Перенос нагрузок в другие узлы сети

При замене двух параллельных линий Л1 и Л2 одной эквивалентной необходимо сначала нагрузку линии Л2 разнести в точки 1 и 2.

При чем токи и падения напряжения на соседних с преобразуемым участках должны остаться неизменными (А – 1; 2 – В). Нагрузки в точках а иb:

Расчет сложнозамкнутых сетей

I. Метод преобразований– свертка схемы.

Основные положения

1. Если напряжения питающих пунктов одинаковы, то условно их можно «объединять» в один, а также «разрезать» на любое число пунктов.

2. Последовательно могут «складываться» линии, по которым протекает один и тот же ток, параллельно — те линии, у которых по концам одинаковые напряжения. Например, после перенесения нагрузки Sв узлыа и б (рис.а) сопротивления линииаб (Z₁ иZ₂) могут складываться последовательно, так как по ней протекает один и тот же токI(рис.б). ТогдаZ₃=Z₁+Z₂(рис. в).

3. Преобразование треугольника в звезду и обратно

Порядок расчета

I этап:G=0;B=0;ΔS_л=0;U=const.

1. Нагрузки переносятся в оба ближайших узла обратно пропорционально сопротивлению участков так, чтобы мощности остальных участков оставались неизменными.

2. Путем последовательного свертывания схема приводится к сети с двусторонним питанием. При таком свертывании напряжение питающих пунктов принимаются одинаковыми (U=const). Если нетU₁≠U₂≠U₃, то считается, что они одинаковые и равны эквивалентному:

y– проводимости участков между соответствующими питающими пунктами и ближайшим узлом

3. Известными методами рассчитывается потокораспределение.

4. Сеть снова разворачивается

II. Уравнения состояния электрической сети основан на основных законах электрической цепи – законы Ома и Кирхгофа

Уравнения взаимозависимы, поэтому исключают одно уравнение.

Узел, соответствующий исключенному уравнению, называют узлом баланса, или балансирующим.

Недостающие уравнения записываются на основании IIзакона Кирхгофа

По закону Ома U=IZ

Матричный способ расчета

Если каждой ветви цепи дать определенное направление, то полученная схема называется направленным графом. Описывается с помощью двух матриц: 1 – соединений М, 2 – инциденцииN M- прямоугольная таблица,строкаотвечает одному изузловза исключением балансирующего; столбец – одной из ветвей. 0 – ветвь не связана с узлом; +1 - ветвь выходит из узла; -1 – ветвь входит в узел.

N– матрица соединений в контурах; строки – контуры; столбцы – ветви. 0 – ветвь не входит в контур; +1 – совпадает с направлением контура; -1 – нет

Уравнение состояния электрической цепи в матричной форме

Обобщенное уравнение состояния

Лекция №20

Тема 6.5. Потери мощности и электроэнергии в электрических сетях, пути их снижения.

Нефть, газ, а следовательно и эл. энергия дорожают, поэтому вопросы снижения потерь при выработке, передаче и распределении эл. энергии становятся все актуальней. Рассмотрим эти вопросы подробней.

Потери активной мощности в линиях и трансформаторах отражают нагрев проводников при прохождении по ним эл. тока, что обуславливает установку дополнительной мощности на эл. станциях. Потери реактивной мощности имеют другую природу. Они отражают наличие магнитных полей и непосредственно вызывают дополнительные потери напряжения, а это, в свою очередь, ведет к увеличению тока нагрузки, а следовательно к увеличению потерь активной мощности.

Потери активной мощности в трехфазной системе, как известно, определяются формулой:

.

Причем, на мы влиять не можем, а на- можем путем применения компенсирующих устройств. Если линия состоит из нескольких участков, то:

.

А потери реактивной:

.

Баланс полных мощностей запишется:

.

Полные потери в линии будут равны:

.

Рассмотрим потери в трансформаторах по аналогии с ЛЭП. Можно записать:

,

а можно и так:

.

используя 4 основных параметра трансформаторов, которые приводятся в справочниках, можно определить и:

,

,

где - коэффициент загрузки трансформатора.

напрямую связан с током Х.Х. трансформатора:

,

тогда

.

Во втором слагаемом:

, а

и

.

Для 3-ехобмоточных трансформаторов выражения для потерь мощности в них же будут такими:

;

.

Теперь перейдем к определению потерь эл. энергии. В самом общем виде расход эл. энергии за год:

,

а потери:

,

где - ток нагрузки, который не остается постоянным.

Если построить график нагрузки по продолжительности (рис. 1), то выражение для можно записать в следующем виде:

.

Рис. 1.

Однако на практике этой формулой не пользуются. вводят понятие – число часов использования максимума нагрузки :

.

На графике - это одна сторона прямоугольника ОАВС, представляющего его площадь. Значениядля различных отраслей промышленности приводятся в справочниках.

На практике для подсчета чаще других используется метод максимальной нагрузки:

,

где и- соответственно время максимальных потерь активной и реактивной мощностей.

Полагая, что они мало отличаются друг от друга, т.е. , получаем простую формулу:

.

Для определения найдена эмпирическая формула:

.

Иногда используется метод средней нагрузки:

или

.

На практике для подсчета потерь эл. энергии в трансформаторах используется формула:

,

а для подсчета потерь в линиях:

.

Из приведенных формул вытекают следующие принципиальные пути сокращения потерь:

• повышение напряжения в эл. сетях;

• сечения проводов должны соответствовать экономически обоснованному уровню;

• всюду, где это возможно, необходимо использовать параллельную работу ЛЭП и трансформаторов;

• не допускать работу трансформаторов в режиме холостого хода, стремиться поддерживать их загрузку оптимальной, в пределах 0,65 – 0, 75 от номинальной;

• ограничивать перетоки реактивной мощности в сетях путем установки компенсирующих устройств.