Математическая модель для расчета установившихся режимов двухцепных воздушных линий
Разработка математической модели двухцепной линии электропередач в виде алгоритмической последовательности действий. Ее реализация при помощи многопроводной схемы замещения. Учет электромагнитной и электростатической связи между проводниками линии.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 31.08.2018 |
| Размер файла | 20,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Математическая модель для расчета установившихся режимов двухцепных воздушных линий
А.А. Альмендеев, И.А. Косорлуков, Е.М. Шишков Самарский государственный технический университет
Аннотация
Предложена математическая модель двухцепной воздушной линии электропередачи и на ее основе разработана методика анализа установившихся режимов в двухцепных линиях.
Ключевые слова: двухцепная воздушная линия электропередачи, установившийся режим, многопроводная схема замещения.
Двухцепные воздушные линии электропередачи являются специфическими объектами систем электроснабжения, что связано с малыми расстояниями между проводниками соседних цепей. Взаимные электростатические и электромагнитные связи между проводниками оказывают существенное влияние на параметры не только переходных, но и установившихся режимов, особенно при различных значениях потоков мощностей в цепях.
В настоящее время расчеты режимов в сетях с двухцепными линиями проводятся в основном по однопроводным схемам замещения, а взаимное влияние цепей не учитывается. В связи с этим целью данной работы является разработка математической модели для расчета установившихся режимов в двухцепных линиях и ее реализация в виде методики расчета с помощью многопроводной схемы замещения.
При анализе режимов электрических сетей используется известный подход, позволяющий уменьшить погрешность моделирования линии как объекта с распределенными параметрами. Он связан, прежде всего, с искусственным разделением на две равные части электростатического или электромагнитного процессов, что приводит, соответственно, к П- или Т-образным схемам замещения.
Для построения многопроводной схемы замещения следует принять следующие допущения [1].
· Электромагнитная и электростатическая связь между проводниками линии учитывается величинами взаимных сопротивлений и емкостных коэффициентов.
· Определение собственных и взаимных емкостных коэффициентов и сопротивлений производится по общепринятой методике.
Для реализации цели данной работы возможно использование теории анализа электрического состояния двухцепной линии и принятия концепции построения ее модели в виде П-образной схемы замещения.
В соответствии с принятой концепцией раздельного моделирования электромагнитных и электростатических процессов в линии электромагнитная составляющая многопроводной схемы замещения исходно формируется в виде матрицы Z активно-индуктивных собственных и взаимных сопротивлений в виде
, (1)
где Z п - диагональная матрица собственных сопротивлений, в которых учтены магнитные потоки, проникающие в эти провода; Zз - квадратная матрица собственных и взаимных сопротивлений, вносимых проводящей землей; М - квадратная матрица собственных и взаимных индуктивностей, обусловленных магнитными потоками, замыкающимися в воздушной среде.
Использование в модели матрицы Z позволяет в виде падений напряжения в проводниках описывать взаимные электромагнитные процессы.
Электростатическая составляющая многопроводной схемы замещения в виде матрицы собственных и взаимных емкостных коэффициентов В исходно формируется из матрицы потенциальных коэффициентов А путем ее обращения В = А-1.
Расчет режима работы двухцепной линии состоит из следующих позиций.
· Построение эквивалентной многопроводной схемы замещения и определения ее параметров.
· Составление уравнений Максвелла, Ома и Кирхгофа для схемы замещения.
· Определения матриц Z и В.
Необходимо определить напряжения и токи (, ) в конце линии по заданным в начале линии напряжениям и токам ( , ). Задача расчета установившегося режима для двухцепной линии реализуется следующей алгоритмической последовательностью, которую можно трактовать как математическую модель.
1. Используя вторую группу формул Максвелла, определим по левой поперечной части схемы (электростатический процесс) вектор емкостных токов в виде
.(2)
2. Зная вектор токов , по первому закону Кирхгофа найдем вектор токов в продольной части схемы замещения:
. (3)
3. Далее для продольной части схемы (электромагнитный процесс) запишем по закону Ома уравнения ее состояния для вектора падений напряжений от протекания токов ветвей в виде
. (4)
4. Теперь можно определить вектор напряжений в конце линии:
.(5)
5. По аналогии с пунктом 1 найдем для правой поперечной части схемы вектор емкостных токов в виде
.(6)
6. Окончательно можно получить вектор токов в узле конца МСЗ
.(7)
Отметим что, потоки мощности в каждой из цепей могут отличаться друг от друга как по величине, так и по направлению за счет задания соответствующим образом параметров режима , . Матричные выражения (2)-(7) позволяют определить параметры режима и оценить взаимное влияние цепей двухцепной линии путем сравнения результатов, полученных по представленной выше методике, с аналогичными результатами расчетов, выполненных без учета этого влияния.
Выводы
1. Представлена математическая модель для анализа режимов работы двухцепных линий в виде алгоритмической последовательности действий.
2. Представленная модель реализована при помощи П-образной многопроводной схемы замещения двухцепной линии с сосредоточенными параметрами.
двухцепный линия электропередача замещение
Библиографический список
1. Закорюкин В.П., Крюков А.В. Сложнонесимметричные режимы электрических систем. - Иркутск: Изд-во Иркут. гос. ун-та. - 2005. - 273 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Состав воздушных линий электропередач: провода, траверсы, изоляторы, арматура, опоры, разрядники, заземление, волоконно-оптические линии. Классификация линий электропередач по роду тока, назначению и напряжению. Расположение проводов на воздушной линии.
презентация [188,3 K], добавлен 02.09.2013Параметры двухцепной линии электропередач 110кВ. Удельные показатели прямой последовательности. Учет тросов при расчете. Определение взаимной индуктивности. Расчет отпаек, параметры трансформаторов. Токовая направленная защита нулевой последовательности.
курсовая работа [417,2 K], добавлен 20.03.2013Энергетический процесс и распределение напряжений в схеме замещения 2-х проводной линии электропередачи при постоянной величине напряжения в начале линии в зависимости от тока, определяемого количеством включенных потребителей электрической энергии.
лабораторная работа [71,4 K], добавлен 22.11.2010Расчет параметров схемы замещения, сопротивлений линий прямой последовательности, сопротивлений автотрансформаторов. Расчет двухцепной линии с двусторонним питанием, кольцевой распределительной сети. Выбор трансформаторов тока. Расчёт уставок реле.
курсовая работа [835,2 K], добавлен 22.07.2014Модели нагрузки линии электропередачи. Причины возникновение продольной несимметрии в электрических сетях. Емкость трехфазной линии. Индуктивность двухпроводной линии. Моделирование режимов работы четырехпроводной системы. Протекание тока в земле.
презентация [1,8 M], добавлен 10.07.2015Характерная особенность длинных линий - проявление интерференции двух волн, распространяющихся навстречу друг другу. Погонные параметры линии передачи. Телеграфные уравнения для многопроводной линии. Графическое представление конечно-разностной схемы.
курсовая работа [376,1 K], добавлен 11.12.2012Выбор типа и основных параметров элемента защиты. Расчет схемы замещения элемента сети, основных режимов короткого замыкания. Технические данные турбогенератора. Расчетные данные сопротивлений прямой, обратной, нулевой последовательностей. Выбор защиты.
курсовая работа [840,0 K], добавлен 20.03.2013Разработка вариантов развития сети, расчет мощности его источника сети. Выбор номинального напряжения сети и проводов воздушных линий электропередач. Расчет установившихся режимов сети максимальных нагрузок. Выбор оборудования для радиальной схемы.
курсовая работа [785,6 K], добавлен 19.12.2014Схемы замещения и параметры воздушных линий электропередач и автотрансформаторов. Расчет приведенной мощности на понижающей подстанции и электростанции. Схемы замещения трансформаторов ТРДЦН-63 и ТДТН-80. Определение потерь мощности и энергии в сети.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 31.03.2015Представление линии 500 кВ четырехполюсником, нахождение обобщенных постоянных с учетом и без учета потерь в линии. Определение параметров схемы замещения линии. Выбор мощности реактора по условиям выравнивания напряжения в режиме холостого хода линии.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 29.03.2017Расчет воздушной линии электропередачи, обеспечение условия прочности провода. Внешние нагрузки на провод. Понятие о критическом пролете, подвеска провода. Опоры воздушных линий электропередачи. Фермы как опоры для высоковольтных линий электропередачи.
дипломная работа [481,8 K], добавлен 27.07.2010Расчет параметров схемы замещения линии электропередач, трансформатора и максимального нагрузочного тока. Выбор уставок дифференциальной защиты линии, дифференциального органа с торможением. Проверка чувствительности максимальной токовой защиты.
курсовая работа [345,7 K], добавлен 21.03.2013Характер распределения напряжения при различной нагрузке линии. Электрические параметры воздушных линий. Компенсация реактивной мощности. Назначение статических тиристорных компенсаторов и выполняемые функции. Линии электропередачи схемы выдачи мощности.
реферат [463,8 K], добавлен 26.02.2015Воздушная линия электропередачи - устройство для передачи электроэнергии по проводам. Конструкции опор, изоляторов, проводов. Особенности проведения ремонта и заземления воздушных линий. Монтаж, ремонт, обслуживание воздушных линий электропередач.
дипломная работа [64,0 K], добавлен 10.06.2011Расчет сечения провода по экономической плотности тока. Механический расчет проводов и тросов воздушных линий электропередачи. Выбор подвесных изоляторов. Проверка линии электропередачи на соответствие требованиям правил устройства электроустановок.
курсовая работа [875,3 K], добавлен 16.09.2017Выбор напряжения сети, типа и мощности силовых трансформаторов на подстанции, сечения проводов воздушной линии электропередачи. Схема замещения участка электрической сети и ее параметры. Расчеты установившихся режимов и потерь электроэнергии в линии.
курсовая работа [688,8 K], добавлен 14.07.2013Проектирование и сооружение воздушных линий электропередач, их устройство, основные методы испытаний, объем работ по их техническому обслуживанию. Организация охранных и ремонтных работ, разработка технологической документации и техника безопасности.
курсовая работа [39,0 K], добавлен 19.01.2011Технические данные элементов электрической сети, расчетная схема сети. Составление электрической схемы замещения для прямой последовательности. Расчет сопротивления параллельно работающих трансформаторов. Сопротивление воздушных линий электропередачи.
контрольная работа [467,8 K], добавлен 18.04.2014Этапы расчета параметров схемы замещения сети. Особенности моделирования линий электропередач. Анализ трехлучевой схемы замещения. Основное назначение программного комплекса LinCorWin. Рассмотрение способов вывода в ремонт электросетевого оборудования.
контрольная работа [2,9 M], добавлен 04.11.2012Построение схемы замещения. Расчёт реактивного сопротивления элементов линий электропередач. Расчёт составляющих тока трёхфазного короткого замыкания. Составление схем замещения и их преобразования. Правило эквивалентности прямой последовательности.
курсовая работа [109,4 K], добавлен 24.11.2014
