Выбор схемы замещения элемента системы электроснабжения

Расчёт потерь мощности в линиях, трансформаторах, и преобразователях при проектировании систем промышленного электроснабжения необходим в двух случаях:

1) для корректировки расчётных нагрузок;

2) Для определения технико-экономических показателей элементов системы электроснабжения, в частности потерь электроэнергии..

При расчётах потерь мощности в элементах системы электроснабжения принимаем определённые упрощения. Наиболее важное из них основывается на том, что большинство элементов системы электроснабжения имеют симметричные (или практически симметричные) трёхфазные нагрузки; поэтому анализ потерь мощности проводят по однофазным схемам замещения каждого

элемента. В качестве такой схемы замещения используют Г-образный четырёхполюсник, нашедший применение при анализе не только электрических машин и трансформаторов, но и различных преобразователей, кабельных и воздушных линий (рис. 8.1.).

Рис. 8.1. Г-образная схема замещения элемента системы электроснабжения

Более сложные схемы замещения (П- и Т-образные) применяют для точных расчётов при длине кабельных линий более 25 км и воздушных более 100 км.

Линии такой длины в системе электроснабжения промышленных предприятий встречаются крайне редко.

Рис. 8.2. К определению параметров схемы замещения

На рис. 8.1. и 8.2. приняты следующие основные положения:

1) Комплексное выражение потребляемой полной мощности записывают в виде

S = P + jQ (8.1.)

чему соответствуют комплексные произведения

S = U = I Z = U Y”, (8.2.)

где U – комплексное напряжение;

I – комплексный ток;

I`` - сопряжённый комплексный ток;

Z – комплексное полное сопротивление;

Y – комплексная полная проводимость;

Y`` - сопряжённая комплексная проводимость.

2) Реактивное сопротивление и реактивную проводимость представляют разностью их индуктивной и емкостной составляющих, то есть (рис. 8.2.)

Х = Х_L – X_C = L - ; (8.3.)

В = В_L - В_С = - С`; (8.4.)

где L, L` - индуктивности соответственно последовательной и параллельной частей схемы замещения;

С, С` - ёмкости тех же частей;

=2 f – угловая частота тока;

f – промышленная частота тока, f=50 Гц.