Основные параметры модели

За номинальное напряжение электропередачи принято напряжение U_Н=500 кВ (оригинала).

Напряжение модельной системы принято U_м ном=220 В.

Отсюда масштаб моделирования по напряжению:

Для линии 500 кВ.

,.

Волновое сопротивление линии:

Натуральная мощность линии 500кВ:

Номинальная мощность моделирования P_МОД=100 Вт, тогда масштаб моделирования по мощности:

Масштаб моделирования по сопротивлению определяется однозначно:

Каждый участок электропередачи оригинала принят 330 км, тогда общая длина электропередачи км.

Индуктивное сопротивление модельной линии:

В модели используется X_МОД =525 Ом.

Для отражения на модели емкостной проводимости линии применяется набор конденсаторов С=0,5 мкФ, 1 мкФ, 2 мкФ и U=200 В соединенных в звезду.

Порядок выполнения лабораторной работы.

• 1. Ознакомиться с описанием лабораторной установки и методическими указаниями к лабораторной работе. Проверить на вертикальной панели стенда отключенное положение всех выключателей (положение вниз) и положение ручек регулирования скорости двигателя (турбины) и возбуждения генератора.
• 2. Запустить генератор и включить его на синхронную работу с электрической сетью лаборатории. Для этого выполнить следующие операции:
• 2.1. Включить автоматический выключатель Q, который подает напряжение на модельную линию, цепи управления и сигнализации;
• 2.2. Подключить к панели измерений стенда дополнительные измерительные приборы: частотомер, вольтметр, осциллограф (компьютер);
• 2.3. Включить выключатель Q — (подается напряжение на двигатель (турбину) и Q-подается напряжение на обмотку возбуждения генератора, при этом загорается сигнальная лампа.
• 2.4. Увеличивая ручкой регулирования турбины скорость, привести генератор во вращательные движения, а ручкой регулирования возбуждения выставить величины f ?50 Гц, U_Г ?120 В. Выключателями Q₅-Q₁₇ подать напряжение на схему подстанции изображенной четырехугольником. Включить реактор выключателями Q₃, Q₄.
• 2.5. Установить равенство напряжений и частот по концам синхронизируемого выключателя Q₁ и наблюдая за ламповым синхроноскопом (используется метод вращающегося огня) добиться медленного вращения сигнальных ламп синхроноскопа. В момент загорания верхней зеленой лампы включить выключатель.

По приборам определить вхождение генератора в синхронизм. Если синхронизации нет, отключить выключатель Q₁ и повторить включение генератора в сеть.

• 2.6. Включить тумблер измерения угла д, который отсчитывается по шкале, находящейся на муфте соединяющей генератор и турбину.
• 2.7. Установить исходный режим холостого хода электропередачи по приборам Р_Г=0 (регулированием скорости и тока возбуждения), и д=0 по шкале с помощью ручки установки нуля.
• 3. При неизменном токе возбуждения соответствующему исходному режиму, снять угловые характеристики мощности P=f (д) для двухцепной и одноцепной линии электропередачи (на лицевой панели).

Для этого плавно увеличивать мощность выдаваемую генератором в сеть.

После достижения угла д=60° увеличивать нагрузку генератора особо внимательно и медленно, вплоть до нарушения устойчивости. Зафиксировать предельные значения мощности и угла по условию устойчивости. Параметры изменения режима занести в табл.3.

При нарушении синхронизма уменьшить скорость вращения турбины и ввести генератор в синхронную работу. Если это не удается, отключить генератор выключателем Q и снова ввести его в синхронизм.

Просмотреть по приборам и компьютеру, подключенному к лабораторному стенду, характер изменений параметров режима при нарушении статической устойчивости генератора и его вхождении в синхронизм.

• 4. Снять угловые характеристики мощности одноцепной и двухцепной линий электропередачи P=f (д) при регулировании тока возбуждения вручную таким образом, чтобы поддерживалось неизменным напряжение на шинах генератора при изменениях нагрузки генератора. Параметры режимов по показаниям приборов занести в табл.3
• 5. Снять угловые характеристики мощности одноцепной и двухцепной линий электропередачи P=f (д)при автоматическом регулировании тока возбуждения. Для этого включить тумблер на панели автоматического регулирования тока возбуждения.

Таблица 3.

6. Отключить генератор от сети выключателями Q1 и Q2, снять возбуждение генератора и остановить генератор отключением тумблера турбины.

Схему электропередачи привести в исходное состояние.

• 7. Отключить автоматический выключатель Q.
• 8. Представить преподавателю черновые записи по результатам выполнения лабораторной работы.
• 9. Для одноцепной и двухцепной электропередачи рассчитать угловые характеристики при E_q=сonst по формуле (3), принимая генератор неявнополюсным, и при U_Г=const по формуле (2).

Содержание отчета.

• 1. Схема электропередачи (см. рис.1)
• 2. Схема замещения электропередачи, расчет параметров схемы замещения и угловых характеристик мощностей для одноцепной и двухцепной линий электропередачи при Е_q=const и U_Г=const.
• 3. Таблицы экспериментальных данных.
• 4. Графики экспериментальных и расчетных угловых характеристик P=f(д).
• 5. Выводы о характере режима работы электропередачи при нарушении устойчивости и влиянии на пределы передаваемой мощности числа линий электропередач, регулирования возбуждения генератора.

электропередача статический ток генератор

Контрольные вопросы

• 1. Как расчетом определяются пределы мощности неявнополюсного и явнополюсного генераторов?
• 2. Как влияет регулирование тока возбуждения на предел передаваемой мощности?
• 3. Какие технические задачи решаются с помощью регулирования возбуждения?
• 4. В каких случаях регулирование тока возбуждения осуществляется с зоной нечувствительности и без нее?
• 5. Как на лабораторной установке осуществляется определение пределов передаваемой мощности генераторов?
• 6. Как на лабораторной установке определяется угол д?
• 7. Почему основные характеристики мощности электрических систем, содержащих синхронные генераторы, строятся в зависимости от угла, как основного параметра?
• 8. Как влияют параметры системы на предел передаваемой мощности?