Представим простейшую замкнутую сеть в виде линии с двухсторонним питанием (рис. 5.3).
Примем следующие допущения:
- пренебрегаем потерями мощности на участках сети при определении распределения мощностей. Потери мощности на участках сети вычисляются на второй стадии расчета, когда определены потоки мощности, найденные без учета влияния этих потерь;
- принимаем равенство напряжений вдоль линии номинальному напряжению U ном. При этом допущении ток участка определяется по номинальному напряжению
где – сопряженная мощность на участке сети (противоположный знак у мнимой части).
- используем расчетные нагрузки подстанций. Под расчетными нагрузками понимаются нагрузки подстанций, приведенные к стороне высшего напряжения трансформаторов, включая и мощности, обусловленные проводимостями сетей.
При этих допущениях линии замещаются только их активными и реактивными сопротивлениями.
Падение фазного напряжения на любом участке линии между нагрузками
,
где I i - ток на данном участке;
|
|
Z i - комплексное сопротивление участка.
Умножив обе части уравнения на , получим падение линейного напряжения на любом участке линии между нагрузками:
Поскольку ,
Поскольку , то
,
где – сопряженный вектор напряжения в данной точке сети.
Нахождение распределения мощностей рассмотрим на примере сети (рис. 5.3), имеющей нагрузки S 1и S 2, напряжения в центрах питания U А и U Ви комплексные сопротивления участков сети Z 1, Z 2 и Z 3. В общем случае U А¹ U В и Z 1 ¹ Z 2¹ Z 3.
Приняв предварительно, что направление потоков мощностей соответствует указанному на рис. 5.3, запишем по второму закону Кирхгофа:
.
Если заменим в правой части выражения все комплексные величины на сопряженные, то получим следующее уравнение:
. (5.1)
Применяя первый закон Кирхгофа к узлам 1 и 2, можно написать
S 12 = S A– S 1 и S В = S 2– S 12 = S 1 + S 2 – S А. (5.2)
Подставляя (5.2) в (5.1) и группируя члены с S А, S 1 и S 2 , находим:
.
Обозначим , а также , , получим для мощности, вытекающей из центра питания А,
, (5.3)
где – комплекс сопротивления провода от нагрузки до
точки В.
Первый член правой части (5.3) представляет уравнительную мощность S ур, обусловленную неодинаковостью напряжений центров питания и сопротивлением магистрали сети. Уравнительная мощность не зависит от положения и величины нагрузок:
. (5.4)
Второй член дает мощность, зависящую от положения нагрузок на магистрали и величины нагрузок.
Определение S A по (5.3) возможно после предварительного выбора сечений проводов и их взаимного расположения, т.е. методом подбора. В частных случаях нахождение распределения мощностей на участках сети значительно упрощается.
|
|