Указания по проведению эксперимента

· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.

· Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока.

· Соедините гнезда защитного заземления " " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом ''РЕ" трехфазного источника питания G1.

· Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.

· Переключатель режима работы источника G3, возбудителя G4 и выключателя A11 установите в положение "РУЧН".

· Регулировочные рукоятки источника G3 и возбудителя G4 поверните против часовой стрелки до упора.

· Установите переключателями желаемые параметры модели линии электропередачи А5, например, 50 Ом, 0,3 Гн, С/2 = 0,18 мкФ.

· Регулировочные рукоятки нагрузок АЗ, А4 установите в крайнее против часовой стрелки положение.

· Включите источник G2. О наличии напряжения на его выходе должна сигнализировать светящаяся лампочка.

· Включите источник G1. О наличии напряжений на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.

· Включите выключатели «СЕТЬ» электроизмерительных приборов Р1 и Р2.

· Включите выключатель «СЕТЬ» и нажмите кнопку «ВКЛ.» источника G3.

· Вращая регулировочную рукоятку источника G3, установите частоту вращения двигателя M1 (и, соответственно, генератора G6) равной 1500 мин-1.

· Включите выключатель «СЕТЬ» и нажмите кнопку «ВКЛ.» возбудителя G4.

· Вращая регулировочную рукоятку возбудителя G4, установите напряжение между фазами (линейное) генератора G6 равным 230 В.

· Включите выключатель «СЕТЬ» и нажмите кнопку «ВКЛ.» выключателя A11.

· Мощности, потребляемые нагрузками А3, А4, изменяйте с помощью их регулировочных рукояток.

· Интересующие параметры режима электроэнергетической системы контролируйте с помощью электроизмерительных приборов Р1, Р2.

· По завершении эксперимента нажмите кнопку «ОТКЛ.» выключателя А11, поверните регулировочные рукоятки сначала у возбудителя G4, а затем у источника G3 против часовой стрелки до упора, отключите выключатели "СЕТЬ" используемой в эксперименте аппаратуры, отключите источник G1 нажатием на красную кнопку – гриб и последующим отключением ключа – выключателя.

Контрольные вопросы

1.Уравнения балансов мощностей в системе с установившимся режимом .

2.Как определяются отклонения частоты и напряжения в системе при изменении потребляемой в ней активной и реактивной мощностей?

3. Покажите, что при Рн >0 частота в системе уменьшается, а при Рн <0 возрастает (считая Qн=0)?

4. Покажите, как меняется напряжение при Рн >0 и при Рн <0, считая Qн=0?

5. Покажите, как меняется напряжение при Qн >0 и при Qн <0, считая Pн=0?

6. Покажите, как изменяется частота при Qн >0 и при Qн <0, считая Pн=0?

7. Что такое крутизна статической характеристики нагрузки?

 

4.2. Влияние на режим электроэнергетической системы генерируемой в ней активной / реактивной мощности.

 

Цель работы:Определить параметры установившегося режима электроэнергетической системы, с учётом изменения генерируемой в ней активной и реактивной мощностей. Определить параметры качества электроэнергии: отклонение напряжения, отклонение частоты.

Исследование изменения баланса мощностей в зависимости от выдачи генерируемой мощности определило отклонение f и U в виде:

.

Анализ знаков производных статических характеристик нагрузки по частоте и напряжению позволяет определить знак определителя системы : и при U, близком к номинальному, то есть про U>0,9UНОМ, Следовательно, определитель системы всегда положителен при любых изменениях

Соотношения отклонений f и U позволяют выполнить анализ качества электроэнергии при известных параметрах начального состояния энергосистемы и изменениях генерируемой мощности.

Выполним анализ работы электроэнергетической системы при сбросе генерирующей активной мощности. Для простоты анализа предположим, что реактивная мощность не изменилась, то есть Указанное условие является допущением, сделанным для упрощения анализа поведения энергосистемы.

Теперь f=PГ(QН/U)/, так как производная QН/U положительна, а изменение активной мощности PГ<0, то <0, таким образом, при сбросе генерирующей мощности в энергосистеме наблюдается снижение частоты. Можно легко показать, что при PГ>0 (увеличение генерирующей мощности) частота в системе возрастает.

Изменение напряжения: U= -PГ (QН/f)/. Поскольку производная QН/f<0 и PГ<0, <0, то есть при снижении генерирующей активной мощности снижается уровень напряжения. Таким образом, нарушении исходного режима энергосистемы по активной мощности приводит к изменению как частоты, так и напряжения.

Рассмотрим теперь изменения реактивной мощности генератора при постоянстве активной, то есть PГ =0:

.

Учитывая, что крутизна (Pн)/U гораздо меньше крутизны (Pн)/f , изменение режима по реактивной мощности сказывается, главным образом, на изменении уровней напряжений в энергосистеме и слабо влияет на изменение частоты, причем снижение QГ ведет к понижению напряжения на шинах генератора и в системе в целом, а увеличение – к увеличению напряжения.