ЛЕКЦИЯ 11. РАСЧЕТ РЕЖИМА ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

План

1. Расчёт по данным в начале ЛЭП.

2. Расчёт по данным в конце ЛЭП.

3. Расчёт режима ЛЭП при известном напряжении в начале.

4. Анализ режима холостого хода ЛЭП.

5. Расчёт установившегося режима разомкнутой электрической сети

при известном напряжении в конце сети и нагрузках в узлах.

Определим параметры установившегося режима линии электропередачи, используя алгоритмы и соотношения, рассмотренные в лекции 10 для звена электрической сети. В отличие от предыдущего анализа линия электропередачи представлена П-образной схемой замещения (рис. 11.1) с поперечными элементами, в общем случае комплексными проводимостями (шунтами):

Изложение ведется применительно к активно-ёмкостной проводимости. При её активно-индуктивном характере следует заменить знак перед реактивной проводимостью.

Применительно к обозначениям на схеме замещения рис. 11.1 рассмотрим характерные случаи расчета с одновременной иллюстрацией алгоритмов в токах и мощностях.

11.1. Расчет по данным в начале лэп

Задано напряжение U₁= const и мощность S₁= const.

По известному напряжению U₁вычислим ток источника питания

ток и мощность шунта в начале линии

Тогда в соответствии с первым законом Кирхгофа мощность в начале линии

В общем случае рассматривается выдача реактивной мощности источником питания (синхронный генератор в режиме перевозбуждения). При потреблении источником питания реактивной мощности необходимо изменить знак перед реактивной мощностью.

Аналогично ток линии равен

Этот же ток по данным в начале звена равен

По найденным токовой нагрузке звена или потоку мощности в его начале можно определить падение напряжения и потери мощности. В соответствии с законом Ома

Согласно закону Джоуля – Ленца запишем

Тогда в конце линии напряжение

и поток мощности

что позволяет вычислить ток линии по данным в конце продольного звена:

Заметим, что В₂ G₂ и , вследствие чего ток шунта имеет активно-емкостной характер.

По балансовым соотношениям в конце ЛЭП находим мощность электропотребителя (доставляемую в приемную систему

и ток электропотребителя

или в виде

На этом расчет параметров электрического режима, реализующий точную процедуру, заканчивается.

11.2. Расчет по данным в конце лэп

Заданы напряжение U₂ = const и мощность S₂ = const.

Как и в предыдущем случае, известны напряжение и мощность для одного конца схемы, что позволяет вычислить точно параметры электрического состояния в результате прямого расчета. В отличие от предыдущего случая расчет ведется от конца к началу линии (рис. 11.1).

По известному напряжению U₂ вычислим ток электропотребителя

ток шунта в конце линии

а также мощность, потребляемую шунтом (проводимостью),

Из балансовых соотношений в узле 2 определим мощность в конце продольного звена линии

и ток звена

Эту же величину тока можно получить в виде

Найденные нагрузки звена обусловливают падение напряжения

и потери мощности

Используя формулы (9.16) или (9.19) с заменой мощностей S₂ на S_к , найдем напряжение

а по формулам (10.25) мощность в начале звена

Теперь можно определить ток продольного звена линии по найденным параметрам начала:

Полученный результат равен току, вычисленному по данным конца звена.

По напряжению вычислим ток и мощность в проводимости начала схемы:

Теперь снова по первому закону Кирхгофа определим мощность, выдаваемую источником питания,

и ток источника питания

Это же значение тока определим в виде