Схемы замещения элементов электрической системы

 

Генераторы вводят в общую схему замещения в виде идеального источника ЭДС Е^`` за сопротивлением . Говорят, что генератор вводят в схему замещения сверхпереходной ЭДС за сверхпереходным сопротивлением (рис. 1.2 а).

Так как сопротивления генератора задаются в о.е. при базисных условиях, соответствующих номинальным параметрам генератора, их необходимо привести к базисным условиям, выбранным для всей схемы электрической системы

 

где S_Гном, U_Гном – номинальные параметры генератора;

S_б, U_бГ – базисная мощность и базисное напряжение для генераторной ступени.

В каталожных данных задается  В целях упрощения примем U_Гном = U_бГ, тогда

 

Сверхпереходная ЭДС генератора может быть определена по приближенной формуле

 

где U₀, I₀, sinφ₀ – параметры предшествующего режима генератора.

Все параметры (кроме cos φ) должны быть выражены в относительных единицах. В расчете предшествующий режим для генераторов принимается равным номинальному, тогда в о.е. при базисной мощности и U_Гном = U_б.Г

при

 

U_0*(б) = U_Гном/U_б.Г = 1,0.

 

Двухобмоточные трансформаторы вводят в схему замещения индуктивным сопротивлением. В относительных единицах при номинальных базисных условиях Х_Т*(н) = u_к %/100. В о.е. при принятых базисных условиях

 

 

где U_T и U_бТ – номинальное напряжение трансформатора и базисное напряжение ступени со стороны U_Т.

Схема замещения трехфазного двухобмоточного трансформатора, у которого обмотка низшего напряжения расщеплена на две цепи (n = 2), показана на рис. 1.2 б. Обмотки низшего напряжения работают раздельно. Сопротивление Х_в-н для трансформатора определяется через напряжение короткого замыкания u_к.в-н при соединенных параллельно обмотках Н1 и Н2, то есть

u_к.в-н = Х_к*(н) = Х_в-н.

 

Сопротивление Х_в-н называется сквозным.

 

Рис. 1.2 а                                 Рис. 1.2 б

 

Сопротивления лучей звезды замещения трансформатора определяются по формулам

 

 

По данным испытаний, трансформаторы с расщепленной обмоткой низшего напряжения имеют сопротивление Х_расщ = 3,5Х_в-н.

Трехобмоточные трансформаторы и автотрансформаторы, как правило, имеют обмотки высшего (В), среднего (С) и низшего (Н) напряжений. Их схема замещения имеет вид трехлучевой звезды (рис. 1.3).

 

 

Рис. 1.3

 

Сопротивление лучей звезды замещения находят по формулам

 

где Х_в-с, Х_в-н, Х_с-н соответствуют напряжениям КЗ трансформатора u _K.В-С %, u_K.B-H %, u_K.C-H %, которые приводятся в каталогах всегда в данной последовательности.

Пересчет сопротивлений трансформатора в о.е. при принятых базисных условиях проводится по формуле для трехфазного двухобмоточного трансформатора (см. выше).

Воздушная линия (ЛЭП) в схеме замещения представляется своим реактивным сопротивлением. В о.е. при принятых базисных единицах сопротивление ЛЭП определяется выражением

 

 

где Х₀ – удельное сопротивление одной цепи линии (табл. 1), Ом/км;

U_лб – базисное напряжение линии;

 L – длина линии (км).

Т а б л и ц а 1