Примеры ручного расчёта установившегося режима, без учёта потерь мощности — различия между версиями
Plat3333 (обсуждение | вклад) |
Plat3333 (обсуждение | вклад) |
||
Строка 7: | Строка 7: | ||
[[Файл:Пример_электрической_сети_с_двумя_контурами.jpg|мини|400px| Исходная схема электрической сети, с двумя контурами]] | [[Файл:Пример_электрической_сети_с_двумя_контурами.jpg|мини|400px| Исходная схема электрической сети, с двумя контурами]] | ||
[[Файл:Электрическая_сеть_с_двумя_контурами_и_деревом_сети.jpg|мини|400px| Выделение дерева сети.]] | [[Файл:Электрическая_сеть_с_двумя_контурами_и_деревом_сети.jpg|мини|400px| Выделение дерева сети.]] | ||
− | [[Файл:Условные_обозначения.jpg]] | + | [[Файл:Условные_обозначения.jpg | мини |400px|Условные обозначения]] |
+ | |||
+ | |||
Алгоритм расчета методом контурных токов: | Алгоритм расчета методом контурных токов: | ||
Строка 41: | Строка 43: | ||
Переносим базисный узел в 4 узел, … | Переносим базисный узел в 4 узел, … | ||
− | [[Файл:Преобразованная_схема.jpg]] | + | [[Файл:Преобразованная_схема.jpg| мини |400px|Преобразованная схема]] |
Составление системы уравнений: | Составление системы уравнений: | ||
Строка 92: | Строка 94: | ||
<math>S_{34}=-S_{I}=64,288+j33,25</math> | <math>S_{34}=-S_{I}=64,288+j33,25</math> | ||
− | [[Файл:Потоки_мощности.jpg]] | + | [[Файл:Потоки_мощности.jpg| мини |400px|Потоки мощности в ветвях 1-2,3-4]] |
По Первому закону Кирхгофа найдем потоки мощности во всех ветвях: | По Первому закону Кирхгофа найдем потоки мощности во всех ветвях: | ||
Строка 114: | Строка 116: | ||
− | [[Файл:Потоки_мощности_во_всех_ветвях.jpg]] | + | [[Файл:Потоки_мощности_во_всех_ветвях.jpg| мини |400px| Потоки мощности во всех ветвях]] |
Возвращаем на место узел 5, тогда распределение потоков будет выглядеть так: | Возвращаем на место узел 5, тогда распределение потоков будет выглядеть так: | ||
− | [[Файл:Окончательное_распределение_потоков_мощности.jpg | + | [[Файл:Окончательное_распределение_потоков_мощности.jpg| мини |400px|Окончательное распределение потоков мощности во всех ветвях |
=Примечания= | =Примечания= | ||
[[Категория:Установившиеся режимы]] | [[Категория:Установившиеся режимы]] |
Версия 15:21, 11 июня 2018
В данной статье представлены примеры оценки параметров установившегося режима электрчиеской сети, на основе алгоритмов оптимизированных для ручного расчёта.
С уелью упрощения расчётов продольные и поперечные потери в ветвях мощности не учитываются.
Пример расчёта сети с двумя контурами
Алгоритм расчета методом контурных токов:
- Составление направленного графа сети (расстановка условно-положительных направлений по ветвям).
- Выделение "дерева" электрической сети
Дерево- граф без цикла ( односвязный граф), т.е. выделение "простого пути" [1].
- Выделение условно-положительных направлений обхода контура.
- Расчет собственных и взаимных сопротивлений контура.
- Составление контурного уравнения.
- Расчет контурного уравнения.
- Если требуется расчет потери мощности сети, то применять метод разрезания контуров.
Например, Исходные данные:
- Мощности нагрузок узлов: [math] S_{1}=60+j32;\text{ } S_{2}=10+j5;\text{ } S_{3}=40+j22;\text{ } S_{4}=-30-j17\text{ }. [/math]
- Напряжения базисного узла:[math]\dot{U}_{\text{Б}}=115[/math] кВ.
- Проводимость шунта: 378 [мкСм].
- Марка проводов всех ЛЭП: АС-240.
- Длины ЛЭП:
- 1-2: 3х60 км;
- 1-3: 1х40 км;
- 2-3: 1х30 км;
- 2-4: 2х50 км;
- 3-4: 2х50 км;
- 4-5: 2х50 км.
Решение: Сворачиваем шунт в узле 3 : [math] \dot{S} = \dot{U}^{2} \cdot \hat{Y} = 115^{2} \cdot (-j 151,2) \cdot 10^{-6}=-j 2 [/math] (Мвар).
[math] S_{3n}=S_{3}+\bigtriangleup S_{ }=40+j 22+ (-j2)=40+j 20 [/math] Переносим базисный узел в 4 узел, …
Составление системы уравнений:
[math]S_{I}\times Z{_{II}} +S_{II}\times Z{_{I;II}} +C_{1}=0 [/math]
[math]S_{I}\times Z{_{II; I}} +S_{II}\times Z{_{II;II}} +C_{2}=0 [/math],
где [math]Z{_{II; I}}=Z{_{I; II}}[/math] –взаимные сопротивления контуров (учитывая направление обхода контуров)
[math]Z{_{I; I}},Z{_{II; II}}[/math] – собственные сопротивления контуров
[math]C_{1}, C_{2}[/math] – (…, исходя из базисного узла, двигаемся по "дереву", учитывая направление обхода контура)
[math]Z{_{II; I}}=Z{_{I; II}}=Z_{23}[/math]
[math]Z{_{I; I}}=Z_{13}+Z_{32}+Z_{12}[/math]
[math]Z{_{II; II}}=Z_{23}+Z_{24}+Z_{34}[/math]
[math]C_{2}=S_{3n}\times (Z_{23}+Z_{24})+S_{2}\times Z_{24}+S_{1}\times (Z_{23}+Z_{24})[/math]
[math]C_{1}=S_{1}\times (Z_{13}+Z_{23})+S_{3n}\times Z_{23}[/math]
Подстановка в исходную систему уравнений:
[math]S_{I}\times (Z_{13}+Z_{32}+Z_{12})+S_{II}\times Z_{23}+(S_{1}\times (Z_{13}+Z_{23})+S_{3n}\times Z_{23})=0[/math]
[math]S_{I}\times Z_{23}+S_{II}\times (Z_{23}+Z_{24}+Z_{34})+(S_{3n}\times (Z_{23}+Z_{24})+S_{2}\times Z_{24}+S_{1}\times (Z_{23}+Z_{24}) )=0[/math] Так как все линии однородны (одного сечения), можем представить полное сопротивление линий эквивалентно их длине
Тогда, произведя соответствующую подстановку, получим такую систему:
[math]S_{I}\times (\frac{60}{2}+\frac{50}{2}+\frac{60}{2})+S_{II}\times \frac{50}{2}+(S_{1}\times (\frac{60}{2}+\frac{50}{2})+S_{3n}\times \frac{50}{2})=0[/math]
[math]S_{I}\times \frac{50}{2}+S_{II}\times (\frac{50}{2}+40+30)+(S_{3n}\times (\frac{50}{2}+40)+S_{2}\times 40+S_{1}\times (\frac{50}{2}+40) )=0[/math]
Решив ее, получим:
[math]S_{I}=-31,68-j16,81[/math]
[math]S_{II}=-64,288-j33,25[/math]
Учитывая условно положительное направление в вести 1-2 и обхода контура, запишем:
[math]S_{12}=-S_{I}=31,68+j16,81[/math]
Аналогично для второго контура:
[math]S_{34}=-S_{I}=64,288+j33,25[/math]
По Первому закону Кирхгофа найдем потоки мощности во всех ветвях:
Для узла 1:
[math]S_{13}+S_{12}=S_{1}[/math]
[math]S_{13}=S_{1}-S_{12}=28,32+j15,19[/math]
Для узла 3:
[math]S_{3n}+S_{13}=S_{23}+S_{34}[/math]
[math] S_{23}=S_{3n}+S_{13}-S_{34}=6,032+j1,94[/math]
Для узла 2:
[math]S_{24}=S_{2}+S_{23}-S_{12}=47,712+j23,75[/math]
Возвращаем на место узел 5, тогда распределение потоков будет выглядеть так: [[Файл:Окончательное_распределение_потоков_мощности.jpg| мини |400px|Окончательное распределение потоков мощности во всех ветвях
Примечания
- ↑ "Простой путь"- путь без повторяющихся вершин (выделение ветвей таким образом, чтобы в каждый узел можно было прийти от базы одним путем)