Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Способы представления нагрузок при расчетах режимов электрических сетей (ЭС) зависят от вида сети и целей расчета. При расчетах установившихся режимов сетей в заданный момент времени основной характеристикой электрической нагрузки является её 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.
Задание (моделирование) нагрузки неизменным по модулю и фазе током (рис. 8.1,б) В общем случае ток определяется по заданному значению мощности нагрузки S и приложенному напряжению :
(8.1)
Где сопряженные комплексы мощности фазного и линейного напряжений. Изменение напряжения в точке подключения нагрузки при условии определяет изменение мощности нагрузки, поскольку
(8.2)
Таким способом достигается определенное качественное соответствие с действительной статической характеристикой нагрузки, определяющей снижение её мощности при уменьшении напряжения и рост мощности при повышении напряжения в точке включения нагрузки, и характеризуется пропорциональной зависимостью.
Однако до расчета режима сети комплексные напряжения в узлах неизвестны – они являются искомыми, а потому воспользоваться точным выражением (8.1) 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
(8.3)
вычисленные относительно исходных напряжений U(0) или U н., задаются модулем тока
(8.4)
и его фазой (8.5)
практически представляемой в виде средневзвешенного коэффициента мощности нагрузки
(8.6)
определяемого с помощью показаний счетчиков активной Wа и реактивной Wр энергии, например за характерные (режимные) сутки. Степень соответствия рассматриваемой модели (8.4), (8.6) реальной нагрузке, определяемая точным выражением(8.1)
(8.7)
возрастает для сетей с малыми изменениями напряжений и с уменьшением их фаз δ. Значения последних увеличиваются с ростом номинальных напряжений сетей и их загрузки. В низковольтных и распределительных сетях напряжением Uн ≤ 35 кВ значения напряжений находятся в достаточно узких пределах по модулю и практически совпадают по фазе (фазовые сдвиги векторов напряжений не превышают 1–2 гр.). Поэтому такая форма представления нагрузки (I = const, cosφ = const) принимается во всех расчетах низковольтных сетей. Как правило, так же задается нагрузка в расчетах режимов распределительных сетей среднего напряжения Uн ≤35 кB. Задание электрических нагрузок неизменным током при расчете питающих сетей напряжением Uн ≥110 кB, для которых свойственны существенные расхождения напряжений по величине и фазе, может привести к большим погрешностям и не является допустимым.
Задание нагрузки неизменной мощностью (рис. 8.1, в). При расчете установившихся режимов питающих и иногда распределительных электрических сетей нагрузки обычно характеризуются неизменными (постоянными) активной и реактивной мощностью PH = const, QH = const, т. е.
(8.8)
что соответствует многолетней практике эксплуатации электрических сетей и систем электроснабжения. Одна из причин задания S = const в том, что экономические расчеты осуществляются за полученную электроэнергию.
Аналогичные условия и модель нагрузки S н = const принимают при проектных расчетах электрических сетей, для потребителей которых требуется обеспечить малые отклонения напряжения от номинального значения.
Если у потребителей не обеспечивается поддержание постоянного напряжения, то допущение неизменности мощности нагрузки вызывают погрешности в расчетах установившихся режимов сетей в сравнении с учетом их нагрузок статическими характеристиками PH(U), QH(U). Эти ошибки небольшие, если сеть загружена умеренно, и недопустимы в тяжело загруженных сетях, работающих со значительными отклонениями напряжения от номинального значения.
Моделирование нагрузок постоянными сопротивлениями (проводимостями). При расчете режимов, для которых характерны значительные изменения напряжения на выводах нагрузок сети, нагрузку удобно представить параллельно или последовательно соединенными неизменными активными и реактивными сопротивлениями или соответствующими им проводимостями (рис. 8.1, г-е). Представление нагрузок постоянными проводимостями (сопротивлениями), включенными в точках присоединения нагрузок, в принципе соответствует их статическим характеристикам в виде квадратичных парабол. Величины этих сопротивлений выбираются таким образом, чтобы определяемая ими мощность при напряжении нормального (исходного) режима была бы равна заданной мощности нагрузки. Тогда при параллельном соединении сопротивлений (рис. 3.12, г) имеем
(8.9)
откуда получаем
(8.10)
При последовательном соединении сопротивлений (рис. 8.1, д) можно записать
(8.11)
откуда значения сопротивлений
(8.12)
(8.14)
Тогда моделирующая мощность проводимость (шунт) определяется в виде (рис. 8.1, е)
(8.15)
Представление нагрузок неизменными сопротивлениями или проводимостями в виде квадратичных зависимостей
(8.16)
не обеспечивает высокой точности результатов, поскольку моделирующие сопротивления и проводимости сами зависят от приложенного напряжения. Тем не менее, такой учет нагрузок электрических сетей дает более точные результаты, чем учет в виде неизменных мощностей, не зависящих от действительных приложенных напряжений.
Дата публикования: 2014-11-18; Прочитано: 5705 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!