Компенсация реактивной мощности лабораторная работа
Обновлено: 25.04.2024
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 Ти. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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
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.
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.
– 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 (ТИ).
1.1. 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
1.2. Основные характеристики электрических нагрузок
Паспортная мощность индивидуального электроприемника (рпас) – его мощность, указанная на табличке завода-изготовителя или в паспорте ЭП.
Номинальная активная мощность (рН) – это мощность ЭП, потребляемая из сети при его номинальной нагрузке, при которой он должен работать длительное время в установившемся режиме без превышения допустимой температуры.
Номинальная реактивная мощность ЭП (qн) – реактивная мощность, потребляемая им из сети при номинальной активной мощности и номинальном напряжении.
Под средней мощностью понимается средняя нагрузка за наиболее загруженную смену. Эта нагрузка является важной величиной для расчета нагрузок и выбора элементов системы электроснабжения.
Коэффициент использования активной мощности индивидуального ЭП () или группы ЭП () есть отношение среднего значения потребленной активной мощности индивидуальным ЭП () или группой ЭП () за наиболее загруженную смену к его (их) активной номинальной мощности ( или ).
Коэффициент спроса – это отношение потребляемой (в условиях эксплуатации) или расчетной (при проектировании) мощности к номинальной мощности группы ЭП. Коэффициент спроса применяется только для групповых графиков и при числе ЭП в группе n >5. Коэффициент спроса позволяет определить потребленную нагрузку. Потребленная нагрузка является определяющей величиной при выборе элементов системы электроснабжения. Потребленные нагрузки называют также расчетными и они являются основными величинами при проектировании систем электроснабжения.
Коэффициент максимума () по мощности есть отношение максимальной нагрузки за определенный промежуток времени к средней за тот же промежуток времени. Коэффициент максимума характерен для группового графика нагрузок.
Коэффициент формы графика представляет собой отношение среднеквадратичной нагрузки (Рск) к средней (Рср) и характеризует неравномерность графиков нагрузки.
Коэффициент заполнения графика нагрузки является величиной, обратной коэффициенту максимума. Поэтому он также характеризует форму графика нагрузки и используется главным образом для определения нагрузки потребителей с продолжительным режимом работы.
Коэффициент активной мощности узла нагрузки (cos ?) есть отношение активной мощности (Р) к полной мощности (S) данного узла.
Коэффициент реактивной мощности узла нагрузки (tg ?) есть отношение реактивной мощности (Q) к активной мощности (Р) данного узла.
1.3. Описание лабораторного стенда
Лабораторный стенд моделирует работу системы электроснабжения объекта, схема которой изображена н и на лицевой панели стенда (рис. 1.4). По этой схеме получает питание группа электроприемников. Временные интервалы и величины потребления активной и реактивной мощностей отображаются цифровым прибором, установленным на лицевой панели стенда.
Временной интервал, в течение которого отображается одно показание, равен двум минутам (в масштабе соответствует одному часу). Общее время цикла работы программы одной лабораторной работы составляет 48 минут.
Инструкция по технике безопасности находится в учебной лаборатории 6-141.
Перед включением вводного выключателя В1 силового пункта СП1 и выключателя В3 необходимо предупредить всех студентов, работающих на стендах, о подаче напряжения.
При возникновении неисправностей в работе стенда необходимо отключить стенд и поставить в известность преподавателя, ведущего занятия.
Запрещается:
– производить работы менее чем двумя лицами;
– включать стенд при снятой задней стенке стенда;
– включать стенд без предупреждения всей бригады, работающей на данном стенде;
– оставлять включенным стенд после окончания работ.
В случае нарушения правил техники безопасности при работе на лабораторном стенде бригада удаляется с рабочего места. Повторный допуск к проведению лабораторных работ осуществляется только после пересдачи правил техники безопасности на рабочем месте.
1.4. Лабораторная работа № 1
ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
По построенным графикам нагрузок можно судить о режиме работы объекта (односменный, двухсменный или трехсменный).
На рисунках 1.5, 1.6 и 1.7 приведены характерные суточные графики активной и реактивной мощностей нагрузки с временными часовыми интервалами для трех различных режимов работы условного предприятия.
Рис. 1.5. Суточный график активной и реактивной мощностей
нагрузки предприятия, работающего в односменном режиме
При односменном режиме работы на графике (рис.1.5) имеет место характерный всплеск нагрузки, соответствующий времени рабочей смены, с 7 до 15 час в сутки.
Рис. 1.6. Суточный график активной и реактивной мощностей
нагрузки предприятия, работающего в двухсменном режиме
При двухсменном режиме работы на графике (рис. 1.6) всплеск нагрузки длится с 7 до 23 час в сутки.
Рис. 1.7. Суточный график активной и реактивной мощностей
нагрузки предприятия, работающего в трехсменном режиме
На трехсменном графике (рис. 1.7) нагрузка на протяжении всех суток.
Ориентируясь по этим признакам, можно, по любому реальному суточному графику нагрузки предприятия, определить, в каком режиме это предприятие работает.
Порядок выполнения экспериментальной части лабораторной работы
1. Ознакомиться с описанием лабораторного стенда.
5. Снять 24 показания активной и реактивной мощностей нагрузки (время отображения одного показания равно 2 мин., что в масштабе соответствует реальному времени 1 час.). Показания занести в таблицу (табл. 1.1).
6. После завершения 24 часового цикла выключить питание стенда.
Таблица 1.1
Читайте также: