Векторная диаграмма ЛЕП 110 кВ с одной нагрузкой

 

При построении векторной диаграммы примем допущение, что потери мощности на корону в сети отсутствуют. В этом случае схема замещения ЛЭП представлена П-образной схемой: активным R и реактивным X сопротивлениями и емкостной проводимостью B/2 в начале и конце ЛЭП (см. рис. 8.5). В них протекают токи и . В сопротивлениях ЛЭП протекает ток IZ. Нужно определить U, I1 и cos φ1.

Ток IZ представляет собой геометрическую сумму тока нагрузки и тока проводимости в конце ЛЕП:

 

IZ = I2 + .

 

Ток в проводимости опережает напряжение в конце ЛЭП на 900 и рассчитывается по формуле:

 

= U· B/2.

Напряжение в начале ЛЕП отличается от напряжения в конце на величину падения напряжения в сопротивлениях и проводимостях ЛЭП:

 

U = U + ΔUф.

 

Падение напряжения рассчитывается следующим образом:

 

 

т.е. полное падение напряжение в нагруженной ЛЭП складывается из падения напряжения при холостом ходе U, вызванного током , и падения напряжения ΔUф2, вызванного током нагрузки I2.

Построение векторной диаграммы начнем с построения вектора падения напряжения от тока проводимости. По действительной оси откладывем напря-жение U (см. рис. 8.6). Получаем точку а. Под углом 900 откладываем опережающий ток .

 
 

От конца вектора Uпараллельно линии тока откладываем вектор падения напряжения в активном сопротивлении ЛЭП. Получаем точку b. Под углом 900 к нему в сторону опережения откладываем вектор падения напряжения в реактивном сопротивлении. Получаем точку c. Соединяем начало координат с точкой c и получаем напряжение в начале ЛЭП в режиме холостого хода U1ф0.

 

 

Стороны треугольника падения напряжения от тока холостого хода (тока ) пропорциональны:

 

ab≡ R; bc≡ X; ac≡ Z.

Под углом φ2 к напряжению U откладываем ток I2. От точки с параллельно линии тока I2 откладываем вектор падения напряжения в активном сопротивлении ЛЭП. Получаем точку d. Под углом 900 к нему в сторону опережения откладываем вектор падения напряжения в реактивном сопротивлении. Получаем точку e. Соединяем начало координат с точкой e и получаем напряжение в начале ЛЭП U.

Стороны треугольника падения напряжения от тока нагрузки (тока I2) пропорциональны:

 

cd≡ I2R; de≡ I2X; ce≡ I2Z.

Если соединить точку а с точкой е, получим вектор полного падения напряжения от тока IZ протекающего в ЛЭП. Его проекции на действительную и мнимую оси дают продольную и поперечную составляющие падения напряжения:

 

Uф ≡ af ; δUф ≡ ef .

 

На диаграмме видно, что величина тока IZ меньше тока нагрузки. Это объясняется тем, что емкостный ток проводимости в конце ЛЭП, протекая по линии совместно с током нагрузки, компенсирует соответствующую величину индуктивной составляющей тока нагрузки.

Чтобы определить ток I1 в начале ЛЭП, необходимо сложить векторы IZ и :

 

I1 = IZ + .

 

Вектор тока в проводимости в начале ЛЭП опережает напряжение U на 900. Угол между напряжением U и током I1 обозначим φ1.

Определим из диаграммы значения векторов ∆Uф и δUф. Спроецируем векторы R, X, I2R и I2X на обе оси. Получим точки с, b, d и f . Отрезок dd продолжим до пересечения с отрезком bb. Получим точку k. Рассмотрим два треугольника - ckd и def . Эти треугольники подобны по двум углам: прямые; дополняют до прямого угла.

Из треугольников получим:

 

cd = ck = I2R· cos φ2; dk = bf = I2R sin φ2;

 

fd = df = I2X· sin φ2; ef = I2X cos φ2.

Величина продольной составляющей падения напряжения рассчитывается следующим образом:

 

Uф = cd + fdca = I2R· cos φ2 + I2X· sin φ2X.

 

Величина поперечной составляющей падения напряжения определяется из выражения:

 

δUф = efff = ef – (bfbf) = efbf + bf = I2X cos φ2I2R sin φ2 + R.

 

Найдем формулы для расчета величины линейных значений ∆U и δU. Для этого полученные выражения умножим на множитель В результате преобразований, получим:

 

 

 

Из приведенных выражений следует, что зарядные мощности ЛЭП уменьшают продольную составляющую падения напряжения (потерю напряжения) и увеличивают поперечную составляющую.

Это можно показать и на векторной диаграмме. При учете тока в проводимости величина потери напряжения уменьшается на величину отрезка аc, а поперечная составляющая падения напряжения увеличивается на величину отрезка bf. Следствием этого является увеличение сдвига фаз между напряжениями U и U.

Уменьшение потери напряжения благоприятно сказывается на режиме работы ЛЭП, особенно при больших и средних нагрузках. При некоторой небольшой нагрузке линии потеря напряжения, вызванная током нагрузки I2, будет полностью скомпенсирована отрицательной потерей напряжения от емкостного тока проводимости . В этом случае передача мощности будет выполняться при равенстве напряжений в начале и конце ЛЭП. При дальнейшем снижении тока нагрузки отрицательная потеря напряжения от тока станет больше потери напряжения от тока нагрузки. Напряжение в начале ЛЭП станет меньше напряжения в конце (см. векторную диаграмму при холостом ходе). Такой режим недопустим. Мощность, генерируемая емкостями ЛЭП, направлена в сторону генераторов и будет оказывать подмагничивающее действие на их магнитную систему. В результате будет увеличиваться напряжения на шинах генераторов и в сети, которая питается от этих шин. В сетях с глухозаземленной нейтралью в режиме холостого хода напряжение в сети может превысить величину напряжения, на которую рассчитана изоляция оборудования.

Лекция № 9

 

Расчет режимов электрических сетей

 

План.

1. Задача расчета режимов. Основные допущения.

2. Расчет режима при заданном напряжении в конце ЛЭП.

3. Расчет режима при заданном напряжении в начале ЛЭП (на источнике питания).

4. Расчет сетей разных номинальных напряжений.

 








Дата добавления: 2015-02-13; просмотров: 1173; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию, введите в поисковое поле ключевые слова и изучайте нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам понравился данный ресурс вы можете рассказать о нем друзьям. Сделать это можно через соц. кнопки выше.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2021 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.011 сек.