ЭСиС материалы к курсовому проекту / Лекции / ПиРЭЭ_лекция_7_2008

Лекция №7

Раздел 4 Цели и задачи расчетов режимов ЛЭП и электрических сетей,

основные допущения, рабочие режимы

Расчет режимов линий электропередач и электрических сетей

Связь между изменяющимися величинами определяется с помощью диаграмм, в которых каждая из величин характеризуется вектором. Построим диаграмму, показывающую соотношения между токами и напряжениями П-образной схемы замещения.

Расчет режима ЛЭП при заданном токе нагрузки и напряжении в конце линии

Будем считать, что режим конца линии задан фазным напряжением U_ф=сonst и отстающим током нагрузки I₂. Также заданы Z₁₂=r₁₂+jx₁₂, в_12.

Необходимо определить 1) напряжение в начале линии – U₁,2) ток в продольной части – I₁₂, 3) потери мощности - S₁₂ 4) ток в начале линии – I₁.

Расчет состоит в определении неизвестных токов и напряжений, последовательно от конца линии к началу.

Емкостный ток в конце линии 1-2, по закону Ома:

Ток в продольной части линии 1-2, по первому закону Кирхгофа:

I₁₂=I₂+I^к_с12: (2)

Напряжение в начале линии по закону Ома:

U_1ф=U_2ф+I₁₂Z₁₂: (3)

Емкостный ток в начале линии:

Ток в начале линии по первому закону Кирхгофа:

Потери мощности в линии (в трех фазах):

S₁₂=3I²₁₂Z₁₂: (6)

Векторная диаграмма токов и напряжений строится в соответствии с выражениями 1-5.

Вначале строим известные U_2ф и I₂.

Полагаем что U_2ф=U_2ф, т.е. напряжение U_2ф направлено по действительной оси. Емкостный ток опережает на 90^о напряжение U_2ф. Ток I₁₂ соединяет начало первого и конец второго суммируеммых векторов в правой части урав.(2) [I₁₂=I₂+]

Затем строим отдельно два слагаемых в правой части (3) [U_1ф=U_2ф+I₁₂Z₁₂]. I₁₂Z₁₂=I₁₂r₁₂+I₁₂jx₁₂ (7)

Вектор I₁₂r₁₂  I₁₂, вектор I₁₂jx₁₂ опережает на 90^о ток I₁₂

Напряжение U_1ф соединяет начало и конец суммируемых векторов U_2ф, I₁₂r₁₂, I₁₂jx₁₂.

Ток опережает U_1ф на 90^о.

I₁ соответствует (5) I₁=I₁₂+

В линии с нагрузкой напряжение в конце линии по модулю меньше, чем в начале U_2ф<U_1ф.

На линии на холостом ходу (I₂=0), течет только емкостной ток, т.к. в соответствии с формулой I₁₂=I₂+I^к_с12 (2) I₁₂=I^к_с12

В этом случае напряжение в конце линии повышается U_2ф>U_1ф

Векторная диаграмма для такой линии:

Задания для самостоятельной работы:

1. Расчет режима ЛЭП при заданном токе нагрузки и напряжении в начале линии.

2. Анализ режимов ЛЭП в зависимости от соотношений параметров их схем замещения, режи­мов передачи активной и реактивной мощности, рабочих напряжений в на­чале и в конце линий.