Основные элементы электрических сетей и схемы их замещения

1. Модель линии электропередач ( лэп) Назначение лэп – передача электрической энергии от источников к потребителям. Виды лэп – воздушные, кабельные, воздушно – кабельные.

В схе мах замещения ЛЭП представляется П – образной схемой замещения.

Параметры схемы замещения ЛЭП: Характеризуется сопротивлением и проводи-мостью.

Сопротивление Z=R+jX – продольный эле-мент схемы замещения. R – активное сопро-тивление, X – реактивное (имеет индуктив-ный характер).

R – соответствует тепловым потерям в проводе; X – соответствует процессам, связанным с созданием электромагнитного поля вокруг провода.

Поперечная проводимость на землю Y=g+jb – поперечный элемент схемы замещения.

q– активная составляющая проводимости. Соответствует потерям на “корону “;

b– реактивная составляющая проводимости. Отражает процессы генерации реактивной мощности в ЛЭП. Имеет емкостной характер.

Значения параметров схемы замещения R, X, g, b можно определить по

справочным данным.

В расчётах часто используется значение продольной проводимости – это величина, обратная сопротивлению .

В развёрнутом виде схема замещения ЛЭП может быть представлена:

Параметры режима лэп, которые рассматриваются (анализируются) при моделировании на эвм:

j

2). Ток в линии.

Имеет одно и тоже значение в любой точке участка ЛЭП.

3). Токи в поперечных проводимостях

I_i = U_{i *} Y_i ; I_j = U_{j *} Y_j ;

4). Потоки мощности в линии

Потоки мощности в разных точках линии различны. В начале и конце линии они отличаются на величину потерь мощности в линии.

Поток мощности в начале линии , в конце линии .

5). Потери мощности в ЛЭП

; ;

Потери активной и реактивной мощности: ;

Лекция 3.

2. Модель трансформатора

Трансформатор обеспечивает преобразование уровня напряжений ( напри-мер, ) и связывает между собой электрические сети разных классов напряжений. Конструктивно – сердечник из специальной стали, обмотки. Трансформаторы – двухобмоточные, трехобмоточные; однофазные, трехфаз-ные; автотрансформаторы и т.д.

Схема замещения двухобмоточного трансформатора - Г – образная:

U

l

_н R_т + jХ_т К_т Дать развернутую схему замещ.

П

араметры схемы замещения трансформа-тора:

продольные – сопротивление Z_т = R_т + jX_т и коэффициент трансформации K_T .

R_T – соответствует тепловым потерям в обмотках трансформатора, X_T – потерям, связанным с созданием в них электромаг-нитных полей (потери в меди, к.з.). K_T – коеффициент трансформации, характеризует соотношение классов напряжения на входе и выходе трансформатора

.

- продольная проводимость трансформатора.

Поперечные - проводимость трансформатора Y_т0 =g_т + jb_т. Соответствует про-цессам в сердечнике трансформатора (потери в стали, х.х. ).

Параметры схемы замещения трансформатора могут быть определены на основе справочных данных.

Параметры режима трансформатора:

1. Напряжение на входе и выходе трансформатора

.

Идеальный трансформатор – трансформатор без потерь(на схеме – между точками l и j ). Тогда точное значение коэффициента:

, где U_l – напряжение в мнимом узле l .

2. Токи в обмотках трансформатора:

- в обмотке ВН

- в обмотке НН .

Идеальному трансформатору присуще свойство инвариантности мощностей :

п оток мощности в обмотке ВН равен потоку мощности в обмотке НН:

.

Ток в обмотке НН трансформатора в К_т раз больше чем ток в обмотке ВН.

3. Потери мощности обмотках трансформатора:

.

Схема замещения трёхобмоточного трансформатора. Трехобмоточный трансформатор имеет обмотки высокого, среднего и низкого напряжения. Обеспечивает связь электрических сетей 3-х классов напряжения, например,