- •Вопрос 1 Общие сведения об энергетических системах
- •Вопрос 2 Классификация электрических сетей.
- •Вопрос 3 Объединенные энергосистемы, их преимущества.
- •Вопрос 4 Режимы и параметры системы и сети
- •Вопросы 5 Устойчивость системы электроснабжения
- •Вопрос 6 Схемы замещения сети. Назначение. Продольные и поперечные ветви схем замещения
- •Вопрос 7 Схема замещения вл 110 кВ и выше длиной до 300 - 400 км обычно представляются п-образной схемой замещения (рис.3.1).
- •Вопрос 8 Схемы замещения линий электропередач bл35 кВ и менее Для воздушных линий напряжением 35 кВ и ниже емкостную мощность (qc) можно не учитывать, тогда схема замещения примет следующий вид:
- •Вопрос 9 Схема замещения кл 110 кВ. Вопрос 10 Определение параметров схемы замещения лэп
- •Вопрос 11 Вопрос 12 Зарядная мощность линии
- •Вопрос 13 Расчет режима лэп при заданном токе нагрузки и напряжении в конце линии
- •Вопрос 14 Расчет режима лэп при заданной мощности нагрузки и напряжении в конце линии
- •Вопрос 15 Расчет режима лэп при заданной мощности нагрузки и напряжении в начале линии
- •Вопрос 16 Падение и потеря напряжения в линии
- •Вопрос 17 Критерии предварительного-и окончательного выбора вариантов построения сети. Вопрос 18, 19
- •Вопрос 23
Вопрос 14 Расчет режима лэп при заданной мощности нагрузки и напряжении в конце линии
Задано напряжение в конце линии U2=сonst. Известна мощность нагрузки S2, напряжение U2, сопротивление и проводимость линии Z12=r12+jx12, в12.
Необходимо определить напряжение U1, мощности в конце и в начале продольной части линии Sк12, Sн12, потери мощности S12, мощность в начале линии S1. Для проверки ограничений по нагреву иногда определяют ток в линии I12.
Расчет аналогичен расчету при заданном токе нагрузке (I2), и состоит в последовательном определении от конца линии к началу неизвестных мощностей и напряжений при использовании I закона Кирхгофа и закона Ома. Будем использовать мощности трех фаз и линейные напряжения.
Зарядная (емкостная) мощность трех фаз в конце линии:
–jQкс12=3I*кс12U2ф=
Мощность в конце продольной части линии по I закону Кирхгофа:
Sк12=S2 – jQкс12
Потери мощности в линии:
S12=3I212Z12=
Ток в начале и в конце продольной ветви линии одинаков.
Мощность в начале продольной ветви линии больше, чем мощность в конце, на величину потерь мощности в линии, т.е. Sн12=Sк12+S12
Линейное напряжение в начале линии по закону Ома равно:
U1=U2+ I12Z12=U2+
Емкостная мощность в начале линии:
-jQнc12=
Мощность в начале линии:
S1=Sн12 – jQнс12
Под влиянием зарядной мощности Qс реактивная мощность нагрузки Q2 в конце, схема замещения уменьшается. Аналогичное явление имеет место и в начале схемы замещения, где реактивная мощность Qс уменьшает реактивную мощность в начале линии.
Это свидетельствует о том, что зарядная мощность сокращает реактивную мощность, поступающую от станции в линию для питания нагрузки. Поэтому зарядная мощность условно может рассматриваться как “генератор” реактивной мощности.
В линии электрической сети имеют место как потери, так и генерация реактивной мощности.
От соотношения потерь и генерации реактивной мощности зависит различие между реактивными мощностями в начале и конце линии.
Вопрос 15 Расчет режима лэп при заданной мощности нагрузки и напряжении в начале линии
Задано напряжение в начале линии.
Схема замещения:
U1=сonst. Известны S2, U1 ,Z12=r12+jx12, в12.
Необходимо определить U2, Sк12, Sн12, S12, S1
Т.к. U2 неизвестно, то невозможно определить последовательно от конца линии к началу определить неизвестные токи и напряжения по I закону Кирхгофа и закону Ома.
1-й способ.
Нелинейное уравнение узловых напряжений для узла 2 имеет вид:
Y22U2+Y12U1=I2(U)=S*2/U*2
Это уравнение можно решить и найти неизвестное напряжение U2, а затем найти все мощности по выражениям:
Но можно осуществить приближенный расчет в два этапа.
2-й способ.
1 этап:
Предположим, что U2=Uном (7) и определим потоки и потери мощности аналогично выражениям (1)-(4), используя (7) получим:
2 этап:
Определим напряжение U2 по закону Ома, используя поток мощности Sн12, найденный на 1 этапе. Для этого используем закон Ома в виде:
(7),
но выразим ток I12 через Sн12 и U1:
Потоки мощности на 1 этапе определены приближенно, поскольку в формулах вместо U2 использовали Uном.
Соответственно напряжение U2 на 2 этапе также определено приближенно, т.к. в последней формуле для U2 используется приближенное значение Sн12, определенное на 1 этапе.
Возможно итерационное повторение расчета, т.е. повторение 1-го и 2-го этапов для получения более точных значений мощности и напряжений. При проведении расчетов вручную, а не на ЭВМ, такое уточнение не требуется.