (2.4)

Проводимости линий

Активная проводимость моделирует потери активной мощности на коронный разряд и в изоляторах воздушных линий с неизолированными проводами и… , (2.9)  

Упрощенные (практически применяемые) схемы замещения линий

Потери мощности на коронный разряд увеличиваются при увеличении напряжения линии. Если номинальное напряжение не превышает 330 кВ, то эти потери в… Можно использовать также другой вариант этой схемы, когда емкость заменяется…  

СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ

 

Двухобмоточные трансформаторы

Двухобмоточным называется трансформатор, который имеет одну обмотку высшего напряжения (первичную) и одну обмотку низшего напряжения (вторичную).… При расчете режимов электрических сетей используется, как правило, упрощенная… Ветвь с сопротивлениями Rm и Хт является продольной (см. раздел 2.1), а ветвь намагничивания с проводимостями Gm и Bm…

Трехобмоточные трансформаторы

Трехобмоточным называется трансформатор, у которого имеется 3 обмотки: высшего, среднего и низшего напряжений. Условное обозначение показано на рис.… В отличие от двухобмоточных, у трехобмоточных трансформаторов производится не… Опыт №1: обмотка низшего напряжения размыкается, обмотка среднего напряжения замыкается накоротко, а на обмотку…

Автотрансформаторы

Автотрансформатором называется трехобмоточный трансформатор, у которого обмотка среднего напряжения является частью обмотки высшего напряжения.…       Uв

Трансформаторы с расщепленной обмоткой

Трансформатором с расщепленной обмоткой называется трансформатор, у которого имеется одна обмотка высшего напряжения и две одинаковые обмотки… Если нагрузки обмоток низшего напряжения одинаковы, то схема замещения…                

ПОТЕРИ И ПАДЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ

Рассмотрим линию электропередачи, по которой протекает ток I и передается мощность S, а напряжения в начале (со стороны источника питания) и в конце… Падением напряжения называется разность комплексов напряжений в начале и в… Потерей напряжения называется разность модулей напряжений в начале и в конце элемента сети .

ПОТЕРИ МОЩНОСТИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ

Классификация потерь мощности

Потерями мощности называется мощность, потребляемая элементами сети при передаче энергии или просто при нахождении сети под напряжением. Они подразделяются на потери активной и реактивной мощности, на условно-постоянные и условно-переменные потери, а также на потери в линиях, трансформаторах и других элементах сети.

Условно-переменными (нагрузочными) называются потери, которые возникают в продольных ветвях схем замещения элементов сети. Эти потери пропорциональны квадрату тока нагрузки, который сильно меняется во времени. Поэтому нагрузочные потери также подвержены большим изменениям.

Условно-постоянными называются потери, возникающие в поперечных ветвях схем замещения. Эти потери приближенно можно считать пропорциональными квадрату напряжения. Они мало зависят от тока нагрузки и возникают даже при его отсутствии, то есть на холостом ходу. Поэтому их называют также потерями холостого хода. Поскольку напряжение в сети мало меняется во времени, то потери холостого хода остаются почти постоянными.

 

Потери мощности в линиях

Нагрузочные потери активной мощности в линии электропередачи   . (5.1)

Потери мощности в трансформаторах

Нагрузочные потери мощности в двухобмоточных трансформаторах определяются аналогично потерям в линиях по выражениям   , , , (5.7)

ПОТЕРИ ЭНЕРГИИ

Общие положения

Потери энергии связаны с потерями активной мощности соотношением   , (6.1)

Метод средних нагрузок

Выразим нагрузочные потери энергии через ток:   , (6.3)

Метод времени максимальных потерь

Изменения нагрузок во времени в течение года обычно представляют в виде упорядоченной диаграммы по снижению максимумов (рис. 6.1). Выражение для… , (6.7)  

СПОСОБЫ ЗАДАНИЯ НАГРУЗОК И ГЕНЕРАТОРОВ

Источники питания при расчете режимов электрических сетей могут задаваться следующим образом. 1. Постоянной активной и реактивной мощностью Рг=const, Qг=const. Это не… 2. Постоянной активной мощностью и постоянным по модулю напряжением Рг=const, Uг=const. Данный способ соответствует…

Библиографический список

1. Идельчик В.И. Электрические системы и сети: Учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 592 с.

2. Мельников Н.А. Электрические сети и системы. – М.: Энергия, 1975. – 462 с.

3. Электротехнический справочник. Т. 3: Производство, передача и распределение электрической энергии / Под общ. ред. В.Г. Герасимова и др. – М.: Изд-во МЭИ, 2002. – 964 с.

 

– Конец работы –

Используемые теги: Конспект, лекций, дисциплине, Электроэнергетика, электрические, системы, сети0.092

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Конспект лекций по дисциплине Системы и сети связи с подвижными объектами Курск 2011 Тема1: Классификация телекоммуникационных систем
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Юго Западный государственный университет... Факультет информатики и вычислительной техники...

Конспект лекций по дисциплине Экономика недвижимости: конспект лекций
Государственное бюджетное образовательное учреждение... высшего профессионального образования... Уральский государственный экономический университет...

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по курсу Электрические системы и сети Проектирование электрической сети 110 кВ
ХАРЬКОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ... ХАРЬКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ... КАФЕДРА ПЕРЕДАЧА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ...

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ дисциплины Электроэнергетика 140200 Электроэнергетика
ГОУ ВПО Тульский государственный университет... Институт высокоточных систем им В П Грязева... Кафедра Электроэнергетика...

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ, СИСТЕМЫ И СЕТИ
Механико машиностроительный институт... Кафедра электронного машиностроения... КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ...

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по курсу Электрические системы и сети Проектирование электрической сети 110 кВ
ХАРЬКОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ... ХАРЬКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ... КАФЕДРА ПЕРЕДАЧА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ...

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по курсу «Электрические системы и сети» «Проектирование электрической сети 110 кВ»
МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ... ХАРЬКОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ... ХАРЬКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ...

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по курсу «Электрические системы и сети» «Проектирование электрической сети 110 кВ»
МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ... ХАРЬКОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ... ХАРЬКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ...

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ По дисциплине Компьютерные сети и телекоммуникации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение... Высшего профессионального образования... Тульский государственный университет...

КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ИНФОкоммуникаЦИОННЫЕ системы и СЕТИ
КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ... ИНФОкоммуникаЦИОННЫЕ системы и СЕТИ... Тема ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ИНФОкоммуникаЦИОННЫХ СЕТЕЙ Класс инфокоммуникационных сетей как открытые информационные системы...

0.056
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам