Схемы замещения элементов сети

Для того чтобы составить схему замещения какой-либо сети, необходимо выбрать схему замещения каждого элемента сети, рассчитать их параметры, привести все параметры схемы замещения сети к одной ступени напряжения и по возможности упростить схему замещения сети.

Линии передачи сравнительно небольшой длины (до 400 км) в практических расчетах представляются П-образными схемами замещения, параметры которых определяются по выражениям:

(2.12)

(2.13)

где R и Х - активное и реактивное сопротивление линии, Ом;

G и В - активная и реактивная проводимости линии, См;

r₀ и x₀ - погонные активное и реактивное сопротивления линии, Ом/км;

g₀ и b₀ - погонные активная и реактивная проводимости линии, См/км;

L - длина линии, км.

Расчетные значения погонных параметров r₀, x₀ и b₀ принимаются по справочным данным проводов, которые приведены в таблице 3.2.13.

На рис. 2.7.1, а приведена схема замещения воздушной линии 220 кВ, на рис. 2.7.1, б - упрощенная схема замещения ВЛ 110 кВ, которая в большинстве расчетов может быть представлена приближенной схемой замещения (рис. 2.7.1, в), в которой действие емкостной проводимости В отражается значениями генерируемой реактивной мощности Q_С. Зарядная мощность Q_С учитывается в значениях нагрузок, присоединенных в соответствующих узлах схемы. Величина реактивной мощности, генерируемой линией, считается приближенно постоянной и определяется по выражению

Q_С = q₀ × L (2.14)

где q₀ - погонная зарядная мощность, Мвар/км, значения которой принимаются по справочным данным или определяются расчетом

q₀ = b₀ × U²_ном (2.15)

где U_ном – номинальное напряжение сети, кВ.

Схема замещения ВЛ 35 кВ представлена на рис. 2.7.1, г.

а б

в г

Рис.2.7.1. Схемы замещения воздушных линий электропередачи напряжением

а - 220 кВ; б, в - 110 кВ; г - 35 кВ

Двухобмоточные трансформаторы представляются Г -образной схемой замещения, в расчетах часто представляются упрощенной схемой (рис. 2.7.2, а).

а б

Рис.2.7.2. Схемы замещения трансформаторов:

а ‑ двухобмоточных, б ‑ трехобмоточных

Трехобмоточные трансформаторы и автотрансформаторы представляются трехлучевой схемой замещения (рис. 2.7.2, б). Параметры схемы замещения и каталожные данные трансформаторов можно взять из справочной литературы [1, 2, 15, 17]. Каталожные данные трансформаторов отечественного производства представлены в таблицах 3.2.4 – 3.2.7.

Источники реактивной мощности (часть генераторов, синхронные компенсаторы) могут задаваться как постоянной генерируемой мощностью, так и более сложными зависимостями. Реактивная мощность, генерируемая батареями конденсаторов, зависит от фактического напряжения. Для узлов, в которых напряжение существенно отличается от номинального (на 7-10% и более), необходимо батареи конденсаторов представить в схеме замещения реактивным сопротивлением:

(2.16)

где Q_Б - мощность батареи при номинальном напряжении.

Основные параметры синхронных компенсаторов и конденсаторов приведены в [1, 2, 10, 15, 17].

Батареи продольной компенсации представляются реактивным сопротивлением

(2.17)

где С - емкость батареи, мкФ;

w - угловая частота.

Пример расчета продольной компенсации приведен в [10].