Статические характеристики электрических нагрузок

Характеристикой каждого электроприемника и потребителей в целом является потребляемая ими активная и реактивная мощность. Величина мощности потребителей зависит как от режима их работы во времени, описываемые графиками электрических нагрузок, так и от параметров режима — напряжения на зажимах электропотребителя и частоты в электрической сети Р = φ(f, U) и Q = ψ(f, U). Эти зависимости называют статическими характеристиками нагрузки (СХН). При расчете и анализе режимов работы электрических сетей и систем электроснабжения учет их нагрузок выполняют обобщенными потребителями узлов схемы сети, для отдельного предприятия, города и т. п. Вид этих зависимостей определяется составом электропотребителей. В общем случае пользуются типовыми обобщенными СХН (рис.) для характерного в отечественных электроэнергетических системах состава нагрузок: АД-50%, освещение и бытовые потребители-2%, электрические печи-11%, СД-9%, потери в сетях-8% Как видно, потребляемая из сети активная мощность с увеличением частоты и напряжения возрастает поч­ти прямолинейно, кривые 1. Изменение же потребления реактивной мощности (кривые 2 и 3) описывается более сложной функцией. Статические характеристики нагрузок можно выразить аналитически в виде по­линомов n-й степени: Р(U)=Рном01U/Uном2(U/Uном)2+…+αn(U/Uном)n], Q(U)=Qном01U/Uном2(U/Uном)2+… + βn(U/Uном)n], где Рном, Qнoм — активная и реактивная мощности нагрузки; U—текущее значение напряжения; α,β—коэффициенты аппроксимирующих полиномов (из справоч.)

С достаточной для практических расчетов точностью СХН отражаются по­линомами второй степени: P(U)≈Pном 0 + α1U*+ α2U*2), Q(U) = QHOM 0+ β1U*+ β2U*2), где U*=U/UII0M — текущее относительное значение напряжения. Величину изменения нагрузок можно определить, разложив функции в ряд Тейлора, относитель­но начальных значений напряжения U0 и частоты f0: δР=Р-Р0= αf∆f+αU∆U, δQ=Q-Q0= βf∆f+ βU∆U, где αf=дР/дf, αU=дР/дU, βf=дQ/дf, βU=дQ/дU. Учет статических характеристик по напряжению оказывает существенное влияние на результаты расчетов послеаварийных установившихся режимов. В нормальных условиях работы частота в ЭЭС является более стабильным параметром, чем напряжение, и поэтому для анализа установившихся режимов большое значение имеют СХН по напряжению при постоянстве частоты.

Статические характеристики электрических нагрузок - student2.ru Статические характеристики электрических нагрузок - student2.ru

Статические характеристики электрических нагрузок - student2.ru


24. Представление нагрузок при расчетах режимов электрических сетей.

Способы представления нагрузок при расчетах режимов зависят от вида сети и целей расчета. При расчетах установившихся режимов сетей в заданный момент времени основной характеристикой электрической нагрузки является ее статическая характеристика по напряжению, наиболее точно учитывающая свойства нагрузки. Такое представление нагрузок необходимо в тех случаях, когда отказ от учёта изменения мощностей при изменении напряжения на их зажимах может привести к качественно неверному результату. Это особенно проявляется при расчете режимов электрических сетей со значительными отклонениями напряжений от номинальных значений, например при расчете тяжелых, послеаварийных (ремонтных) режимов, сетей с трансформаторами без РПН и других средств стабилизации напряжения. Учёт статической характеристики по напряжению предусмотрен в алгоритмах расчета режимов, реализуемых на ЭВМ. Однако для большинства эксплуатационных и проектных расчетов такой уточненный подход не является необходимым, а при расчетах режимов, выполняемых вручную, достаточно трудоёмким. Поэтому ограничиваются менее строгим отображением свойств нагрузки. Наиболее часто используются следующие способы учёта электрических нагрузок:

  • неизменный по модулю и фазе ток;
  • неизменная активная и реактивная мощность;
  • неизменная проводимость и неизменное сопротивление.

28. Расчёт по данным начала U1 S1 известны.

На практике соотв. Передачи заданной мощности источника при фиксированном U на его шинах в приемную систему или узел потребления полагаем что нагрузка имеет акт., индукт., хар-р Статические характеристики электрических нагрузок - student2.ru

В соотв. с законом Дж – Ленса запишем потери мощности:

Статические характеристики электрических нагрузок - student2.ru

Тогда поток мощности в конце участка м/б представлен в виде

Статические характеристики электрических нагрузок - student2.ru

Ток в продольном участке сети наряду с потерями мощности вызывает падение U

Статические характеристики электрических нагрузок - student2.ru

тогда U в конце участка:

Статические характеристики электрических нагрузок - student2.ru

Статические характеристики электрических нагрузок - student2.ru

Наши рекомендации