Villamosenergia-rendszerek feladatgyűjtemény

Tartalom

BEVEZETÉS 3
1. ALAPFOGALMAK 5
1.1 A felhasznált betűtípusok és ezek Jelentése; a könyv szerkezete 11
1.2 Előjelkonvenciók 12
1.2.1 Általános áttekintés , 12
1.2.2 A váltakozóáramú áramkörökre vonatkozó alapösszefüggések 13
2. HÁROMFÁZISÚ RENDSZER ÖSSZETEVŐKRE BONTÁSA 18
2.1 Aszimmetrikus feszültség és áramrendszer szimmetrikus összetevőkre bontása 18
2.1.1 Aszimmetrikus áramrendszer szimmetrikus összetevőkre bontása 21
2.1.2 Fázisimpedancia mátrix transzformációja a szimmetrikus összetevők rendszerébe 21
2.2 Aszimmetrikus feszültség és áramrendszer Clarké transzformációja 22
3. HÁLÓZATI ELEMEK LEKÉPEZÉSE ÉS PARAMÉTEREINEK SZÁMÍTÁSA 27
3.1 Általános kérdések 27
3.1.1 Az alapadatok pontosságának kérdése a konkrét számításoknál 27
3.1.2 A hálózati elemek modellezésének kérdései 27
3.2 Generátorok, hálózati tápforrások 28
3.3 Transzformátorok 32
3.3.1 Általános áttekintés 32
3.3.2 A transzformátor helyettesítő kapcsolási vázlata; pozitív sorrendű impedanciája 32
3.4 Szabadvezetékek 35
3.4.1 Általános áttekintés 35
3.4.2 A szabad vezeték helyettesítő kapcsolási vázlata; pozitív sorrendű impedanciája 35
3.5 Kábelek 38
3.5.1 Általános áttekintés 38
3.5.2 A kábelek helyettesítő kapcsolási vázlata; pozitív sorrendű impedanciája 38
3.6 Fogyasztók 39
3.6.1 Általános áttekintés 39
3.6.2 A fogyasztók helyettesítő kapcsolási vázlata; pozitív sorrendű Impedanciája 39
3.7 Egyéb hálózati elemek 41
3.7.1 Általános áttekintés 41
3.7.2 A háromtekercselésű transzformátor helyettesítő kapcsolási vázlata; pozitív sorrendű impedanciája 41
3.7.3 Háromfázisú autotranszformátor helyettesítő kapcsolási vázlata pozitív sorrendű impedanciája 46
3.7.4 Háromfázisú autotranszformátor tercier A tekerccsel, (helyettesítő kapcsolási vázlata; pozitív sorrendű impedanciája) 46
3.7.5 Háromfázisú soros fojtótekercs helyettesítő kapcsolási vázlata pozitív sorrendű impedanciája 47
4. TÖBB FESZÜLTSÉGSZINTŰ HÁLÓZAT SZÁMÍTÁSI MÓDSZEREI 49
4.1 Háromfázisú hálózat egyfázisú leképezése 49
4.2 Közös feszültség alapra redukálás 50
4.3 A viszonylagos egységek alkalmazása 56
5. ENERGIAÁTVITEL HÁLÓZATI CSOMÓPONTTÓL A FOGYASZTÓIG 66
5.1 Nagy/középfeszültségű transzformátor (állomás) és ellátásának terhelés, -feszültség, -veszteség viszonyai 66
5.2 120 kV-os légvezetékes teljesítményátvitel vizsgálata 66
5.3 Középfeszültségű sugaras elosztóhálózat terhelés, -feszültség, -veszteség viszonyai 85
5.4 Kisfeszültségű kommunális elosztóvezeték feszültség, terhelés, veszteség viszonyai 93
6. ASZIMMETRIKUS ÜZEMÁLLAPOT VIZSGÁLATA 101
6.1 Az áramköri elemek pozitív, negatív és zérus sorrendű modelljei 101
6.1.1 Általános áttekintés 101
6.1.2 A hálózati tápforrások pozitív, negatív és zérus sorrendű modellje 101
6.1.3 A transzformátorok pozitív, negatív és zérus sorrendű modellje 103
6.1.4 A szabadvezetékek pozitív, negatív és zérus sorrendű modellje 109
6.1.5 A kábelek pozitív, negatív és zérus sorrendű modellje 110
6.1.6 A fogyasztók (fogyasztói rendszerek) pozitív, negatív és zérus sorrendű modellje 111
6.2 120 kV-os energiaátvitel fáziscsere nélkül 113
6.3 120 kV-os távvezeték sánta üzeme 119
6.4 A zárlati áramok nagysága 3F, FN, 2F, és 2FN zárlat esetén 124
6.5 Aszimmetrikus terhelés vizsgálata 135
6.6 Földeletlen csillagpontú hálózat vizsgálata 141
6.7 A transzformátor forgatás figyelembe vétele zárlati vizsgálatnál 149
7. ALAPHÁLÓZAT FESZÜLTSÉG- ÉS MEDDŐTELJESÍTMÉNY VISZONYAINAK VIZSGÁLATA ÁLLANDÓSULT ÁLLAPOTBAN VÁLTOZÓ TERHELÉSEK ESETÉN
7.1 Erőmű és hálózat Q-U kölcsönhatásai 164
7.1.1 Magyarázatok a modell felépítéséhez, az adott modell lehetőségei és korlátai. 164
7.1.2 A modell induló hálózati és szimulációs adatai és a kiindulási munkapont kiszámítása. 173
7.1.2.1 Alapadatok, kézi előkészítő számítások. 173
7.1.2.2 Kiinduló munkapont számítása. Részeredmények. 180
7.2 A load flow vizsgálatok eredményei 181
7.2.1 Összefoglalás a kiszámítandó ismeretlenek csoportjairól és a load flow számítás eredményeinek fizikai értelmezése 181
7.2.1.1 A gyűjtősínekre vonatkozó számítási eredmények 185
7.2.1.2 Hálózatágakra vonatkozó számítási eredmények 187
7.2.2 A kiinduló munkapont fizikai értékelése 191
7.2.3 Terhelésnövekedéssel kapcsolatos sorozatvizsgálatok 193
7.2.3.1 A folyamat szimulációja a load flow programmal 193
7.2.3. 2 A bemeneti és kimeneti táblázatok a terhelésnövelés szimulációjában 193
7.2.3.3 A terhelésnövekedés folyamatának értékelése 196
7.2.4 Erőművi beavatkozások szimulációja 201
7.2.4.1 Az erőművi beavatkozások értelmezése és szimulációja 201
7.2.4.2 A bemeneti és kimeneti táblázatok a generátoros beavatkozások szimulációjához 203
7.2.4.3 A generátoros beavatkozások folyamatának értékelése 205
8. AZ ERŐMŰVI BLOKK MŰKÖDÉSE 213
8.1 A gőzkörfolyamatok által megvalósítható energiaátalakítás 213
8.1.1 A Carnot-körfolyamat 213
8.1.2 Rankine körfolyamat nedves és túlhevített vízgőzzel 216
8.2 A villamos és nemvillamos mennyiségek közötti analógia (izoterm viszonyok között) 221
8.2. 1 Áramlási ellenállás-villamos ellenállás 221
8.2.2 Áramló tömeg-villamos induktivitás 222
8.2.3 Rugó-villamos kapacitás (Összenyomhatatlannak tekinthető közeg áramlása.) 224
8.2.4 Tárolótér-villamos kapacitás (Gázállapotúnak modellezhető közeg áramlása.) 225
8.3 Erőművi főberendezések modellezése 228
8.3.1 Kazán modellezése 228
8.3.2 Szabályozó szelep modellezése 229
8.3.3 A turbina egyik házának a modellezése 230
8.3.4 Szinkrongép és hálózat modellezése 233
8.3.5 Erőművi főberendezések együttműködése 237
8.4 Az erőművi blokk működésével kapcsolatos számpéldák megoldása 240
8.4.1 Az erőművi blokk stacioner állapotra vonatkozó modellje 240
8.4.2 Gazdaságos teherelosztás két erőművi blokk között 240
8.4.3 Turbina-generátor tengely fordulatszám időfüggvényének meghatározása teherledobás esetére 245
8.4.4 Szinkrongép szabályozástechnikai modellje paramétereinek meghatározása kis változások esetére 249
8.4.5 Szinkrongenerátor és szinkronmotor együttműködésének vizsgálata statikus stabilitási szempontból 253
8.4.6 Szinkrongenerátor és nagy kiterjedésű hálózat együttműködésének vizsgálata statikus stabilitási szempontból 260
8.4.7 Szinkrongenerátor és nagy kiterjedésű hálózat együttműködésének vizsgálata tranziens stabilitási szempontból 264
8.5. A teljesítmény és a frekvenciaszabályozás egyes kérdései 277
8.5.1. Általános áttekintés 277
8.5.2 A villamosenergia-rendszer frekvenciaváltozása blokk kiesés esetén 278
9. A SZINKRONGÉP-HÁLÓZAT RENDSZER MODELLEZÉSE A PARK-GOREV 283
9.1 A szinkrongép modellje stacioner és tranziens vizsgálatokhoz 283
9.2 Tranziens folyamat vizsgálata a szinkrongépnek a 9.1 fejezeten leírt általános modelljével 291
9.3 A szinkrongépek egyszerűsített modelljei 299
10. NAGYFESZÜLTSÉGŰ HURKOLT HÁLÓZATOK SZÁMÍTÁSA 303
10.1 Rendszer-összekötő szabad vezeték vizsgálata 303
10.1.1 Általános áttekintés . 303
10.1.2 A szabad vezeték névleges, és az egyenértékű TT helyettesítő kapcsolási vázlata 304
10.1.3 Energiaátvitel a 750 kV-os rendszer összekötő távvezetéken 307
10.2 Számpélda a Gauss-Seidel iterációs módszer bemutatására 316
10.2.1 Általános áttekintés 316
10.2.2 Hurkolt hálózat stacioner feszültség és áraméloszlásának vizsgálata Gauss-Seidel iterációs módszerrel 316
10.3 Elektromágneses tranziensek 321
10.3.1 Általános áttekintés 321
10.3.2 Elektromágneses tranziensek egyfázisú áramkörökben 321
10.3.2.1 A hullámterjedéssel kapcsolatos alapfogalmak 321
10.3.2.2 Többszörös visszaverődések vizsgálata Bewley módszerrel 328
10.3.2.3 Többszörös visszaverődések vizsgálata Bergeron módszerrel 331
11. FÜGGELÉK 343
11.1 Szabad vezetékek paramétereinek számítása 343
11.1.1 Általános áttekintés 343
11.1.2 Vezető -föld hurkok ön és kölcsönös soros impedanciái 343
11.1.3 Vezető-föld hurok ön és kölcsönös soros impedanciájának közelítő értéke 348
11.1.4 Vezető-föld hurkok ön és kölcsönös sönt impedanciái 349
11.1.5 Egyrendszerű háromfázisú távvezeték soros impedanciája 351
11.1.6 Egyrendszerű háromfázisú távvezeték sönt impedanciája 354
11.1.7 A 20 kV-os távvezeték soros és sönt impedanciái (a fázisimpedancia mátrixok és elemeik) 356
11.1.8 A 20 kV-os távvezeték soros és sönt impedanciái (a fázisimpedancia mátrixok szimmetrikus összetevők rendszerébe transzfor7 máit mátrixai és elemeik) 361
11.1.9 Védővezetővel ellátott távvezeték soros impedanciái 364
11.1.10 Védővezetővel ellátott háromfázisú távvezeték sönt impedanciái 365
11.1.11 A 120 kV-os távvezeték soros és sönt impedanciái (a fázisim13 pedancia mátrixok és elemeik) 366
11.1.12 A 120 kV-os távvezeték soros és sönt impedanciái (a fázisimpedancia mátrixok szimmetrikus összetevők rendszerébe transzformált mátrixai és elemeik) 371
11.1.13 Köteges vezetők paramétereinek számítása 372
11.1.14 A 400 kV-os távvezeték soros és sönt impedanciái (a fázisimpedancia mátrixok és elemeik) 374
11.1.15 A 400 kV-os távvezeték soros és sönt impedanciái (a fázisimpedancia mátrixok szimmetrikus összetevők rendszerébe transzformált mátrixai és ezek elemel) 382
11.1.16 Kétrendszerű háromfázisú távvezeték soros és sönt impedanciai 385
11.1.17 Kétrendszerű 220 kV-os távvezeték soros és sönt impedanciái (a fázisimpedancia mátrixok és elemeik) 390
11.1.18 Kétrendszerű 220 kV-os távvezeték soros és sönt impedanciái (a fázisimpedancia mátrixok szimmetrikus összetevők rendszerébe transzformált mátrixai és elemeik) 396
11.2 Digitális számítógépi program fázisimpedancia mátrixnak a szimmetrikus összetevők rendszerébe való transzformálására 400
11.3 Fázisimpedancia mátrix transzformálása a szimmetrikus összetevők rendszerébe 403
11.4 Az energiaátviteli transzformátorok vektorábrái (A transzformátor fázisforgatása.) 406
11.5 A vezeték mentén egyenletesen megoszló terhelés feszültségesése és vesztesége 409
12. IRODALOMJEGYZÉK 412

Témakörök