Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Шпоры (ТОЭ)

.pdf
Скачиваний:
15
Добавлен:
31.03.2015
Размер:
1.78 Mб
Скачать

Z

 

j Z

 

ctg l j Z

 

ctg

2

l

 

j x

вх

В

В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вх

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для U y , I y проводят рассуждения аналогично предыдущему случаю.

U y U2 cos y

Вывод.

Отрезок короткозамкнутой линии эквивалентен отрезку разомкнутой линии, но он короче на 4 .

3). Линия с согласованной нагрузкой.

n

zн

zв

0

 

Uобр y 0

zн

zв

 

 

 

 

U y Uпр y

U y B1 e j y

U y B1 Uпр 0

Такой режимсогласованный режим линии при ZН ZВ Zвх называется согласованной нагрузкой. Это чисто активная величина.

Такие режимы стараются делать во всех линиях связи, при этом передается максимум мощности Pmax , это самый экономичный режим.

14.

Применение короткозамкнутых и разомкнутых отрезков линии для согласования нагрузки с генератором.

ZН ZВ - режим согласованной нагрузки. Если ZН RН jX Н , а в линии без потерь

ZВ RВ (чисто активное сопротивление), то для того, чтобы в линии возник режим согласования,

ZН должно быть чисто активным.

Согласование с помощью параллельного короткозамкнутого шлейфа.

1).

тр- трансформатор

шл- шлейф

Zвл - волновое сопротивление линии

Требуется рассчитать lтр и lшл .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y

Y

 

 

1

 

 

- чисто активная величина.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шл

 

 

тр

 

Zвл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zвх.тр

Zвл

ZН j Zвл tg lтр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

вл

j Z

Н

tg l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y

 

 

1

 

 

 

1

 

Zвл j ZН

tg lтр

g

 

j

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тр

 

 

Zвх.тр

 

 

 

 

Zвл ZН j Zвл tg lтр

 

 

 

тр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

j

1

ctg l

 

 

 

 

 

 

 

j Zвл tg lшл

 

 

шл

 

 

Zвх.шл

 

 

 

 

 

 

 

Zвл

 

 

шл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g

 

 

1

 

l

 

 

 

 

 

 

 

тр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zвл

 

 

тр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

jb

 

j

 

ctg l

 

0

l

 

b

b

l

 

 

 

 

 

 

тр

 

 

Zвл

шл

 

 

тр

тр

шл

шл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Согласование с помощью последовательного короткозамкнутого шлейфа.

Условие согласования:

Zвх 2 2 Zвх.тр Zшл Zвл

 

Zвх.тр Zвл

ZН j Zвл tg lтр

 

 

Zвл j ZН tg lтр

rвх.тр j xвх.тр

 

 

 

 

 

 

 

 

Zвх.шл j Zвл tg lшл

r

Z

вл

 

 

 

 

вх.тр

 

 

 

 

lтр xвх.тр lшл .

2

j x

 

j Z

 

tg l

 

 

 

0

 

вх.тр

 

 

вл

шл

 

Точно также можно проводить согласование с помощью разомкнутого шлейфа.

Согласование с помощью четвертьволнового трансформатора.

Применяется для согласования активной нагрузки rН Zвл .

Zв.тр ?

 

 

 

 

 

 

rН j Zв.тр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg

 

 

 

j Zв.тр

 

2

 

Zвх 22

Zв.тр

 

 

 

 

 

 

 

4

Z

 

Zв.тр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в.тр

j rН

rН

 

 

 

 

 

 

Zв.тр

j rН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

4

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zвх 2 2

Zвл

 

Zв.тр

Zвл rН

 

 

 

 

 

 

 

Zвл ,

 

Zв.тр

 

 

 

1). rН

 

 

rН Zвл

rН

- повышающий трансформатор.

2). rН Zвл ,

Zв.тр

rН Zвл

rН понижающий, трансформатор.

Четвертьволновой трансформатор можно применять при ZН rН j xН . Тогда y - расстояние от нагрузки до места включения трансформатора выбирают так, чтобы Zвх в этом сечении было чисто активным.

15.

Переходные процессы в длинных линиях.

i1 t i 0,t ; u1 t u 0,t i2 t i l,t ; u2 t u l,t

u x,t uпр x,t uобр x,t

i x,t i

 

x,t

i

 

x,t

uпр x,t

 

uобр x,t

 

 

 

 

 

 

 

 

пр

 

 

 

обр

 

 

 

 

zв

 

zв

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

uпр x,t uпр t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

x,t

u

t

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

обр

 

 

 

 

 

обр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

vср

 

 

1

 

 

 

zв

 

 

 

L0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C0

 

 

 

L0C0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Линия без потерь является неискажающей.

Расчет напряжения прямой волны линии без потерь при включении источника напряжения в начале линии.

Рассмотрим случай, когда источник имеет активное сопротивление, отличное от нуля.

При подключении источника в начале линии будет только прямая волна в следующих случаях:

а). Отсутствует обратная волна (когда линия нагружена на согласованное сопротивление zН zВ rН или линия бесконечной длины).

б). В промежутке времени 0 t 2t

 

,

t

 

 

l

- время задержки, то есть обратная волна не дойдет

З

З

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

до начала линии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

uпр x,t Zв iпр x,t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

t

i

0,t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.пр

 

пр

 

 

u1.пр

t zв

i1.пр t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u1.пр t uпр 0,t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нарисуем схему замещения в сосредоточенных параметрах для расчета u1.пр t

и i1.пр t .

Пусть e t E 1 t .

Линия до включения не заряжена, то есть нулевые начальные условия при подключении постоянного источника к линии:

u1.пр t uпр 0, t E

ZВ

U0

u

 

x, t u

t

x

 

 

пр

 

 

 

zВ rвн

 

1.пр

 

 

 

 

 

 

 

v

i1.пр t iпр 0,t E

 

1

 

u1.пр

 

U0

 

x

 

 

 

 

 

 

iпр x, t i1.пр t

 

 

zВ

rвн

zВ

zВ

 

 

 

 

 

v

Распределение напряжения по линии.

0 t tЗ Распределени е токов аналогичное.

Расчет напряжения и тока в конце линии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для любой точки длинной линии в том числе и x l :

i i

 

i

 

 

uпр

 

uобр

 

 

 

 

 

 

 

 

пр

обр

 

 

zв

 

zв

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

пр

u

 

 

z

в

i

 

 

 

обр

 

 

 

 

uпр

uобр

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2uпр u zв i

 

 

 

 

 

2uпр zв i u

1 ; x l

 

uпр l,t u2.пр

 

 

 

 

 

u l,t u

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2u2.пр u2 zв i2

2

i l,t

i2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Так как u2.пр

не зависит от u2 и i2 , то линии с прямой волной можно заменить для tЗ t 3tЗ

следующей схемой замещения в сосредоточенных параметрах относительно зажимов 2 и 2 .

u2.пр t uпр l,t u0 1 t tЗ

tЗ vl - время, за которая прямая волна дойдет до конца линии.

Пусть в конце линии чисто активная нагрузка. Тогда:

2u2.пр 2u0 1 t tЗ u2 rН i2

i2

 

2u2.пр

 

 

2u

0

1 t tЗ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

zВ rН

 

 

zВ rН

 

 

 

 

 

 

 

 

2u2.пр rН

 

 

2u r

1 t t

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

0 Н

 

2

 

zВ

rН

 

zВ rН

З

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полученные выражения справедливы (в общем случае) для интервала времени, когда обратная волна, отраженная от нагрузки, дойдет до начала линии, отразится и опять дойдет до конца линии:

tЗ t 3tЗ .

а). rН zВ

u2 u0 1 t tЗ

i

u0

1 t t

 

i 1 t t

 

 

 

З

З

2

 

zВ

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

u2

u2.пр

 

 

 

 

 

i2

i2.пр

 

 

 

 

 

б). rН zВ

rН 2zВ

 

 

u2 43 u0 1 t tЗ

i2 23 i0 1 t tЗ

u2

u2.пр

 

 

 

 

 

i2

i2.пр

 

 

 

 

 

в). rН zВ

 

 

z

В

 

rН

 

 

 

 

 

 

 

 

2

u2 23 u0 1 t tЗ

i2 43 i0 1 t tЗ

u2 u2.пр

i2

i2.пр

 

 

г).

rН

 

u2 2u0 1 t tЗ

i2 0

д). rН 0

 

u2 0

i2 2i0 1 t tЗ

Расчет напряжения и тока обратной волны в конце линии.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]