2. Векторная диаграмма токов и напряжений разветвленной сети

Рассмотрим радиальную сеть с двумя узлами нагрузки (рис. 6.6). Построение векторной диаграммы как и в предыдущем случае (см. § 6.1) начнем с конца передачи (точка 3), т.е. предполагаем, что напряжение узла 3 совпадает с вещественной осью (рис. 6.7). Ток нагрузки узла 3 определяется как и отстает от на угол . Ток шунта; учитывая емкостный характер шунта, имеем; построим векторопережающимна угол 90. Тогда ,,,, где

,

, .

Здесь - угол напряженияпо отношению к напряжению.

Затем выполним следующую операцию: повернем оси координат на угол , тогда новая ось (+') совпадает с вектороми дальнейшее построение векторной диаграммы будем производить в новых осях.

Ток шунта опережает на угол 90° и равен , ток в линии 12 определится по первому закону Кирхгофа как

с учетом того, что ток нагрузки отстает от на угол . Тогда и .

Модуль напряжения определится как

,

вектор опережает вектор на угол,

, .

Абсолютный угол напряжения в начале передачи по отношению к заданному равен, и тогда в исходных осях комплексной плоскости

.

Ток в начале передачи равен и строится с учетом того, что

.

Совершенно аналогично можно построить векторные диаграммы для сети любой конфигурации при учете токораспределения в ветвях схемы^ .

3. Расчет установившегося режима разомкнутой электрической сети

Как уже упоминалось выше, целью расчета установившегося режима является определение мощностей и токов во всех ветвях сети, напряжений во всех узлах и потерь мощности в продольных и поперечных ветвях электрической схемы [1, 2, 4].

Алгоритм расчета разомкнутой сети зависит от того, какие параметры режима заданы в качестве исходных и какие следует определить в процессе расчета режима. Возможны три случая:

• расчет установившегося режима по параметрам конца передачи;

• расчет режима по параметрам начала передачи;

• расчет режима по заданным значениям нагрузок и напряжению балансирующего узла.

1. Расчет установившегося режима по параметрам конца передачи

Рассмотрим участок сети, состоящий из заданных продольного сопротивления Z и шунтов и (рис. 6.8). Расчет проводим при следующих условиях:

• 

  заданы мощность нагрузки активно-индуктивно-го характера и напряжение ;

• следует определить параметры режима (,,,,,,,).

Алгоритм расчета

1. Ток нагрузки определяется из соотношения как.

2. Ток в поперечной ветви , тогда потери мощности в шунте имеют вид

. (6.16)

В выражении (6.16) знак (+) перед соответствует активно-индук-тивному шунту (шунт трансформатора ), знак () - активно-емкостному шунту (шунт воздушной линии с учетом потерь активной мощности на корону).

3. Ток в продольной ветви определяется по первому закону Кирхгофа для узла 2:

.

4. Поток мощности в конце участка 12

или . (6.17)

5. Потери мощности в продольном сопротивлении Z определяются через известные ток или мощность в конце участка:

, (6.18)

или с учетом того, что

,

тогда

. (6.19)

Таким образом,

; .

6. Поток мощности в начале участка 12

.

7. Напряжение узла 1 определяется в соответствии с положительным направлением тока от узла 1 к узлу 2 как

,

или с учетом того, что

. (6.20)

8. Вектор падения напряжения на участке 12

. (6.21)

9. Модуль напряжения в узле 1 можно определить в соответствии с векторной диаграммой напряжений (см. рис. 6.2) как

. (6.22)

10. Угол сдвига вектора по отношению к вектору , совпадающему с вещественной осью, равен

. (6.23)

Вектор опережает вектор на угол и имеет значение

. (6.24)

11. По вычисленному напряжению узла 1 можно определить ток шунта и потери в шунте .

, (6.25)

.

12. Поток мощности в начале передачи , ток .

13. Потери мощности в элементах электрической сети определены в процессе расчета режима и состоят из потерь в продольном элементе и потерь в шунтах .

Таким образом выполнен полный электрический расчет установившегося режима и определены его параметры. Векторная диаграмма напряжений передачи соответствует рис. 6.2.