Gliwice

Laboratorium Elektroenergetyki

Temat: Analiza odchyleń napięcia na modelu

sieci elektroenergetycznej......

Politechnika Śląska

kier. Elektrotechnika

wydz. Elektryczny

grupa 1; sekcja 4

Anna Gorczyca-Goraj

Piotr Raczek

Marek Kaleta

Bartłomiej Klama

Mateusz Słota

Cel ćwiczenia

Z przygotowanej symulacji dobowego obciążenia systemu elektroenergetycznego

sprawdzić wahania napięcia. Analiza przebiegu napięcia i odpowiednie dobranie regulacji napięcia na regulatorze zaczepów transformatora pod obciążeniem.

Program ćwiczenia

1. Pomiary wykonywane były co 15 sekund w ciągu 15 minut, które symulowały dobę, czyli 24 godziny.

2. Pomiary napięcia bez jego regulacji zostały zanotowane w tabeli pomiarowej

	t	t (symulowane)	U		t	t (symulowane)	U
Lp.	[min]	[h]	[V]	Lp.	[min]	[h]	[V]
0	0:00	0:00	215,7	31	7:45	12:24	208,9
1	0:15	0:24	213,9	32	8:00	12:48	208,3
2	0:30	0:48	212,7	33	8:15	13:12	210,5
3	0:45	1:12	213,4	34	8:30	13:36	206,7
4	1:00	1:36	216,5	35	8:45	14:00	209,5
5	1:15	2:00	217,4	36	9:00	14:24	209,6
6	1:30	2:24	217,9	37	9:15	14:48	209,1
7	1:45	2:48	216,6	38	9:30	15:12	208,3
8	2:00	3:12	213,8	39	9:45	15:36	208,7
9	2:15	3:36	214,5	40	10:00	16:00	203,5
10	2:30	4:00	214,9	41	10:15	16:24	199,4
11	2:45	4:24	213,6	42	10:30	16:48	199,6
12	3:00	4:48	209,6	43	10:45	17:12	203,1
13	3:15	5:12	212,7	44	11:00	17:36	206,1
14	3:30	5:36	212,8	45	11:15	18:00	204,2
15	3:45	6:00	207	46	11:30	18:24	205
16	4:00	6:24	206,3	47	11:45	18:48	211,1
17	4:15	6:48	207,2	48	12:00	19:12	206
18	4:30	7:12	205,8	49	12:15	19:36	207,5
19	4:45	7:36	210,2	50	12:30	20:00	206
20	5:00	8:00	212,7	51	12:45	20:24	208,9
21	5:15	8:24	210,5	52	13:00	20:48	207,5
22	5:30	8:48	211,7	53	13:15	21:12	211,2
23	5:45	9:12	210	54	13:30	21:36	211
24	6:00	9:36	209,8	55	13:45	22:00	212,3
25	6:15	10:00	211,4	56	14:00	22:24	216,6
26	6:30	10:24	211	57	14:15	22:48	216,8
27	6:45	10:48	215	58	14:30	23:12	216
28	7:00	11:12	214	59	14:45	23:36	215,5
29	7:15	11:36	204,6	60	15:00	0:00	216,5
30	7:30	12:00	210

3. Pomiary napięcia z jego regulacji zostały zanotowane w tabeli pomiarowej

	t	t (symulowane)	U		t	t (symulowane)	U
Lp.	[min]	[h]	[V]	Lp.	[min]	[h]	[V]
0	0:00	0:00	219,8	31	7:45	12:24	221
1	0:15	0:24	221,3	32	8:00	12:48	220
2	0:30	0:48	221,2	33	8:15	13:12	219,3
3	0:45	1:12	220,1	34	8:30	13:36	216
4	1:00	1:36	218,3	35	8:45	14:00	223,8
5	1:15	2:00	219,2	36	9:00	14:24	226
6	1:30	2:24	219,7	37	9:15	14:48	225,8
7	1:45	2:48	221	38	9:30	15:12	224,8
8	2:00	3:12	216,8	39	9:45	15:36	223,7
9	2:15	3:36	220,8	40	10:00	16:00	225,4
10	2:30	4:00	217,6	41	10:15	16:24	221
11	2:45	4:24	220,7	42	10:30	16:48	220,4
12	3:00	4:48	221,8	43	10:45	17:12	225,3
13	3:15	5:12	224,9	44	11:00	17:36	221,1
14	3:30	5:36	226,4	45	11:15	18:00	218,3
15	3:45	6:00	220,1	46	11:30	18:24	218,5
16	4:00	6:24	219,6	47	11:45	18:48	224,3
17	4:15	6:48	219,3	48	12:00	19:12	220,4
18	4:30	7:12	218,3	49	12:15	19:36	223,2
19	4:45	7:36	219	50	12:30	20:00	223,4
20	5:00	8:00	216,6	51	12:45	20:24	223,7
21	5:15	8:24	219	52	13:00	20:48	221,9
22	5:30	8:48	215,9	53	13:15	21:12	218,2
23	5:45	9:12	219,5	54	13:30	21:36	218,2
24	6:00	9:36	216	55	13:45	22:00	223,5
25	6:15	10:00	225,4	56	14:00	22:24	222,5
26	6:30	10:24	226,1	57	14:15	22:48	222,7
27	6:45	10:48	226	58	14:30	23:12	222,5
28	7:00	11:12	225,6	59	14:45	23:36	224,2
29	7:15	11:36	216,2	60	15:00	0:00	223,4
30	7:30	12:00	216,4

4. Zanotowane w tabeli odchylenia w danych przedziałach zarejestrowane przez rejestrator odchyleń

Bez regulacji	Z regulacją
Nr przedziału	Wynik
1	0
2	3
3	5
4	9
5	28
6	26
7	31
8	19
9	34
10	19
11	5

przed regulacja
NR przedz
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

po regulacji
NR przedz
7
8
9
10
11
12
13
14
15

5. Obliczone wartości odchyleń napięciowych procentowych

przed regulacją	po regulacji
Lp.	delta U%
	[%]
0	-1,95
1	-2,77
2	-3,32
3	-3,00
4	-1,59
5	-1,18
6	-0,95
7	-1,55
8	-2,82
9	-2,50
10	-2,32
11	-2,91
12	-4,73
13	-3,32
14	-3,27
15	-5,91
16	-6,23
17	-5,82
18	-6,45
19	-4,45
20	-3,32
21	-4,32
22	-3,77
23	-4,55
24	-4,64
25	-3,91
26	-4,09
27	-2,27
28	-2,73
29	-7,00
30	-4,55

do obliczeń wykorzystano wzór:

6. Wyznaczenie kolejnych wartości

przed regulacją	po regulacji
E[deltaU]	E[δU%]^2
[%]
-4,42	23,12

wzory wykorzystane do obliczeń:

- przeciętna odchyleń napięcia:

- średnie kwadratowe odchylenie napięcia:

- wariancja odchyleń napięcia:

- odchylanie standardowe zmiennej losowej δU:

-częstość występowania odchyleń f_th:

7. Wykresy zmian odchyleń napięcia

8. Histogramy względnego odchylenia napięcia

9. Prawdopodobieństwo utrzymania odchyleń napięcia:

Bez regulacji	Z regulacją
Przedział	Prawdopodobieństwo
±2%	49,90%
±3%	71,20%
±4%	86,40%
±5%	94,80%
±6%	98,50%
±10%	100,00%

obliczono z wzoru:

Wnioski:

Z wykresu przebiegu napięcia w modelu sieci elektroenergetycznej można zaważyć, że przy zmianach obciążenia napięcie w sieci jest mniejsze od napięcia znamionowego wynoszącego 220 V. W przypadku sieci bez możliwości regulacji napięcia za pomocą transformatora z regulowanym napięciem wtórnym, napięcie znacznie odbiega od wartości znamionowej (jest za niskie). Prawdopodobieństwo, że napięcie mieści się w granicach normy (+10%....-10%) wyniosło 100%.

W przypadku sieci z transformatorem o regulowanym napięciu wtórnym, można było tak dobrać zaczep transformatora, aby napięcie w sieci było jak najbliższe znamionowemu. Prawdopodobieństwo, że napięcie mieści się w granicach normy wyniosło również 100%.