И определение ее параметров

4.1. Электрические расчеты режимов электроэнергетических систем, расчеты установившихся режимов в частности, выполняют на основе математических моделей отдельных элементов: генераторов, ЛЭП, трансформаторов и т.д. Традиционно принято изображать эти модели в виде схем замещения. Такой способ нагляден, удобен в расчете. Схему замещения электрической цепи изображают как правило не в трехфазном виде, а в однофазном, однолинейном исполнении. Реально передаваемые по трем фазам мощности на основе схемы замещения можно вычислять по формулам:

где: - фазные напряжение и ток;

- линейное напряжение.

Основания для изображения схем замещения электроэнергетических систем в однолинейном виде:

1) электрическое оборудование электрических станций и сетей выполняют с равными параметрами по всем трем фазам;

2) в установившемся режиме принимают меры для выравнивания нагрузки по фазам; при расчетах несимметричных режимов используют специальные методы расчета.

В соответствии с допущениями, используемыми в расчетах установившихся режимов электрических сетей, а также требованиями, предъявляемыми к этим расчетам, используют следующие схемы замещения отдельных элементов [1, с 302-309].

4.1.1.

Активное сопротивление примерно соответствует омическому и меняется в связи с изменением температуры. В справочных данных для каждого провода приводится погонное сопротивление - сопротивление на 1км длины ЛЭП при температуре Активное сопротивление по всей длине ЛЭП:

- длина ЛЭП.

Индуктивное сопротивление зависит от размеров провода, взаимного расположения всех трех фаз A, B, C на опоре. В справочных данных приводится погонное сопротивление - сопротивление на 1 км длины ЛЭП. Среднее значение =0, 4 Ом/км. Индуктивное сопротивление фазы ЛЭП:

Активная проводимость обусловлена токами утечки через изоляторы и короной. Для ЛЭП с напряжениями до 220 кВ включительно часто не учитывается.

Емкостная проводимость обусловлена емкостями между фазами и емкостью провод - земля. В справочных данных приводится емкостная проводимость на 1км: 1/(Ом км)=См/км. Среднее значение Справочные данные по ЛЭП приведены в [1, 5]

4.1.2. Двухобмоточные трансформаторы.

Часто используется Г - образная схема замещения.

Сопротивление состоит из активного и индуктивного . Эти сопротивления в некоторых случаях приводятся в справочных данных, приведенными к стороне высокого напряжения, а в некоторых - вычисляются по потерям короткого замыкания и напряжению короткого замыкания . Пример пересчета этих данных в сопротивления приведен выше. Идеальный коэффициент трансформации в некоторых случаях на схеме замещения не изображается. - потери активной мощности на вихревые токи и перемагничивание, вызывают нагрев сердечника;

- потери реактивной мощности на создание магнитного потока. При необходимости можно вместо , ввести в схему замещения - активную и реактивную проводимости веточки намагничивания, вычисляются по формулам:

где размерности следующие: -кВ; - кВт; - кВАр; - МВА; - %.

4.1.3. Трехобмоточные трансформаторы и автотрансформаторы.

Здесь - сопротивления ветвей схемы замещения, делятся на активные и реактивные составляющие. Индуктивное сопротивление средней стороны часто равно нулю. Пример по определению сопротивлений приведен выше (см. п.3.2). - идеальные коэффициенты трансформации.

4.1.4. Нагрузка.

Используют различные математические модели, отражающие процессы потребления электрической энергии нагрузками: статические характеристики нагрузки, представление нагрузки постоянным сопротивлением, представление нагрузки постоянной мощностью. В расчете нормального режима допустимо использование последней модели: В схеме замещения нагрузку изображают стрелочкой.

4.1.5. Генератор.

В расчетах установившихся режимов сложные процессы, протекающие в синхронных машинах, не рассматриваются. Часто в таких расчетах шины генератора рассматривают как шины источника, обеспечивающего постоянство напряжения, и изображают на схеме замещения в виде шин неизменного напряжения:

Основания для такого моделирования: в установившемся режиме системы автоматического регулирования тока возбуждения генераторов обеспечивают постоянство напряжения на шинах станции.

4.2. ПРИМЕР. Составить по рис.1 схему замещения.

Схема замещения имеет вид, указанный на рис.2. В схеме замещения рис.2 выполнено частичное эквивалентирование. Эквивалентирование выполнено для трансформаторов п/ст 1, 2 и для линии L. В рассматриваемом частном случае эквивалентируемые элементы имеют одинаковые параметры, поэтому расчет эквивалентных параметров чрезвычайно прост.

Для трансформаторов: эквивалентное сопротивление ; эквивалентные потери холостого хода: .

Для линии: .

Ниже приводятся эквивалентные параметры ЛЭП схемы рис.2.

Удельные параметры определяем по справочным данным.

Линия L (эквивалентная). При выбранном ранее проводе AC-150/24 и заданной длине линии 150 км с учетом справочных данных и двух цепей, определяем: