-
Особенности расчета районных сетей. Векторная диаграмма для районной линии.
Для передачи электроэнергии от электростанции к потребителям и распределения этой электроэнергии применяют районные электрические сети напряжением 110-220 кВ. Повышение напряжения передаваемой электроэнергии позволяет повысить пропускную мощность линии, уменьшить расход цветного металла, потери мощности напряжения и электроэнергии. Расчет районных сетей производится также, как и местные сети: также определяются потери мощности, напряжения и потери электроэнергии. Особенностью расчета районных сетей учет емкостной проводимости линии. Схема замещения районной линии имеет вид.
Vcp1
Vcp2
1
2
Iв1
Iв2
В/2
В/2
Qв1
Qв2
Если известны и
протекают емкостные или зарядные токи,
определяемы по закону Ома.
Рисунок 6.1 – схема замещения районной линии
и
(6,1)
Если Vcp1 и Vcp2 неизвестны, то на первом этаже емкостные токи определяют по номинальному напряжению
Через емкостные проводимости линии протекают емкостные мощности.
(6,2)
Аналогично
(6,3)
Если V1 и V2 неизвестны
(6,4)
Где Vн(кВ) B/2(см) Qв(мВар)
Влияние емкостной проводимости линии на режимы работы районных сетей.
Рассмотрим векторную диаграмму.
1 R x
B 2
V2
Для линии известны
V2,
I2
– активно-индуктивный, cos
φ и R
x
B,
симметричная.
Определить U1
I1
b
cos
φ1
симметричная
I2
cos
φ
Рисунок 6.2 – схема районной линии
Т
Vcp1-?
Vcp2-? R
х
1
2
In
В/2
В/2
I2
I1-?
cos φ2
Рисунок 6.3 – схема замещения линии
Д
I2a E
+j
-j 0 +
δ
Vф D F
Iв2
Iв1
φ2
φ1
-jIpл
-jI2p
I2
I1
Iв1
Iв2
Iл
Ψ
Vф1
Vф10 c
Iв2xB
Vф2 A
I2x
ля
удобства построения диаграммы вектор
Vф2
совместим с вещественной осью, откладываем
вектор тока I2
отстающим на угол φ2.
φ2
d
ΔVф
Рисунок 6.4 – векторная диаграмма для районной линии
Определим емкостной
ток
и определим ток в линии Iл
по 1 закону Кирхгофа.
Определим напряжение в точке 1 по 2 закону Кирхгофа
Где
- падение напряжения холостого хода
- падение напряжения
от тока нагрузки
Vcp10 – напряжение в начале линии в режиме холостого хода.
Определим емкостный
ток
и ток снимаемый с шин станции или
подстанции по 1 закону Кирхгофа.
Рассмотрим построение векторной диаграммы: вначале определим напряжение в линии при холостом ходе от тока Iв2 и затем к полученному результату прибавляем падение напряжения в ней от тока нагрузки I2.
У конца вектора Vф2 строим треугольник АВС падения напряжения в активном и индуктивном сопротивлениях от тока Ib2. Складываем геометрически вектор полного падения напряжения АС с вектором υф2 и получаем вектор напряжения в начале линии при холостом ходе Vф10. Затем, пристраивая к концу этого вектора треугольник СdD падения напряжения в сопротивлениях R и X от тока нагрузки I2, получаем искомый вектор напряжения в начале линии при нагрузке, т. е Vф1.
Таким образом,
вектор полного падения напряжения от
тока Ib2в
сопротивлениях R
и X
будет равен АD,
а его продольная составляющая 
Vф=AF
и поперечная составляющая δ Vф=FD.
Искомый вектор тока I1
в начале
линии, находим геометрическим сложением
вектора I1
и Ib1
– отложенному
перпендикулярно вектору Vф1
. Угол сдвига
фаз ф1
между
векторами Vф1
и I1
показан на диаграмме.
Выводы из построения диаграммы:
-
При перетекании емкостного тока Ib2 уменьшается реактивный ток нагрузка, т.к происходит частичная компенсация реактивного тока нагрузки, поэтому ток в линии Ib2 уменьшается . Следовательно, емкостная производимость в точке 2 разряжает линию по реактивному току нагрузки.
Емкость линии в схеме замещения можно рассматривать не только как потребителя реактивной емкостной мощности, но и как генератор такой же по величине реактивной индуктивной мощности, присоединенной в данном токе и дающей эту мощность в линию и нагрузку.
-
В режиме холостого хода Vф10 = Vф2 ,т.е при малых нагрузках и холостом ходу емкостный ток оказывает неблагоприятное влияние. Например, при сбросах нагрузки на длинных линиях напряжением 500 кв и выше, V2 = 2V1, что опасно для изоляции на приемной подстанции. Поэтому на дальних линиях, чтобы избежать нежелательных последствий, применяют поперечную компенсацию емкости путем параллельного включения реакторов в начале, в середине и в конце линии
Xp Xc
3.Емкостный
ток Ib2
уменьшает продольную составляющую
падения напряжения 
Vф=AF
на величину BC,
что благоприятно сказывается не режим
работы линии, особенно при больших и
средних нагрузках , способствуя
поддержанию нормального уровня напряжений
на концах линии.
-
Емкостный ток Ib2 увеличивает поперечную составляющую падения напряжения
Vф=DF
на величину AB,
т.е. увеличивается сдвиг фаз Ψ=Vф1
^ Vф2,
что усложняет вопрос устойчивости
параллельной работы электростанции и
с энергосистемой и принимается во
внимание при расчете режимов работы
длинных линий.
Выведем формулу для определения продольной и поперечной составляющей падения напряжения
(6,1)
(6,2)
(6,3)
Для 3х фазной линии
(6,4)
Где
Поперечная составляющая, вывод аналогичный
(6,5)
(см 4.4)
(6,6)
(6,7)
Тогда, полное падение напряжения в линии определится
