Определение параметров элементов схемы замещение электрической сети

Лекция 5

Определение параметров элементов схемы замещение электрической сети

1. Линии электропередач

                      R            X

                                                                                  П – образная схема замещения.

                                                                                  Для  линий напряжением выше

                                                                                  110 кВ    длиной до 300-400 км.     

                                                                                 

                                                                                   

Продольное активное сопротивление R

Рекомендуемые материалы

,

где  l – длина линии (км);

       r₀ – погонное активное сопротивление провода (сопротивление единицы длины) при  температуре  (Ом/км). Его значение берут из справочных таб-лиц.

Для учета влияния  температуры окружающей среды можно использовать уточненную формулу:

                                      .

Здесь t – текущая температура.

 Продольное реактивное сопротивление X

 (Ом),

где  x₀ – погонное реактивное сопротивление провода (справочная величина).

Эта величина зависит от конструкции фаз ЛЭП, взаимного расположения фаз относительно друг друга и относительно земли.  А это зависит от конструкции опор ЛЭП. Конструкция опор различна для сетей разных классов напряжения.

Т.о. и реактивное сопротивление провода различается при использовании его в ЛЭП разных классов напряжения. Это учтено в справочных таблицах марок проводов, т.е. задаются разные значения  x₀  провода для разных напряжений.

      Зависимость значения  x₀  от параметров и конструкции опор ЛЭП отражена в более точной  формуле:

 

 Здесь  D_ср – среднегеометрическое расстояние между фазами (см);

  

а_ср – среднегеометрическое расстояние между проводами одной фазы;

         Расцепление фаз выполняется для борьбы с коронированием:

330 кВ

500 кВ

750 кВ      

        n – число проводов в фазе;

        r  - радиус провода .

Поперечная активная проводимость ЛЭП  g

Учитывается при расчетах режимов сетей напряжением 330 кВ и выше с учетом потерь на корону:

g₀ – погонная активная проводимость. Справочная величина.

       Её можно определить, также, по формуле:

где   - потери активной мощности на корону на 1 км (кВт/км).

                   Зависят от погоды.

Поперечная реактивная проводимость b

 (См),

   b₀  - погонная реактивная проводимость;

    l – длина участка ЛЭП.

Существуют более точные формулы для определения  b₀:

            

   Поперечная проводимость (реактивная составляющая ) зависит от класса напряжение линии, в которой используется провод (аналогично  х₀ ).

   В некоторых справочных таблицах (для сетей 110-330 кВ) вместо b₀  ука-зывается величина  q₀  - погонная зарядная мощность.

Полпая зарядная мощность линии:

                   . 

Фрагмент справочной таблицы марок проводов

  Провода марки АС (сталеалюминиевые провода) для сетей 35-110кВ.

  Параметры заданы  для 100 кМ провода.

  Пример расчета параметров схемы замещения

                                            

 Сеть  110 кВ

   Нужно составить схему замещения, определить параметры её элементов, составить  расчетную схему.

;

   Расчетная схема:

      2.45+j4.23                          1.495+j2.145

А            j0.269*10^-4        Б            j0.1324*10^-4     С

2. Двухобмоточные трансформаторы

       Г – образная схема замеще-

                ния.

                                                                                         Её параметры определя-

                                                                                          ются на основе справоч-

      g_т                                                                                                                              ных  данных.

                                                                                     

Продольное активное  сопротивление R_Т  :

                                        

 - номинальное напряжение обмотки  

 - номинальная мощность трансформатора,

 - потери короткого замыкания, .

Продольное реактивное сопротивление X_T:

                                       

U_p – реактивная составляющая падения напряжения в трансформаторе при

         номинальной нагрузке:

                                             ,

U_к – напряжение короткого замыкания,  (справочная величина)

U_a – активная составляющая падения напряжения в трансформаторе,  ,

       численно равна потерям мощности короткого замыкания ( ) в :

                                           

                                             U_a% = *100/S_T

         При расчетах сетей 35 кВ и выше принимаем .

Коеффициент трансформации К_Т

При наличии регулирования коеффициента трансформации, его значение определяется по формуле:

                                                ,

Здесь   - шаг регулирования,  n – номер ответвления.       Это справочные ве-личины.

Поперечные элементы:

    активная проводимость g_T

                                               

   - потери холостого хода, МВт ( справочная величина).

 реактивная проводимость b_T

                                                                         

       I_x.x  - ток холостого хода(справочная величина), I_н .

Фрагмент справочной таблицы трехфазных двухобмоточных 

    трансформаторов 35 кВ

Тип трансформатора включает характеристику его конструктивных реше-ний (тип охлаждения, вид переключения ответвлений, особенности исполне-ния и т.д.),  номинальные мощность и  напряжение обмотки ВН (цифровая часть).