Расчет установившихся режимов работы линий электропередачи (глава 5)

1.

ГЛАВА 5
Расчет установившихся режимов работы
линий электропередачи
§ 1 Общие положения.
§ 2 Расчет режима линии при заданном токе нагрузки.
§ 3 Расчет режима линии при заданной мощности нагрузки.
§ 4 Падение и потеря напряжения в линии.
1

2.

§1 Общие положения
Режим работы линии – ее состояние в данный момент времени, который
характеризуется параметрами, определяющими ее процесс функционирования.
Это полная, активная и реактивные мощности, напряжение и ток.
В простейшем случае линии (сети) подразделяются на разомкнутые и
замкнутые
а
б
Элементы СЗ электрических линий делятся на активные и пассивные.
Пассивные делятся на:
продольные и поперечные;
линейные и нелинейные.
2

3.

Активные элементы схем замещения — источники ЭДС и тока.
Режимы работы электрической сети подразделяются на установившиеся
и переходные.
В данной главе рассматриваются основные методы расчета
установившихся режимов работы разомкнутых электрических линий с
линейными активными элементами.
Исходными данными для таких расчетов являются:
схема электрической линии;
схемы замещения ее элементов и их параметры;
значения нагрузок, заданных в виде тока нагрузки или мощности
нагрузки;
напряжение в одной из точек электрической сети (в конце или в начале
линии).
3

4.

§2 Расчет режима линии при заданном токе
нагрузки
2.1 Задано напряжение в конце линии U 2ф Const.
U1
I1 1
x12
r12
н
I с12
U2
2 I2
к
I с12
I12
I 2 , Z12 r12 jx12 ; b12
Надо определить: I12 , I1, U , S
1
Известны:
1
к
I c12 U 2Ф jb12
2
1
н
I с12 U1ф jb12
2
U1ф U 2ф I12 r12 jx12
к
I12 I 2 I с12
н
I1 I12 I с12
к
н
S S12 jQc12
jQc12
2
S12 3I12
Z12
1 2
к
jQc12 U 2ф jb12
2
1 2
н
jQc12 U1ф jb412
2

5.

Векторные диаграммы
U1ф
1. Линия с нагрузкой:
I1
I12
I2
U 2ф
I2
к
I с12
I12
jI12 x12
U 2ф
н
I с12
I12r12
к
I с12
н
I с12
U1ф
I1
н
jI кc12 x12 U1ф I с12
I1
U1ф
jI12 x12
I12r12
2. Линия в режиме холостого хода:
н
I с12
I1
к
I с12
U 2ф
к
I с12
к
I c12
r12
U1ф
jI кc12 x12
U 2ф
к
I c12
r12
5

6.

2.2 Задано напряжение в начале линии U1ф Const.
I 2 , Z12 r12 jx12 ; b12
Надо определить: I , I ,U
12 1 2Ф , S
Известны:
Y22U 2ф Y12U1ф I 2
U 2ф
I 2 Y12U1ф
Y22
1
Y12
Z12
I12
U1ф U 2ф
Z12
1
Y22
jb12
Z12
1
н
Iс12 U1ф jb12
2
н
I1 I12 I с12
6

7.

§3 Расчет режима линии при заданной мощности
нагрузки
3.1 Задано напряжение в конце линии U 2 const
U1
S1 1
Известны:
r12
x12
U2
н
S12
к
S12
н
jQс12
к
jQс12
2 S2
S2 , Z12 r12 jx12 ; b12
Надо определить:
к
н
S12
, S12
, S , U1, S1
7

8.

U1
S1 1
r12
н
S12
2
к
2
S12
3I12
Z12
к 2
S12
U 22
U2
к
S12
к
jQс12
н
jQс12
1 2
к
jQс12 U 2 jb12
x12
2 S2
к
к
к
к
P12
jQ12
S12
S2 jQс12
Z12
к 2
к 2
P12 Q12
U 22
r12
н
к
к
S12
S12
S12
U1 U 2 3I12 Z12 U 2
1 2
н
jQс12 U1 jb12
н
н
S1 S12
jQс12
2
jx12
*к
S12
U 2
Z12
к
н
S S12
jQс12
8

9.

3.2 Задано напряжение в начале линии U1 const
Известны:
S2 , Z12 r12 jx12 ; b12
Надо определить:
к
н
S12
, S12
, S , U 2, S1
Y22U 2 Y12U1 I 2 (U )
1 2
к
1 этап: U 2 U н jQс21
U н jb12
2
к
к
к
к
S12
S2 jQс12
P12
jQ12
к
2
S12
3I12
Z12
к 2
S12
U н2
Z12
к 2
к 2
P12 Q12
U н2
r12
jx12
н
к
к
S12
S12
S12
9

10.

2 этап:
U 2 U1 3I12 Z12 U1
1 2
н
jQс12 U1 jb12
2
*н
S12
U 1
н
н
S1 S12
jQс12
Z12
к
к
S S12
jQс12
10

11.

§4 Падение и потеря напряжения в линии
Векторная диаграмма для линейных напряжений в начале и в конце линии
U1 и U 2 :
U1
3I12 z12
U2 A
I12
I2
к
I c12
АВ U1 U 2 3I12 Z12
к
к
U1 U 2 U12 j U12
I12 r12
B
C D
jI12 x12
к
AC U12
к
CB U12
AD U1 U 2
11

12.

к
S
1. Известны мощность и напряжение в конце линии 12 ,U 2
*к
S12
I12
3U 2
к
к
P
jQ
к
к
12 (r jx )
U1 U 2 U12
j U12
3I12 Z12 12
12
12
U2
к
к
к
к
P12
r12 Q12
x12
P12
r12 Q12
r12
j
.
U2
U2
к
j U12
к
U12
к
к
U1 U 2 U12
j U12
tg
к 2
к 2
U1 (U 2 U12
) ( U12
)
к
U12
к
U 2 U12
12

13.

н
2. Известны мощность и напряжение в начале линии S12
,U1
н
B
U
12
C
U1
к
U
12
н
U12
к
A U12
U2
н
U12
BC
н
к
U12
U12
C
3I12 z12
н
н
P
r
Q
н
12 12
12 x12
U
н
12
U12
AC
U1
н
н
P
x
Q
r12
н
н
к
12
12
12
U12
U12 U12
U1
н
н
U 2 U1 U12
j U12
н 2
н 2
U 2 (U1 U12
) ( U12
)
tg
н
U12
н
U1 U12
13