7

Лабораторная работа 3

Исследование режимов работы линии с двухсторонним питанием

Целью работы является исследование потокораспределения в линии с двухсторонним питанием при нормальном и послеаварийном режимах.

Запомните, что в условиях сельской электрификации в последнее время все большее применение находят простые замкнутые сети, обеспечивающие достаточную надежность электроснабжения сельскохозяйственных потребителей. Это или сети с двухсторонним питанием, имеющие два независимых источника питания, или кольцевые сети с одним источником питания. Кольцевая сеть является частным случаем сети с двухсторонним питанием и легко приводится к ней путем разрезания кольцевой сети по источнику питания.

Существенным недостатком разомкнутых (радиальных) сетей является то, что в случае выхода из работы какого-либо участка этих сетей, значительная часть потребителей лишается электроснабжения. Поэтому для обеспечения надежного электроснабжения ответственных потребителей, не терпящих длительных перерывов в электроснабжении, применяют замкнутые сети.

Замкнутой называют электрическую сеть, магистральные линии которой получают питание не менее чем с двух сторон.

1. Пояснения к работе

Расчет сетей с двухсторонним питанием производится для двух режимов работы: нормального, когда питание нагрузок осуществляется одновременно с двух сторон, и послеаварийных, когда один из питающих пунктов вышел из работы.

Решающим моментом расчета замкнутых сетей, в том числе линий с двухсторонним питанием, является нахождение распределения мощностей или токов. Рассмотрим методику решения этого вопроса в линиях с двухсторонним питанием.

Вначале при известных параметрах схемы находят мощности (S_A и S_B) или токи (I_а и I_в), вытекающие из пункта питания, по известным формулам:

(1)

(2)

(3)

(4)

где S_i или I_i, - мощность или ток нагрузки в точке i; Z_i-A - полное сопротивление линии от пункта питания А до i точки приложения нагрузки; Z_i-A - тоже, но от пункта питания A; Z_AB - полное сопротивление линии между источниками питания; U_А и U_B - напряжения источников питания; U_H - номинальное напряжение линии; S_AB и S_BA или i_AB и i_BA - уравнительные мощности или токи, обусловленные разностью напряжений, источников питания; S_A и S_B или i_A и i_B - мощности или токи, вытекающие из пунктов питания обусловленные только нагрузками.

Затем по I закону Кирхгофа находят распределение мощностей или токов в сети, т.е. величины и направления мощностей или то­ков на всех линейных участках. Например, мощность или ток уча­стка 1-2 (рис.1) составит:

(5)

(6)

на участке 2-3

(7)

(8)

Начиная с некоторого участка, будут получаться отрицательные значения мощности или тока, что свидетельствует об изменении направления потока мощности. Такая точка схемы, которая получает питание с двух сторон, называется точкой потокораздела или токораздела. Точка потокораздела может быть только в месте присоединения нагрузки, и обозначается на схеме ▼. В общем случае точки потокораздела активной и реактивной мощности могут не совпадать.

Рис. 1. Расчетная схема линии с двухсторонним питанием

По условиям послеаварийных режимов линии с двухсторонним питанием очень часто выполняют проводами одинакового сечения вдоль всей длины с неизменным расстоянием между проводами, т.е. однородными. В этом случае при формулы для расчета и или и принимают более простой вид:

(9)

(10)

(11)

(12)

Как видно, при пользовании последними выражениями (9)-(12), оперируют не комплексами полных сопротивлений, а соответствующими длинами, что значительно упрощает расчеты.

Получив данные о распределении мощностей или токов в сети, определяют потерю и уровень напряжения в точке потокораздела и концевых точках.

Аналогичные параметры (линейные мощности или токи, потери и уровни напряжения в характерных точках сети и т.д.) определяют при послеаварийных режимах.