Sprawozdanie

Temat : – Badanie elementów sieci elektroenergetycznej - lab 4

Data : 21.05.2013

Wykonali : Filipowicz Michał,
Grzybacz Kamil

Wydział Inżynierii Elektrycznej i

Komputerowej Elektrotechnika

Gr 12 M

1. Wstęp teoretyczny.

Sieć elektroenergetyczna – zbiór przewodów elektrycznych i urządzeń powiązanych pod względem
funkcjonalnym i połączonych elektrycznie, przeznaczonych do przesyłania, przetwarzania i
rozdzielania na określonym terytorium wytworzonej w elektrowniach energii elektrycznej oraz do
zasilania nią odbiorników

Transformator energetyczny

– transformator elektryczny używany w elektroenergetyce w procesie

przetwarzania energii elektrycznej i jej dystrybucji. Jest urządzeniem statycznym, które działa na
zasadzie indukcji ele

ktromagnetycznej i jest przeznaczone do przetwarzania układu napięć i prądów

przemiennych na jeden lub kilka układów napieć i prądów o innych na ogół wartościach, lecz o tej
samej częstotliwości.

Linia elektroenergetyczna napowietrzna

jest to urządzenie napowietrzne, przeznaczone do

przesyłania energii elektrycznej.

Linie elektroenergetyczne napowietrzne stanowią większość wśród linii przesyłowych (linie
kablowe

wciąż są w mniejszości). Sposób prowadzenia linii przez rozległe tereny naraża je na liczne

czynniki klimatyczne (

szadź, upał), topograficzne i środowiskowe, które należy uwzględnić w procesie

projektowania, budowy i eksploatacji linii napowietrznych.

2. Schemat.

signals2

signals1

signals

Continuous

powergui

i

+

-

ic5

i

+

-

ic4

i

+

-

ic3

i

+

-

ic2

i

+

-

ic1

i

+

-

ic

i

+

-

ib2

i

+

-

ib1

i

+

-

ib

i

+

-

ia5

i

+

-

ia4

i

+

-

ia3

i

+

-

ia2

i

+

-

ia1

i

+

-

ia

v

+
-

Va

v

+

-

VA2

-K-

V -> pu

-K-

V --> pu

Iabc2

To Workspace7

Iabc1

To Workspace6

Iabc4

To Workspace5

Iabc3

To Workspace4

t

To Workspace3

Iabc

To Workspace2

Flux

To Workspace1

Furier

To Workspace

A

B

C

Three-Phase

Series RLC Load2

A

B

C

Three-Phase

Series RLC Load1

A

B

C

Three-Phase

Series RLC Load

node 992

node 991

Mux

Mux

Mux

Mux

Mux

A

B

C

Load

50 MW

188 Mvar2

A

B

C

Load

50 MW

188 Mvar1

A

B

C

Load

50 MW

188 Mvar

1

s

Integrator

Fourier

Mag

Phase

Fourier

Distributed Parameters Line1

Distributed Parameters Line

Clock

Breaker9

Breaker8

Breaker7

Breaker6

Breaker5

Breaker4

Breaker3

Breaker2

Breaker1

A

B

C

a

b

c

450 MVA

500-230 kV

Three-Phase

Transformer

N

A

B

C

3000 MVA 500 kV

Equivalent2

N

A

B

C

3000 MVA 500 kV

Equivalent1

N

A

B

C

3000 MVA 500 kV

Equivalent

Fourier

Iabc

Flux

Iabc

Iabc

3. Przebieg ćwiczenia.

Naszym zadaniem było zbadanie zachowania się elementów układu elektroenergetycznego.
Porównując przebieg prądu możemy ujrzeć zachowanie się układu na te elementy.

a) Transformator.
b) Linia elektroenergetyczna dł=30 km
c) Linia elektroenergetyczna z obciążeniem oraz kompensacją mocy biernej.

Ad a) Przebiegi charakterystyczne dla transformatora.

- charakterystyka prądu.

-charakterystyka strumienia

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

-1500

-1000

-500

0

500

1000

1500

2000

2500

Przebieg prądu transformatora

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

Strumień

- przebieg Furiera

b) linia elektroenergetyczna

-przebieg prądu,

c) Linia elektroenergetyczna z obciążeniem i kompensacją mocy biernej.

Obicązenienie

P= 1000 [MW] , cos(fi)= 0,8

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

Furier

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

-8000

-6000

-4000

-2000

0

2000

4000

6000

8000

Przebieg prądu linia

sin(fi)=(1

2

-0.8

2

)

1/2

=0.6

tg(fi)=sin(fi)/cos(fi)=0.75

Q

l

=tg(fi)*P=750 [MVAr]

Zakładam, cos(fi )=0.95

Sin(fi)=0.31

tg(fi)=0.31/0.95=0.32

Q

C

=P*(tg(fi)

p-

tg(fi)

z

)=430 [MVAr] –Moc baterii kondensatorów

- przebieg prądu na zaciskach generatora.

Cały przebieg

Urywek przebiegu.

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

x 10

7

Przebieg prądu na zaciskach generatora

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

x 10

4

Przebieg prądu na zaciskach generatora

Prąd pobierany zmniejszył się w porównaniu do stany przed kompensacją.

-na zaciskach kondensatorów.

Cały przebieg.

Urywek przebiegu.

Przebieg prądu na zaciskach odbiornika.

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

x 10

7

Przebieg prądu bateria kondensatorów

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1.1

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

x 10

4

Przebieg prądu bateria kondensatorów

4. Wnioski .

a) Transformator,

Włączając transformator do sieci możemy zauważyć duży pobór prądu który związany jest z
stworzeniem pola elektromagnetycznego. Dzieje się to w pierwszej chwili po włączeniu
transformatora do sieci. Możemy zaobserwować spadek amplitudy pierwszej harmonicznej
bezpośrednio po włączeniu.

b) Linia,

W pierwszej chili możemy zaobserwować ładowanie się linii elektroelektrycznej, a następnie przebieg
stabilizuje się.

c) Kompensacja mocy biernej,

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

x 10

7

Przebieg prądu na odbiorze

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

-6

-4

-2

0

2

4

6

x 10

4

Przebieg prądu na odbiorze

Wraz ze zmiana obciążenia linii zmienia się przebieg prądów. Jeśli mamy odbiornik indukcyjny
możemy zmniejszyć przepływ prądu stosując baterie kondensatorów. W pierwszej chwili po
włączeniu układu pojawia się duży pik prądu związane jest z duża pojemością układu.