Исследование режимов 3-х фазной линии электропередачи

Расчёты

Расчёт погрешностей

Результат: , при

Результат: , при

Расчёты для МНК

Исследование режимов 3-х фазной линии электропередачи

110 кВ на модели переменного тока»

 

Выполнила

Ст. гр. АЭС – 12

Ковалёва А.А. Проверил

Гаврилов Ф.А.

 

 

МАРИУПОЛЬ 2015г.

Цель работы:

Знакомство с принципами построения физической модели линии переменного тока 110 кВ и выше, усвоение методики расчета её режимов работы с помощью модели.

Рисунок 1.1 - Схема замещения линии 110-220 кВ

Предварительный расчет параметров исследуемой линии, учитывая что: U₁ = 115 кВ; Р_Н = 36 МВт; cosφ_H = 0,92; l=140 км;

r₀= 0.27 Ом/км, x₀= 0.4 Ом/км, b₀ = 2.85 ∙ 10^-6 1/Ом ∙ км.

Параметры схемы замещение линии 110-220 кВ:

r_л=r₀*l=0.27*140=37.8 (Ом)

x_л=x₀*l=0.4*140=56 (Oм)

b_л=b₀*l=2.85*10^-6*140=399*10^-6 (См),

где

r₀ и x₀ – активное и индуктивное сопротивления 1 км линии, Ом/км;

b₀ – емкостная проводимость 1 км линии, 1/ Ом∙ км;

l – длина линии, км.

В схеме замещения необходимо учитывать емкостную проводимость линии, так как зарядная мощность, которая равняется:

Q_З=U_н²* b_л=115²*399*10^-6 =5.3 (Мвар),

 

где

U_н – номинальное напряжение линии, кВ;

b_л – емкостная проводимость,См.

= =67.56 Ом

Рассчитаем коэффициенты моделирования:

1. По напряжению

,

 

где

U_1ф– напряжение в начале линии, которую имеет питающая сеть, В;

U_мод =100 В -напряжение на модели.

Физическая модель имеет параметры

r_m = 6,9 Ом;

x_m = 4,7 Ом;

С_m = 4 мкФ.

= =8.35 Ом

2. По сопротивлению

,

 

где

Z _л – полное сопротивление исследуемой сети;

Z _мод – полное сопротивление модели.

 

 

3. Коэффициент моделирования по току

 

4. Коэффициент моделирования по мощности

 

5. Мощность, подключенная в конце модели линии

,

 

где

Р_Н– нагрузка, заданная в конце линии, Вт.

Рисунок 1.2 - Схема установки

 

 

Таблица 1 – Результаты измерений и вычислений модели линии

,В		,А	,А			,%
		3.2	3.2	0.96	0.95
		2.8	2.8	0.98	0.92
		2.5	2.5	0.98	0.9
		2.2	2.2	0.96	0.86
			1.97	0.96	0.84
		1.6	1.63	0.96	0.79
		0.039		-0.95

 

-1

 

Расчет режима линии.

Расчет ведем по известному напряжению в начале линии.

Данные: U₁ = 115 кВ; Р_Н = 36 МВт; cosφ_H = 0,92; l = 140 км;

r₀ = 0.27 Ом/км, x₀ = 0.4 Ом/км, b₀ = 2.85 ∙ 10^-6 1/Ом ∙ км.

 

 

Решение

1.Расчет сопротивлений линии:

активное сопротивление: r_л=r₀*l=0.27*140=37.8 (Ом)

реактивное сопротивление:x_л=x₀*l=0.4*140=56 (Oм)

2.Расчет емкостной проводимости: b_л=b₀*l=2.85*10^-6*140=399*10^-6 (См)

3.Расчет зарядной мощности: Q_З=U_н* b_л=115²*399*10^-6 =5.3 (МВАР)

4.Расчет реактивной мощности нагрузки:

Q_н = (Р_Н/ cosφ_H)*sinφ_н=(36/0.92)*0.39=15.26 МВАР

5.Расчет полной мощности нагрузки: S_н= 36+j15.26 МВА

6.Расчет мощности в конце линии

S^”₁₂=P^”₁₂+ jQ^”₁₂- (jQ_з/2)=(36+j12.61) МВА

7.Расчет потерь мощности в линии

МВт

МВАР

8.Расчет мощности в начале линии

S’₁₂=P”₁₂ +jQ”₁₂ +_ΔP₁₂+j_ΔQ₁₂-(jQ_з/2)=(40.16+18.71j) МВА

9.Расчет продольной и поперечной составляющей напряжения:

-продольная составляющая

кВ

-поперечная составляющая

кВ

 

 

10.Расчет напряжения по модулю в точке 2

кВ

Таблица 2 –Результаты вычислений реальной линии

,кВ				Sн,%
	92.7	22.3	80.6
	98.26	16.74	85.4
	103.27	11.73	89.8
	117.58	-2.58	102.243

 

 

Рис.1 – Графики функциональных зависимостей η = f (Р_Н), полученные экспериментальным и расчетным путем

 

Рис.2 – Графики функциональных зависимостей ∆U = f (Р_Н), полученные экспериментальным и расчетным путем

 

Вывод: проделав данную лабораторную работу, я ознакомилась с принципами построения физической модели линии переменного тока 110-220кВ,которая относится к категории питающих электрических сетей. Усвоила методики расчета её режимов работы с помощью модели. Также я произвела расчет режима реальной линии, методом расчета питающей разомкнутой сети при известном напряжении в начале линии.