КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Прием 1. Замена площади сечения проводов участка сети эквивалентной
Суть метода преобразования
Электрические сети крупных электрических систем, городов и промышленных предприятий содержат большое количество отдельных линий и нагрузок, связанных в общую схему. Расчеты режимов таких сетей представляют собой сложную задачу. Трудности в решении возрастают с ростом числа элементов. Такие сети, как правило, рассчитываются с помощью ЭВМ. Но при разовом расчете сетей небольшой сложности нашли применение методы упрощенных расчетов. Одним из таких методов является метод постепенного преобразования сложнозамкнутой схемы. Идея метода заключается в том, что заданная сложнозамкнутая сеть путем постепенных преобразований приводится к линии с двухсторонним питанием. В преобразованной схеме определяются мощности и токи на участках. Затем путем последовательных обратных преобразований находится действительное распределение токов и мощностей в исходной сети. В результате таких преобразований находятся предварительное распределение мощностей и точки раздела мощностей. Точек раздела активной и реактивной мощностей может быть несколько. Сложнозамкнутая сеть разрезается по токам раздела активной мощности. В полученных упрощенных схемах выполняется расчет режима при заданном напряжении на источниках питания. Метода постепенного преобразования сложнозамкнутой сети использует ряд простых приемов. Каждый из приемов позволяет выполнить преобразование участка сети с малым количеством элементов. Для этого участка можно произвести нужный расчет, а затем с помощью обратных преобразований вернуться к исходной схеме. Рассмотрим 5 приемов. Некоторые из них вам известны из курса “Теори-тические основы электротехники”. С некоторыми вы стретитесь впервые.
Применяется в сетях, в которых можно пренебречь индуктивным сопро-тивлением и учитывать только активные сопротивления. Например, в кабельных сетях напряжением до 35 кВ. Учитывая, что индуктивное сопротивление воздушных ЛЭП изменяется в малых пределах, прием может использоваться и для преобразования сетей более высокого напряжения. Для упрощения расчетов сечения всех проводов сети приводятся с одному общему сечению. В качестве приведенной (эвивалентной) площади сечения принимается площадь сечения проводов, кторые наиболее часто встречаются в заданной сети. После приведения площадей сечений всех участков к эквива-лентной расчет преобразованной сети ведется не по сопротивлениям участков сети, а по их длинам. Это упрощает расчет. В основу приема положено условие, что электрическое состояние сети до и после преобразования не изменяется. Это значит, что распеределение мощности и потеря напряжения одинаковы до и после преобразования. Условие соблюдается, если активные сопротивления участков до и после преобразования не изменятся. Предположим, что участок длиной l 1 выполнен сечением F 1. Сечение участка нужно заменить сечением F. Математически условие преобразования записывается следующим образом:
или .
Для выполнения условия должна измениться длина участка сети. Ее величина определяется из приведенного выражения:
Прием 2. Замена параллельных линий при отсутствии на них нагрузок эквивалентной линией
Прямая задача. Известны мощности параллельных линий и их сопротивления (см. рис. 13.1 а). Необходимо найти значения и в преобразованной схеме (см. рис. 13.1 б). Условие эквивалентности схем – одинаковое напряжение в точке 0 в преобразованной и исходной схемах. Если напряжение в точках 1 – n одинаково, то мы можем записать:
и Эквивалентная проводимость схемы рассчитывается по формуле:
Обратная задача. Известны мощность и сопротивление в преобразованной схеме (см. рис. 13.1 б). Найти мощности в исходной схеме (см. рис. 13.1 а). Так как напряжение в точке 0 одинаково, то одинаково падение напряжения на сопротивлениях в преобразованной и исходной схемах:
или
Из полученного равенства можно найти значения мощностей :
…
Прием 3. Замена источников напряжения, присоединенных к одной точке сети, одним эквивалентным
Прямая задача. Известны значения токов параллельных линий, их сопротивления и значения фазных ЭДС (см. рис. 13.2 а). Необходимо найти значения и в преобразованной схеме (см. рис. 13.2 б). Условие эквивалентности схем – одинаковое напряжение в точке 0 в преобразованной и исходной схемах.
Значение токов в ветвях исходной схемы рассчитываются по выражениям:
(13.1)
Значение тока в эквивалентной сети равно:
(13.2)
Подставим выражение (13.1) в (13.2):
Так как , то полученное выражение можно записать так: .
Раскроем скобки и выполним преобразования. В результате получим следующее выражение:
или
Откуда величина эквивалентной фазной ЭДС будет равна:
Обратная задача. Известны значения и в преобразованной схеме (см. рис. 13.2 б) Необходимо найти токов в исходной схеме. (см. рис. 13.2 а). Величина падения напряжения на сопротивлениях в исходной схеме определяется как:
Аналогичное выражение можно записать для преобразованной схемы:
Из полученных выражений найдем значение напряжения в точке 0:
(13.3) и (13.4) Приравнивая поочередно выражения из (13.3) к выражению (13.4), получим:
Из этих равенств можно определить искомые значения токов:
Чтобы определить значения мощностей в ветвях, нужно сопряженные комплексы токов умножить на значение напряжения в точке 0 и корень из трех:
Прием 4. Преобразование треугольника сопротивлений в эквивалентную звезду
Прямая задача. Известны значения мощностей в ветвях треугольника , их сопротивления . (см. рис. 13.3). Необходимо найти значения мощностей в лучах звезды и их сопротивления .
Условие эквивалентности схем – режим за точками 1, 2 и 3 остается неизменным до и после преобразования. Сопротивления лучей звезды рассчитываются по формулам:
Мощности в лучах звезды определяются по I закону Кирхгофа, составленного для узлов 1, 2, 3. При принятых направлениях мощностей получим:
Обратная задача. Известны значения мощностей в лучах звезды и их сопротивления (см. рис. 13.3). Необходимо найти значения мощностей в ветвях треугольника , их сопротивления . Сопротивления сторон треугольника рассчитываются по формулам:
Мощности в ветвях треугольника рассчитываются по II закону Кирхгофа, составленного для замкнутых контуров. При принятом направлении обхода контуров по часовой стрелки, имеем следующие уравнения:
Решая полученные уравнения, определяем значения мощностей в треугольнике:
Прямым может быть преобразование звезды в треугольник. Тогда обратная задача – преобразование треугольника в звезду.
Дата добавления: 2014-10-15; Просмотров: 409; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |