Работа №4. Исследование П-образной схемы замещения линий электропередач

Цель: Изучение физического смысла параметров П-образной схемы замещения и особенностей расчета параметров в зависимости от длины ЛЭП.

Программное обеспечение: Lepsnv2.exe, MathCAD или MS Excel.

Время выполнения: 2 часа.

Исходные данные: данные индивидуального варианта Работы №4 и результаты выполнения Работы №4.

Теоретические сведения

Основные сведения по физическому смыслу параметров П-образной схемы замещения и формулы их расчета приведены в разделе 2.4.1 Лекционного курса.

Как уже отмечалось в теоретических сведениях к работе №4, при анализе режима дальних линий передачи необходимо рассматривать не только условия по концам линии, но и распределение напряжения и тока вдоль линии. Для линий длиной более 300 км напряжения и токи в промежуточных точках могут значительно отличаться от их значений по концам электропередачи, то есть использование схемы замещения с сосредоточенными параметрами не дает представления о том, что происходит в промежуточных точках линии. Требуется использование моделей с распределенными параметрами.

Вместе с тем, если в линии отсутствуют промежуточные отборы мощности, удовлетворительную точность расчета параметров режима по концам линии дает модель с сосредоточенными параметрами в виде П-образной схемы замещения с учетом поправочных коэффициентов, учитывающих особенности дальней электропередачи.

С учетом поправочных коэффициентов параметры П-образной схемы замещения рассчитываются следующим образом:

;

;

,

где k_r, k_x и k_b – поправочные коэффициенты на соответствующие параметры схемы замещения. Поправочные коэффициенты рассчитываются по формулам:

При длинах воздушных ЛЭП переменного тока частоты 50 Гц, меньших 300 км, отличие поправочных коэффициентов лежит в пределах точности расчета [9, 23, 26].

Ход выполнения работы

Расчеты по п.1, 3 и 5 хода выполнения работы выполняются в MathCAD, MS Excel или любом другом математическом пакете. Работа по п.2 и 4 хода выполнения работы выполняется в программе моделирования и анализа схем замещения ЛЭП Lepsnv2.exe.

1.По исходным данным индивидуального и погонным параметрам заданной марки провода (см. табл. 6 в работе №4) рассчитать поправочные коэффициенты k_r, k_x, k_b и параметры R, X_L и B_C П-образной схемы замещения.

2.Ввести исходные данные моделирования в программе Lepsnv2.exe. Выполнить расчет:

- параметров П-образной схемы;

- величины напряжения на отправном конце U₁, необходимой для обеспечения номинального напряжения на приемном конце линии U₂, и соответствующие значения мощностей;

- зависимостей от координаты х поправочных коэффициентов k_r, k_x и k_b;

3.Сравнить результаты программного расчета поправочных коэффициентов и параметров П-образной схемы с результатами, полученными в п.1; оценить погрешность расчета U₁ по модели с сосредоточенными параметрами относительно результата аналогичного расчета для линии с потерями, выполненного в работе №4 с использованием модели с распределенными параметрами.

4.Ознакомиться с физическим смыслом параметров П-образной схемы замещения на примере программной анимации.

5.Для результатов моделирования, полученных с использованием П-образной схемы замещения, с использованием результатов Работы №4, рассчитать параметры электропередачи: величину потерь активной мощности на нагрев проводов, на корону и величину зарядной мощности ЛЭП.

6.Результаты выполнения работы по всем пунктам работы и выводы занести в отчет. Правила оформления отчета – см. Введение в курс.