Расчет параметров схемы замещения воздушной линии электропередачи

 

Определим параметры схемы замещения ЛЭП, приведенной на рисунке 4 [4].

 

Рисунок 4 – Обобщенная П-образная схема замещения воздушной линии электропередачи

 

Исходные данные для расчета параметров схемы замещения воздушной линии электропередачи приведены в таблице 3.

 

Таблица 3 – Исходные данные для расчета параметров схемы замещения воздушной линии электропередачи

Номинальное напряжение , кВ
Удельное сопротивление алюминия , Ом · мм^2/км
Длина ЛЭП , км
Радиус провода , см	0,76
Расположение проводов	в вершинах треугольника
Расстояние между проводами , , , см	500, 500, 500

 

Погонное активное сопротивление ВЛЭП , Ом/км:

, (1)

где – удельное сопротивление алюминия [1];

– сечение провода, мм².

Активное сопротивление ВЛЭП , Ом:

. (2)

Среднегеометрическое расстояние между проводами , см:

. (3)

Погонное индуктивное сопротивление ВЛЭП , Ом/км:

, (4)

где – среднегеометрическое расстояние между проводами, взятое с учетом напряжения;

– радиус провода, см.

Индуктивное сопротивление ВЛЭП , Ом:

. (5)

Критическое фазное напряжение , кВ:

, (6)

где – коэффициент, учитывающий состояние поверхности провода;

– коэффициент, учитывающий состояние погоды, при хорошей погоде ();

– коэффициент, учитывающий барометрическое давление и температуру ( при ).

Потери мощности на корону при сухой погоде , кВт/км:

. (7)

Погонная активная проводимость ВЛЭП , См/км:

. (8)

Активная проводимость ВЛЭП , См:

, (9)

где – погонная активная проводимость ВЛЭП, См/км.

Удельная емкостная проводимость , См/км:

. (10)

Емкостная проводимость , См:

. (11)

Удельная зарядная мощность , Мвар/км:

. (12)

Зарядная мощность ВЛЭП , Мвар:

. (13)

Учитывая то, что номинальное напряжение в нашем случае 110 кВ, не учитывается активная проводимость. Таким образом, упрощенная схема ЛЭП приведена на рисунке 5 [1].

 

Рисунок 5 – Упрощенная схема замещения линии электропередачи

 

Для расчета параметров ЛЭП упрощенным методом из пункта 1.4,
таблицы 1 берем следующие данные:

 

Таблица 4 – Усредненные погонные параметры ЛЭП

Активное сопротивление , Ом/км	0,249
Реактивное сопротивление , Ом/км	0,427
Реактивная проводимость , См/км · 10^-6	2,66
Реактивная зарядная мощность , Мвар/км	0,036

 

Тогда активное и реактивное сопротивления будут равны:

; (14)

. (15)

Активную проводимость мы рассчитали ранее в пункте 1.5:

. (16)

Реактивная проводимость будет равна:

. (17)

Зарядная мощность будет равна:

. (18)

 

Параметры схемы замещения трансформатора

 

Тип трансформатора : ТРДН-25000/115±9×1,78/10,5/6,3, где Т – трехфазный трансформатор; Р – с расщепленной обмоткой; Д – с дутьем;
Н – наличие регулирования под нагрузкой; 25000 – номинальная мощность, кВА;
115 – напряжение на высокой стороне трансформатора, кВ; ±9×1,78 – пределы регулирования, %; 10,5; 6,3 – напряжения на расщепленной обмотке трансформатора, кВ.

Паспортные данные данного трансформатора представлены в таблице 5.

Таблица 5 – Паспортные данные трансформатора

Номинальная мощность , кВА
Напряжение на высокой стороне , кВ
Напряжение на низкой стороне , кВ	10,5
Напряжение короткого замыкания , %	10,5
Мощность короткого замыкания , кВт
Мощность холостого хода , кВт
Ток холостого хода , %	0,7

 

Схема замещения трансформатора приведена на рисунке 6.

 

 

Рисунок 6 – Схема замещения трансформатора

 

Расчет параметров трансформатора относительно высокой стороны [1].

Активное сопротивление обмотки , Ом:

. (19)

Для определения индуктивного сопротивления обмоток, вычислим падение напряжения на активном сопротивлении , %:

. (20)

Отсюда падение напряжения на реактивном сопротивлении , %:

. (21)

Индуктивное сопротивление обмотки , Ом:

. (22)

Активная проводимость обмотки , См:

. (23)

Реактивная проводимость обмотки , См:

. (24)

Общее сопротивление трансформатора распределяется между лучами схемы замещения (обмотками) трансформатора в следующем отношении [1]:

; (25)

; (26)

; (27)

. (28)

Аналогично рассчитываем параметры трансформатора относительно низкой стороны.

Активное сопротивление обмотки , Ом:

. (29)

Индуктивное сопротивление обмотки , Ом:

. (30)

Активная проводимость обмотки , См:

. (31)

Реактивная проводимость обмотки , См:

. (32)

Сопротивления лучей схемы замещения трансформатора с расщепленной обмоткой:

; (33)

; (34)

; (35)

. (36)

Коэффициенты трансформации:

; (37)

. (38)

Определение параметров схемы замещения нагрузки