Общая характеристика электропередач и порядок их электрического расчета. Круговые диаграммы электропередачи. Угловые характеристики мощности и предельная передаваемая мощность, страница 4

Отсюда для объединенной схемы замещения обобщенные постоянные будут:

Если второй элемент состоит только из активного и индуктивного сопротивлений R и Х (рис. 7.7), тогда:

Обобщенные постоянные объединенной схемы будут:

Последовательность преобразований при нахождении обобщенных постоянных электропередачи дана на рис. 7.8.

д) Метод общих уравнений линии передачи.

Если необходимо учитывать равномерность распределения постоянных линии, то необходимо пользоваться для электрического расчета общими уравнениями линии через гиперболические функции или вводить поправочные коэффициенты при подсчете параметров схемы замещения линии (см. параграф 7.2).

Равномерность распределения постоянных следует учитывать для линий длиной более 300 км. В линиях длиной до 300 км равномерность распределения постоянных может не учитываться.

7.4. Круговые диаграммы электропередачи

Круговые диаграммы дают возможность произвести исследование различных режимов работы электропередачи и получить необходимые характеристики и зависимости работы электропередачи.

Для вывода круговой диаграммы электропередачи обратимся к уравнениям четырехполюсника:

Решая эти уравнения относительно I₂ и I₁ получим:

             

Полные мощности в начале и конце электропередачи будут:

                                          (7.11)

или

                        (7.12) где параметры круговой диаграммы начала линии (рис. 7.9):

                      параметры круговой диаграммы конца линии (рис. 7.10):

                     Q ‑ угол между векторами напряжений U₁ и U₂.

Круговая диаграмма может быть использована для определения мощности компенсирующих устройств, необходимой для поддержания заданных постоянных напряжений в начале и конце линии.

На рис. 7.11 показана соответствующая круговая диаграмма для конца электропередачи, а на рис. 7.12 – для начала электропередачи.

При изменении активной мощности на конце от Р_2макс до Р_2мин, реактивная мощность должна изменяться при заданном cosj₂ нагрузки от +jQ_2ген до –jQ_2потр.

Мощность компенсирующих устройств по условиям максимума нагрузки составит:

Q_макс =Q_2макс + Q_2ген и по условиям минимума нагрузки

Q_.мин =Q_2потр ‑ Q_2мин.

При заданном напряжении одного конца напряжение другого конца подбирается таким образом, чтобы

Q_мин £ 0,6Q_макс.

На рис. 7.12 дана совмещенная диаграмма начала и конца электропередачи.

Круговые и векторные диаграммы могут быть использованы для изучения режимов работы ЛЭП. Приведем для иллюстрации несколько примеров.

1.  Режим холостого хода ЛЭП (рис. 7.13). Потеря напряжения

т.е. пропорциональна квадрату длины линии и не зависит от абсолютной величины напряжения . Например, для воздушной линии 250 км – 5‑6% от U.

2. Режим передачи постоянной активной мощности при изменяющемся коэффициенте мощности (рис. 7.14).

Считаем, что в мощность S₂ входит и мощность, проходящая через половину проводимости линии (П‑образной схемы замещения).

При работе линии с изменяющейся реактивной нагрузкой и постоянным напряжении U₂ конец вектора U₁ должен скользить по прямой 57.

3. Режим с изменяющейся по величине мощностью S₂ при постоянном коэффициенте мощности (рис. 7.15).

Круговую диаграмму можно построить непосредственно на векторной диаграмме.

При этом исходим из уравнений четырехполюсника:

Построение ведем в следующей последовательности (рис. 7.16):

1)Откладываем по действительной оси напряжение U_ф2.

2)Напряжение холостого хода в начале линии U₁₀ = A U₂ смещено на угол a от вектора U₂ в сторону вращения векторов.

3)Падение напряжения UI_2a, обусловленное активной составляющей тока, смещено на угол b от горизонтали в сторону вращения векторов.

4)Под углом 90^о к вектору ВI_2а расположено падение напряжения ВI_2р, обусловленное полным током, при коэффициенте мощности нагрузки cosj₂, смещено на угол b ‑ j₂ от горизонтали в сторону вращения векторов.

5)Ток I₂ строится по заданному углу j₂.

6)Ток холостого хода I₁₀ = CU₂ смещен на угол g от горизонтали в сторону вращения векторов.

7)Активная составляющая тока короткого замыкания в начале линии DI_2a смещена на угол d от горизонтали в сторону вращения векторов.

8)Под углом 90^о к вектору DI_2a расположен вектор реактивной составляющей тока короткого замыкания DI_2р. Ток в начале линии I₁ равен векторной сумме тока холостого хода в начале линии и тока короткого замыкания.