Катушка Роговского

Измерительная катушка не имеет ферромагнитного сердечника и распространяется вокруг проводника с контролируемым током.

.

- абсолютная магнитная проницаемость среды;

- плотность намотки, число обмоток катушки на единицу длины;

- площадь витка катушки.

Если , ,

- очень маленькая величина.

Отсутствие ферромагнитного сердечника позволяет достичь погрешности 0,1% в широком диапазоне.

С помощью катушки Роговского можно измерить токи в диапазоне

f = 0,1-1 Гц.

–: малая отдаваемая мощность;

–: низкий уровень выключения сигнала;

Этот преобразователь может применяться там, где цепи фактически ничего не потребляют.

Использование цифрового реле в качестве терминалов асутп.

АСУТП – цифровые устройства становятся частью автоматической системы управления техническим процессом.

Назначение АСУТП:

– отображение технического процесса в сигнализации и т.п.;

– введение отсчетов и обеспечение связи оператора с управлением им процессом.

Система реального времени, строятся на базе цифровой техники, состояние из центрального пульта управления и специальных устройств сбора информации. В качестве источников информации могут выступать устройства РЗ. Их часть называют линейными терминалами. Программа постоянно совершенствуется.

Библиотека функции АСУТП:

1. Орган управления – выключатели, разъединители, отделители.

2. Функции для элементов – отображение параметров процесса, табло, отображение индикаторов.

3. Создание архивов событий и аварий, а также отслеживание параметров процесса.

4. Представление шифрованной информации в удобном для оператора виде (графики и т.д.).

5. От несанкционированного доступа в систему. Система SCS – система управления передачей. Система SMS – система наблюдения, позволяемая считывать и записывать цифровые терминалы.

Имитационное моделирование.

1) Априорная информация об объекте или ввод информации об объекте. Расчет погонных параметров систем трансформаторов и т.д. существуют два пути:

1 путь. Автоматический расчет , в программу вводят информацию об объекте, такую как марка провода, марка троса, способ заземления троса, тип опор и т.д.

Для трансформатора: номинальная мощность, напряжение обмоток, , и т.д.

Для нагрузки: параметры обобщенной нагрузки

2 путь: расчет вручную.

2) Учет режимов. Учитывают все многообразие режимов в зависимости от вида реле. Необходимо испытать следующие режимы:

–КЗ линии (в зоне, вне зоны, за спиной). Исследуют минимальный и максимальный режимы при различных видах КЗ;

–КЗ линии на ХХ;

–реверс мощности на ЛЭП;

–режим с тяговой нагрузкой;

–неполнофазный режим;

–режим качания и асинхронного хода.

3) Эквивалентированные модели

–проблема эквивалентных нагрузок: всю систему рассматриваем как эквивалентный генератор.

–эквивалентность по нулевой последовательности.

Расчет модели – по методу СИМС или фазных координат.

Моделирование.

1. Двухобмоточный трансформатор. U_ВН/U_НН, S_Н, ∆P_К, U_К%, ∆P_Х, ∆Q_Х.

- потери активной мощности при КЗ (кВт);

% - напряжение КЗ;

- потери активной мощности на ХХ (кВт);

- (квар).

В дальнейшем будем использовать R – L модель, т.е. потери Х.Х. будут незначительно влиять на работу трансформатора.

Имеем одинаковые величины как для прямой, так и для обратной последовательности. Если нейтраль трансформатора заземлена, то величины нулевой последовательности равны величинам прямой. При других видах соединений сопротивления по нулевой последовательности будут равны бесконечности. Сопротивление трансформатора нулевой последовательности зависит от магнитопровода, вида соединения обмоток трансформатора, пути прохождения тока нулевой последовательности.

2. Трехобмоточный трансформатор.

Паспортные данные:

U_ВН/U_СН/U_НН, S_Н, ∆P_К^СН-ВН, U_К ^ВН-СН%,

∆P_К^СН-НН, ∆P_К^НН-ВН, U_К ^ВН-НН%, U_К ^НН-СН%.

, где .

Аналогично рассчитываются ∆P^C_К, ∆P^Н_К.

, где . Аналогично рассчитываются U^С_К%, U^Н_К%.

3. Автотрансформатор.

Модель автотрансформатора аналогична модели трехобмоточного трансформатора. Автотрансформатор всегда имеет глухо заземленную нейтраль.

Сопротивление сети по нулевой последовательности определяется количеством и мощностью трансформатора и автотрансформатора. Для трехфазных трансформаторов принимаем с некоторым приближением, что Z_0Т=0,85*Z_1Т. Для трехфазных автотрансформаторов Z_0АТ принимается на основе замера. 90% трансформаторов на подстанциях одинаковы.

4. Модель реактора

Используется R – L модель. Модели по прямой и по нулевой последовательности равны. Говоря о реакторах для 500кВ и выше, необходимых для компенсации емкостных токов, в России используются реакторы типа РОДЦ S=60МВА.

R реактора ≈4 – 6 Ом, X реактора ≈1400 – 1600 Ом.

Для увеличения мощности берут два параллельных реактора.

Отключение реактора не всегда идет во благо – может наступить резонанс токов, а в результате перенапряжение.

Шунтирующий реактор иногда применяют для уменьшения (наводимого вследствие индукции остальных проводов).

Компенсационный реактор – для компенсации основных токов линии.

Модели ЛЭП.

RL и RC модели

RL:

;

;

;

RLC: либо «П», либо «Т» обмотка соединений.

Параметры ЛЭП 110-220:

0,1-0,4 Ом/Км;

Ом/км;

;

- с тросом;

- с тросом.

Параметры ЛЭП 500:

;

Ом;

;

Ом/км – без тросов проводящих;

Ом/км – с проводящими тросами.

Моделирование ЛЭП с точки зрения теории поля.

1. Расчет индуктивности систем «провод-провод» (двухпроводная линия):

Индуктивность – свойство вещества поддерживать ток. Она определяется , но сама индуктивность не зависит ни от потокосцепления, ни от тока. Зависимость от окружающей среды (магнитная проницаемость), от геометрического размера и от положения в пространстве.

L=L_ВНУТ+L_ВНЕШ

– потокосцепление.

Таким образом, индуктивность – коэффициент пропорциональности между потокосцеплением и током:

, ;

Внешняя индуктивность:

, ;

Индуктивность двухпроводной линии равнa:

;

;

;

Сопротивление одного провода:

Индуктивное погонное сопротивление ЛЭП:

.

3. Расчет индуктивности систем «провод-земля»:

Д _З – глубина обратного провода в земле.

r_Э=0,95*r – для сталеалюминевого провода, зависит от материала провода.

Земля является обратным проводником, для этого вводят обратный провод в земле. Для вычисления глубины залегания обратного провода в земле используют модель Карсона, по этой модели:

, где f – частота, λ – удельная проводимость земли.

Существует карта, где указана λ для каждого региона. Для расчетчиков λ≈10^-41/Ом∙см, а Д_З≈935м.

Любой эквивалент по протеканию тока вызывает тепло. Активное R земли погонное:

Сопротивление земли зависит только от частоты сигнала и не зависит от удельного сопротивления среды.

Полное сопротивление:

Сопротивление взаимной индукции двухпроводной системы:

, где d – расстояние между проводами.