23Статические характеристики электрических нагрузок

С татические характеристики нагрузок по напряжению (рис. 2.17,д) более полно отражают свойства нагрузки, чем в случае задания постоянного тока, мощности или прово­димости, но их использование приводит к усложнению рас­четов. Во многих случаях эти характеристики не известны и возможно применение лишь типовых. Учет статических характеристик по напряжению оказывает существенное влияние на результаты расчета послеаварийных установившихся ре-жимов, когда напряжение сильно отличается от номи-нального.

С

Рис. 2.18. Статические характерис­- тики по напряжению для различ­- ных способов задания нагрузки

татические характеристики нагрузки по частоте должны учитываться при расчетах послеаварийных установившихся режимов,в которых имеет место дефи- цит мощности и частота отличается от номинальной. Та­кие расчеты установившихся режимов учитывают измене­ние частоты и применяются для анализа действия устройств регулирования частоты и противоаварийной автоматики.

На рис. 2.18 приведены статические характеристики по напряжению для различных способов задания нагруз­ки. Прямая 1, параллельная оси напряжений, - ; квадратичная парабола .; кривые 3, 4 - типовые статические характеристики. При задании постоянной проводимости нагрузки график оказывает­ся ближе к типовой статической характеристике, чем к характеристике 2 при , а -наоборот. При при­менении регулирования напряжения, обеспечивающего , полная мощность нагрузки постоянна, что со­ответствует прямой 1.

Нагрузка представляется случайным током при расче­тах электрических систем с большей долей электротяговой нагрузки. Электрифицированный транспорт-это специальный вид нагрузки, у которой во времени (по мере дви­жения электровоза) меняются величина и место подклю­чения. Такая нагрузка представляется в виде , где q-случайная величина (рис. 2.17,е). Расчеты, учитыва­ющие случайный характер нагрузки, применяются для специального анализа режимов электрических систем и в особенности для систем электроснабжения железных до­рог. В этих расчетах может учитываться несимметричный или несинусоидальный характер нагрузки.

24. +24Представление нагрузок при расчетах режимов ЭС

Способы представления нагрузок при расчетах режимов зависят от вида сети и целей расчета. При расчетах установившихся режимов сетей в заданный момент вре­мени основной характеристикой электрической нагрузки является ее статическая ха­рактеристика по напряжению, наиболее точно учитывающая свойства нагрузки. Такое представление нагрузок необходимо в тех случаях, когда отказ от учета изменения мощностей при изменении напряжения на их зажимах может привести к качественно неверному результату. Это особенно проявляется при расчете режимов электрических сетей со значительными отклонениями напряжений от номинальных значений, на­пример при расчете тяжелых, послеаварийных (ремонтных) режимов, сетей с транс­форматорами без РПН и других средств стабилизации напряжения. Учет СХН преду­смотрен в алгоритмах расчета режимов, реализуемых на ЭВМ. Однако для большин­ства эксплуатационных и проектных расчетов такой уточненный подход не является необходимым, а при расчетах режимов, выполняемых вручную, достаточно трудоем­ким. Поэтому ограничиваются менее строгим отображением свойств нагрузки. Наи­более часто используются следующие способы учета электрических нагрузок:

неизменный по модулю и фазе ток;

неизменная активная и реактивная мощность;

неизменная проводимость и неизменное сопротивление.

Рис. 4.11. Статические характеристики нагрузок по напряжению при различных значениях частоты

Задание (моделирование) нагрузки неизменным по модулю и фазе то­ком (рис. 4.12, б) В общем случае ток определяется по заданному значению мощ­ности нагрузки S и приложенному напряжению U:

(4.28)

где — сопряженные комплексы мощности, фазного и линейного напряжений. Изменение напряжения в точке подключения нагрузки при условии I = const определяет изменение мощности нагрузки, поскольку

(4.29)

Таким способом достигается определенное качественное соответствие с действительной статической характеристикой нагрузки, определяющей снижение ее мощности при уменьшении напряжения и рост мощности при повышении на­пряжения в точке включения нагрузки, и характеризуется пропорциональной зависимостью.

Рис. 4.12. Способы моделирования (задания) электрических нагрузок

Однако до расчета режима сети комплексные напряжения в узлах неизвест­ны они являются искомыми, а потому воспользоваться точным выражением (4.28) для задания нагрузки не представляется возможным. В условиях эксплуатации можно использовать результаты замеров напряжения U⁽⁰⁾ или принять их но­минальное значение U_Н. В этом случае токовые нагрузки узлов

(4.30)

вычисленные относительно исходных напряжений U⁽⁰⁾ или U_Н, задаются модулем тока

(4.31)

и его фазой φ= arctg(I_P/I_A), (4.32)

п рактически представляемой в виде средневзвешенного коэффициента мощности нагрузки

(4.33)

определяемого с помощью показаний счетчиков активной Wa и реактивной W_P энергии, например, за характерные (режимные) сутки.