 |
|
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЛИНИИ С ДВУХСТОРОННИМ ПИТАНИЕМ
Целью работы является исследование потокораспределения в линии с двухсторонним питанием при нормальном и послеаварийном режимах.
Запомните, что в условиях сельской электрификации в последнее время все большее применение находят простые замкнутые сети, обеспечивающие достаточную надежность электроснабжения сельскохозяйственных потребителей. Это или сети с двухсторонним питанием, имеющие два независимых источника питания, или кольцевые сети с одним источником питания. Кольцевая сеть является частным случаем сети с двухсторонним питанием и легко приводится к ней путем разрезания кольцевой сети по источнику питания.
Существенным недостатком разомкнутых (радиальных) сетей является то, что в случае выхода из работы какого-либо участка этих сетей, значительная часть потребителей лишается электроснабжения. Поэтому для обеспечения надежного электроснабжения ответственных потребителей, не терпящих длительных перерывов в электроснабжении, применяют замкнутые сети.
Замкнутой называют электрическую сеть, магистральные линии которой получают питание не менее чем с двух сторон.
ПОЯСНЕНИЯ К РАБОТЕ
Расчет сетей с двухсторонним питанием производится для двух режимов работы: нормального, когда питание нагрузок осуществляется одновременно с двух сторон, и послеаварийных, когда один из питающих пунктов вышел из работы.
Решающим моментом расчета замкнутых сетей, в том числе линий с двухсторонним питанием, является нахождение распределения мощностей или токов. Рассмотрим методику решения этого вопроса в линиях с двухсторонним питанием.
Вначале при известных параметрах схемы находят мощности (SA и SB) или токи (Iа и Iв), вытекающие из пункта питания, по известным формулам:
(1)
(2)
(3)
(4)
где Si или Ii, - мощность или ток нагрузки в точке i; Zi-A - полное сопротивление линии от пункта питания А до i точки приложения нагрузки; Zi-A - тоже, но от пункта питания A; ZAB - полное сопротивление линии между источниками питания; UА и UB - напряжения источников питания; UH - номинальное напряжение линии; SAB и SBA или iAB и iBA - уравнительные мощности или токи, обусловленные разностью напряжений, источников питания; SA и SB или iA и iB - мощности или токи, вытекающие из пунктов питания обусловленные только нагрузками.
Затем по I закону Кирхгофа находят распределение мощностей или токов в сети, т.е. величины и направления мощностей или токов на всех линейных участках. Например, мощность или ток участка 1-2 (рис.1) составит:
(5)
(6)
на участке 2-3
(7)
(8)
Начиная с некоторого участка, будут получаться отрицательные значения мощности или тока, что свидетельствует об изменении направления потока мощности. Такая точка схемы, которая получает питание с двух сторон, называется точкой потокораздела или токораздела. Точка потокораздела может быть только в месте присоединения нагрузки, и обозначается на схеме ▼. В общем случае точки потокораздела активной и реактивной мощности могут не совпадать.
Рис. 1. Расчетная схема линии с двухсторонним питанием
По условиям послеаварийных режимов линии с двухсторонним питанием очень часто выполняют проводами одинакового сечения вдоль всей длины с неизменным расстоянием между проводами, т.е. однородными. В этом случае при 
формулы для расчета 
и 
или 
и 
принимают более простой вид:
(9)
(10)
(11)
(12)
Как видно, при пользовании последними выражениями (9)-(12), оперируют не комплексами полных сопротивлений, а соответствующими длинами, что значительно упрощает расчеты.
Получив данные о распределении мощностей или токов в сети, определяют потерю и уровень напряжения в точке потокораздела и концевых точках.
Аналогичные параметры (линейные мощности или токи, потери и уровни напряжения в характерных точках сети и т.д.) определяют при послеаварийных режимах.
2. ЗНАКОМСТВО С УСТАНОВКОЙ
На лабораторном стенде приведена схема трехфазной распределительной линии с двухсторонним питанием при напряжении 10 кВ и смонтирована ее действующая однофазная модель, выполненная с соблюдением масштабных коэффициентов подобия (рис.2). Модель линии включает следующие элементы:
1) два лабораторных автотрансформатора Т1 и Т2, имитирующие источники питания А и В;
2) линейные сопротивления ZA-i, Zi-2> 22_з, Z3_4 и Z4_b, имитирующие полные сопротивления участков линии с двухсторонним питанием;
3) нагрузочные сопротивления ZHi, Zh2, Zro и ZH4, имитирующие потребители с коэффициентом мощностью 0,8-0,9. Стенд, кроме того, снабжен выключателями SA1 и SA2 источником тока А и В, выключателями нагрузки (SA3 - SA6) и набором измерительных приборов: миллиамперметром (амперметром) РА, вольтметром PV и ваттметром PW. Измерительные приборы собраны по известной схеме (рис.3) и включаются в гнезда различных точек линии при помощи штекера (рис.2).
a)
Рис.2. Схема трёхфазной распределительной линии с двухсторонним питанием (а) и её однофазная модель переменного тока (б)
Рис.3. Схема включения приборов измерения
1. Питание на стенд подается через воздушный автоматический выключатель.
При расчете математической модели линии с двухсторонним питанием приняты следующие масштабные коэффициент подобия:
(13) 
(14)
(15) 
(16)
(17)
Номинальное напряжение линии 
= 60 В.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
3.1.Определить экспериментальным путем напряжение, ток и мощность в различных контрольных точках схемы (рис.2) для нормального режима работы при равенстве напряжений источников питания (А = В).
3.2. Определить экспериментальным путем напряжение, ток и мощность в различных контрольных точках схемы (рис.2) для нормального режима работы при разных напряжениях источников питания (А Ф В).
3.3.Определить экспериментальным путем напряжение, ток и мощность в различных контрольных точках схемы (рис.2) в послеаварийном режиме.
3.4.Для п.3.1. и 3.2. определить точки потокораздела активных и реактивных мощностей.
3.5. Составить схемы распределения мощностей (токов) и величин напряжения в различных режимах.
3.6. Определить параметры режимов реальной линии, пользуясь масштабными коэффициентами подобия.
3.7. Определить максимальную потерю напряжения для каждого режима