Для двух рассмотренных выше режимов построить векторные диаграммы токов и напряжений по концам идеализированной линии.

НИУ (МЭИ)

Кафедра «Электроэнергетические системы и сети»

РАСЧЕТНОЕ ЗАДАНИЕ

по дисциплине «Дальние электропередачи сверхвысокого напряжения»

Выполнила: Комарова А.А.

Группа: Э-08-08

Преподаватель: Мурачёв А.С.

Москва, 2012 г.

СХЕМА И ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Рис. 1. Схема электропередачи

1.2. Номинальное напряжение ....................................................................................

1.3. Длина электропередачи ........................................................................................

1.4. Наибольшая передаваемая мощность в зимний период ...................................

1.5. Наименьшая передаваемая мощность летом от наибольшей зимней ..............

1.6. Количество и марка проводов в фазе ..................................................................

1.7. Шаг расщепления ..................................................................................................

1.8. Расстояние между фазами ....................................................................................

1.9. Коэффициент гладкости проводов ......................................................................

1.10. Относительная среднегодовая плотность воздуха ...........................................

1.11. Среднемесячная температура января ................. , июля .............

1.12. Время использования максимальной нагрузки эл. передачи ..........................

1.13 Мощность трёхфазного КЗ на шинах приемной системы………………………21000 МВА

1.14. Коэффициент мощности на шинах приемной системы в режиме наибольшей нагрузки

электропередачи ....................................................................................................

1.15. Избыточная реактивная мощность, применяемая системой в режиме наименьшей нагрузки,

не более.................................................................................................................

Расчёт погонных, волновых параметров и натуральной мощности линии.

Среднегеометрическое междуфазное расстояние:

Радиус расщепления фазы:

Из ГОСТ 839-80 табл.4 (приложение 1):

Радиус одного провода:

Эквивалентный радиус пучка проводов расщеплённой фазы:

Погонное индуктивное сопротивление проводов фазы:

Погонная ёмкостная проводимость:

Волновое сопротивление линии, определяющее волновые свойства ЛЭП:

Постоянная распространения электромагнитной волны:

где коэффициент затухания;

коэффициент изменения фазы.

Для идеализированной линии:

Волновая длина линии:

Натуральная мощность линии, определяющая пропускную способность ЛЭП:

2.2.Для режима наибольшей передаваемой мощности при , принимая линию идеализированной, рассчитать и построить эпюры распределения напряжения, тока, реактивной мощности по длине линии, рассчитать средний квадратичный ток и оценить потери активной мощности в линии.

Для этого режима принимается:

Базисная мощность:

Реактивная мощность в конце линии:

При

Строятся эпюры напряжения, тока и реактивной мощности вдоль линии. Для этого используются уравнения длинной линии в относительных единицах:

Таблица №2.1. Распределение напряжений вдоль линии.

				Re U	Im U
0	0	1	0	1	0	1	0
75	4,515	0,9969	0,0787	0,99738	0,07774	1,00040	4,46
150	9,030	0,9876	0,1569	0,98858	0,15499	1,00065	8,91
225	13,545	0,9722	0,2341	0,97364	0,23128	1,00074	13,36
300	18,060	0,9508	0,3099	0,95267	0,30614	1,00065	17,81
375	22,575	0,9235	0,3837	0,92580	0,37910	1,00041	22,27
450	27,090	0,8904	0,4552	0,89318	0,44971	1,00000	26,72

Рис. 2.1. Эпюра распределения напряжения по длине линии при К=1.

Таблица №2.2. Распределение тока вдоль линии.

	Re I	Im I
0	0,988	-0,0061	0,9880	-0,35
75	0,98494	0,0726	0,9876	4,22
150	0,97577	0,15085	0,9874	8,79
225	0,96055	0,22816	0,9873	13,36
300	0,93937	0,30406	0,9874	17,94
375	0,91237	0,37807	0,9876	22,51
450	0,87972	0,44974	0,9880	27,08

Рис. 2.2. Эпюра распределения тока по длине линии при К=1.

Таблица №2.3. Распределение реактивной мощности вдоль линии.

	Re S	Im S
0	0,988	0,0061
75	0,988	0,0042
150	0,988	0,0021
225	0,988	0
300	0,988	-0,0021
375	0,988	-0,0042
450	0,988	-0,0061

Рис. 2.3. Эпюра распределения реактивной мощности по длине линии при К=1.

Средний квадратичный ток:

Потери активной мощности:

Из справочника Файбисовича табл.3.9:

r₀-активное сопротивление, при t=20˚C: r₀=0,02 Ом/км .

Аналогичные эпюры построить при наличии перепада напряжений по концам линии, приняв , .

Базисные величины:

Таблица №2.4. Распределение напряжений вдоль линии.

	Re U	Im U
0	1	0	1	0
75	1,002	0,084	1,005	4,79
150	0,997	0,168	1,011	9,42
225	0,986	0,250	1,018	13,82
300	0,969	0,331	1,025	17,92
375	0,947	0,410	1,032	21,69
450	0,918	0,487	1,039	25,11

Рис. 2.4. Эпюра распределения напряжения по длине линии при К=1,04.

Таблица №2.5. Распределение тока вдоль линии.

	Re I	Im I
0	1,069	-0,061	1,071	-3,23
75	1,066	0,018	1,066	0,99
150	1,056	0,097	1,060	5,24
225	1,039	0,175	1,054	9,45
300	1,016	0,252	1,047	13,56
375	0,987	0,328	1,040	17,50
450	0,952	0,402	1,033	21,24

Рис. 2.5. Эпюра распределения тока по длине линии при К=1,04.

Таблица №2.6. Распределение реактивной мощности вдоль линии

	Re S	Im S
0	1,069	0,0605
75	1,069	0,0712
150	1,069	0,0802
225	1,069	0,0872
300	1,069	0,0920
375	1,069	0,0946
450	1,069	0,0948

Рис. 2.6. Эпюра распределения реактивной мощности по длине линии при К=1,04.

Для двух значений перепада напряжений найти значения реактивных мощностей по концам реальной линии с учетом активного сопротивления проводов. Полученные результаты сопоставить с результатами для идеализированной линии.

При :

Активное сопротивление линии оказывает значительное влияние на значения реактивной мощности по концам линии.

2.3. Провести аналогичные расчеты для режима наименьшей передаваемой мощности, приняв .

Базисная мощность:

Таблица №2.7. Распределение напряжения вдоль линии.

	Re U	Im U
0	1	0	1	0
75	1,012405	0,033613	1,013	1,9
150	1,018526	0,067018	1,021	3,76
225	1,018325	0,100007	1,023	5,58
300	1,011805	0,132375	1,021	7,39
375	0,999005	0,163922	1,013	9,2
450	0,980004	0,194451	1	11,01

Рис. 2.7. Эпюра распределения напряжения по длине линии для режима наименьшей передаваемой мощности

Таблица №2.8. Распределение тока вдоль линии.

	Re I	Im I
0	0,427	-0,197	0,471	-22,73
75	0,425675	-0,11767	0,442	-14,92
150	0,421708	-0,03761	0,423	-5,08
225	0,415124	0,042688	0,417	5,84
300	0,405963	0,122718	0,423	16,14
375	0,394282	0,201987	0,442	24,51
450	0,380155	0,280002	0,471	30,67

Рис. 2.8. Эпюра распределения тока по длине линии для режима наименьшей передаваемой мощности

Таблица №2.9. Распределение реактивной мощности вдоль линии.

	Re S	Im S
0	0,427	0,198
75	0,427	0,135
150	0,427	0,068
225	0,427	0
300	0,427	-0,068
375	0,427	-0,135
450	0,427	-0,198

Рис. 2.9. Эпюра распределения реактивной мощности по длине линии для режима наименьшей передаваемой мощности

Средний квадратичный ток:

Для двух рассмотренных выше режимов построить векторные диаграммы токов и напряжений по концам идеализированной линии.

Режим НБ:

При

Угол фазового сдвига вектора тока I₁ относительно напряжения U₁ :

Угол фазового сдвига вектора тока I2 относительно напряжения U2

При

Режим НМ:

По результатам расчетов п.2.2 и п.2.3 найти наибольшее значение напряжения в линии и рассчитать значение максимальной напряженности электрического поля на проводах средней фазы. Найти значение допустимой напряженности поля по условиям радиопомех. Сопоставить полученные значения с начальной напряженностью общей короны и сделать заключение о допустимости режима.