Схема замещения электрической сети и ее параметры

 

Схема замещения электрической сети представлена на рисунке 2.

На схеме замещения приняты следующие обозначения параметров электрической сети:

, – ЭДС и индуктивное сопротивление генератора;

, , , , – индуктивое и активное сопротивления, активная и реактивная проводимости, коэффициент трансформации трансформатора ;

, , – активное и индуктивное сопротивления, активная проводимость линии электропередачи;

, – активная и реактивная проводимости трансформатора ;

, – активное и индуктивное сопротивления первичной обмотки трансформатора ;

, , , – активные и индуктивные сопротивления расщепленной обмотки трансформатора ;

, – коэффициенты трансформации трансформатора ;

, – активное и реактивное сопротивления нагрузки;

– емкостное сопротивление устройства продольной компенсации;

– емкостное сопротивление устройства компенсации реактивной мощности.

Рисунок 2 – Схема замещения электрической сети:

а) схема для опыта №1; б) схема для опыта №2; в) схема для опыта №3

Выявление влияния реактивной зарядной мощности, генерируемой линией электропередачи, на потери мощности и напряжения в сети

 

Схема электрической сети

 

Схема электрической сети представлена на рисунке 1 а.

Проведение исследования

 

Экспериментальные данные приведены в таблице 2.

 

Определение значений расчетных величин

 

Результаты вычисления расчетных величин по формулам (1 – 6) приведены в таблице 2.

 

Графики зависимостей потерь в линии электропередачи от зарядной мощности

 

Графики зависимостей и представлены на рисунке 3 а, б.

Выводы на основании построенных зависимостей

 

С учетом зарядной мощности , генерируемой ЛЭП, потери можно представить следующим образом:

; (19)

; (20)

. (21)

Таким образом, исходя из этих формул и графиков, представленных на рисунке 3 а, б, делаем вывод, что потери в ЛЭП активной мощности , реактивной мощности и напряжения имеют убывающую квадратичную зависимость от зарядной мощности, генерируемой ЛЭП .

Таблица 2 – Экспериментальные данные и расчетные величины для опыта №1

№ изм.	Параметры ЛЭП	Экспериментальные данные	Расчетные величины
QC, квар	RЛЭП, Ом	XЛЭП, Ом	I1, А	P1, МВт	U1, кВ	I2, А	P2, МВт	U2, кВ	I3, А	P3, МВт	U3, кВ	S2, МВА	Q2, Мвар	Δ PЛЭП, МВт	Δ QЛЭП, Мвар	Δ SЛЭП, МВА	Δ UЛЭП, кВ
	0,000	12,474	31,801	249,073	46,535		248,926	44,198	110,422	2,736		9,728	47,609	17,695	2,319	5,912	6,350	10,089
	300,000	247,684	46,524	247,963	44,198	110,593	2,730		9,750	47,498	17,395	2,301	5,866	6,301	9,987
	600,000	246,326	46,513	247,012	44,198	110,763	2,724		9,771	47,389	17,094	2,283	5,821	6,253	9,885
	900,000	244,998	46,503	246,073	44,198	110,934	2,718		9,793	47,281	16,795	2,266	5,777	6,205	9,784
	1281,000	243,357	46,490	244,898	44,198	111,151	2,711		9,820	47,148	16,414	2,244	5,722	6,146	9,656

(1); (2); (3); (4); (5); (6)

Таблица 3 – Экспериментальные данные и расчетные величины для опыта №2

№ изм.	Параметр УПК	Параметры ЛЭП	Экспериментальные данные	Расчетные величины
XУПК, Ом	RЛЭП, Ом	XЛЭП, Ом	I1, А	P1, МВт	U1, кВ	I2, А	P2, МВт	U2, кВ	I3, А	P3, МВт	U3, кВ	S2, МВА	Q2, Мвар	Δ PЛЭП, МВт	Δ QЛЭП, Мвар	Δ SЛЭП, МВА	Δ UЛЭП, кВ
	0,000	12,474	31,801	243,356	46,490		244,898	44,198	111,151	2,711		9,820	47,148	16,414	2,244	5,722	6,146	9,656
	15,000	238,251	46,490	239,260	44,198	113,770	2,644		10,067	47,147	16,414	2,142	2,885	3,594	7,270
	30,000	233,774	46,490	234,699	44,198	115,981	2,591		10,275	47,148	16,414	2,061	0,298	2,083	5,008
	50,000	228,847	46,490	230,165	44,198	118,266	2,538		10,490	47,148	16,414	1,982	-2,892	3,507	2,136
	68,100	225,472	46,490	227,468	44,198	119,667	2,506		10,621	47,147	16,413	1,936	-5,635	5,958	-0,371

(7); (8); (9); (10); (11); (12)

Таблица 4 – Экспериментальные данные и расчетные величины для опыта №3

№ изм.	Параметр КРМ	Параметры ЛЭП	Экспериментальные данные	Расчетные величины
QКРМ, кВар	RЛЭП, Ом	XЛЭП, Ом	I1, А	P1, МВт	U1, кВ	I2, А	P2, МВт	U2, кВ	I3, А	P3, МВт	U3, кВ	S2, МВА	Q2, Мвар	Δ PЛЭП, МВт	Δ QЛЭП, Мвар	Δ SЛЭП, МВА	Δ UЛЭП, кВ
	0,000	12,474	31,801	243,356	46,490		244,898	44,198	111,151	2,711		9,820	47,148	16,414	2,244	5,722	6,146	9,656
	3000,000	236,751	46,389	237,740	44,193	112,072	2,625		9,963	46,149	13,292	2,115	5,392	5,792	8,691
	6000,000	231,294	46,310	231,776	44,190	112,969	2,554		10,102	45,351	10,197	2,010	5,125	5,505	7,750
	9000,000	226,982	46,253	226,997	44,187	113,843	2,496		10,238	44,760	7,137	1,928	4,916	5,281	6,835
	11999,000	223,797	46,216	223,382	44,186	114,694	2,452		10,370	44,376	4,104	1,867	4,761	5,114	5,943

(13); (14); (15); (16); (17); (18)

 

3 Выявление влияния включения емкости в рассечку линии электропередачи на потери мощности и напряжения в сети

 

Схема электрической сети

 

Схема электрической сети представлена на рисунке 1 б.

 

Проведение исследования

 

Экспериментальные данные приведены в таблице 3.

 

Определение значений расчетных величин

 

Результаты вычисления расчетных величин по формулам (7 – 12) приведены в таблице 3.

 

Графики зависимостей потерь в линии электропередачи от реактивного сопротивления

 

Графики зависимостей и представлены на рисунке 3 в, г.

 

Выводы на основании построенных зависимостей

 

Если в рассечку ЛЭП включить емкость, то потери в ЛЭП определяются:

; (22)

; (23)

. (24)

Таким образом, исходя из этих формул и графиков, представленных на рисунке 3 в, г, делаем вывод, что потери в ЛЭП реактивной мощности и напряжения имеют убывающую линейную зависимость от емкостного сопротивления устройства продольной компенсации .

Выявление влияния на параметры сети добавочных емкостных элементов, включаемых на подстанции параллельно нагрузке

 

Схема электрической сети

 

Схема электрической сети представлена на рисунке 1 в.

 

Проведение исследования

 

Экспериментальные данные приведены в таблице 4.

 

Определение значений расчетных величин

 

Результаты вычисления расчетных величин по формулам (13 – 18) приведены в таблице 3.