Wykad 3 Spadki i straty napicia. Straty przesyowe mocy. Analiza promieniowych ukadów przesyowych.

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Wykad 3 Spadki i straty napicia. Straty przesyowe mocy. Analiza promieniowych ukadów przesyowych."

Danuta Kania
6 lat temu
Przeglądów:

1 1 Wykad 3 Spadki i straty napicia. Straty przesyowe mocy. Analiza promieniowych kadów przesyowych Spadki i straty napicia. Straty przesyowe. a rys pokazano wykres wektorowy napi# odnosz$cy si do krótkiej linii zasilaj$cej odbiór SEE Z+j S+j m A A A - A A e ys Wykres napi# w promieniowym kadzie przesyowym Strata napicia jest ró(nic$ geometryczn$ wektorów napicia na pocz$tk i ko*c kad przesyowego A A 3 Z Warto0# skteczna (mod) straty napicia A A 3 Z 3 Z Spadek napicia, to ró(nica warto0ci sktecznych napicia na pocz$tk i ko*c kad przesyowego A A Spadek napicia jest wielko0ci$ skalarn$ i ró(ni si od mod straty napicia A # A Spadki napicia odnosi si do napicia znamionowego i podaje si w procentach A% A 100% Warto0ci spadków napicia okre0lone s$ czsto w wytycznych projektowania, np.: % w przypadk zasilania miasta z GZ, 8% w przypadk zasilania wsi z odlegych GZ Odchylenie napicia, to dgotrwae obni(enie lb podwy(szenie napicia odbiorcy Zwykle wymaga si aby -5% +5% 100% Obecnie obowi$zj$ce przepisy w olsce dopszczaj$ wiksze odchylenia napicia

2 -10% +5% w wzach odbiorczych sieci S i nn -10% +10% w wzach odbiorczych sieci 110 kv Straty przesyowe Wyró(nia si straty pod(ne i poprzeczne. Straty pod(ne zwi$zane s$ z przepywem pr$d przez rezystancj pod(n$ i reaktancj pod(n$, rys. 3.1 S A 3 A * 3 3 Z * 3Z 3(+j) 3 + j3 A +j A A 3 - straty pod(ne mocy czynnej A 3 - straty pod(ne mocy biernej W cel obni(enia strat pod(nych mocy czynnej d$(y si do zmniejszenia rezystancji poprzez zwikszanie przekroj przewodów, zmniejszania pr$d poprzez podwy(szanie napicia linii. Straty poprzeczne zwi$zane s$ z wystpowaniem napicia na parametrach poprzecznych, rys. 3.. SEE A Z+j p Y k0 G/+j/ Y p0 G/+j/ ys. 3.. Schemat zastpczy gazi zasilaj$cej odbiór rzez parametry poprzeczne pod napiciem pynie pr$d p, wobec tego S p 3 p * 3 Y * k0 * / 3 Y * k0 (G/-j/) S p G/-j / p +j p p G/ - straty poprzeczne mocy czynnej p - / - straty poprzeczne mocy biernej Straty poprzeczne mocy biernej mog$ by# dodatnie w przypadk transformatorów i jemne w przypadk linii, gdy( ind (+) reaktancja indkcyjna poj (-) reaktancja pojemno0ciowa i w konsekwencji czyli 1 1 j + j G + j Z + j + Z Z Y ind - ind /Z (-) - ssceptancja indkcyjna jest jemna, gdy( ind (+) poj - poj /Z (-) - ssceptancja pojemno0ciowa jest dodatnia, gdy( poj (-) W cel obni(enia strat przesyowych poprzecznych czynnych nika si w$czania saboobci$(onych transformatorów pod napicie. W przypadk linii straty poprzeczne mocy biernej s$ generacj$ mocy biernej. m wiksza generacja pojemno0ciowa linii, tym wy(sze napicia. W lecie, przy maym obci$(eni linii napicia mog$ by# za wysokie, tote( wy$cza si saboobci$(one linie przesyowe.

3 3 3.. Analiza nmeryczna promieniowych kadów przesyowych kad przesyowy promieniowy pokazano na rys Dane s$: moc czynna i bierna odbior warto0# skteczna napicia na ko*c kad SEE Z+j S+j m A A A ba e +j0 A aa j A ys Wykres napi# i pr$d w promieniowym kadzie przesyowym ale(y obliczy#: moc czynn$ A i biern$ A na pocz$tk kad warto0# skteczn$ napicia A na pocz$tk kad k$t midzy wektorem napicia na ko*c i pocz$tk i kad A straty przesyowe mocy czynnej i biernej, spadek napicia A, odchylenie napicia na pocz$tk A i ko*c kad od warto0ci znamionowej. W cel rozwi$zania zadania przyjmje si, (e wektor napicia na ko*c kad, czyli napicia odbior, le(y w osi liczb rzeczywistych + j0 r$d odbior wynosi zatem * S j + j + j * 3 - skadowa czynna pr$d odbior odniesiona do wektora napicia odbior, - skadowa bierna odbior odniesiona do wektora napicia odbior. 3 Strata napicia wynosi A A 3 Z 3 (+j) 3 + j 3 A + j A A 3 strata napicia na rezystancji,

4 4 A 3 strata napicia na reaktancji. Strata napicia mo(e by# równie( przedstawiona w postaci straty pod(nej i poprzecznej A 3Z 3( + j)( + j ) + A + j aa + j aa + ba 3( + j)( ba + j 3 ) 3 - strata pod(na napicia, le($ca na przed(eni wektora napicia odbior, - strata poprzeczna napicia, prostopada do wektora napicia odbior. apicie na pocz$tk kad wynosi A + A + aa + j ba W konsekwencji mod napicia na pocz$tk kad wynosi + A ( + aa) ( ba) a k$t midzy wektorami napi# A arctg + aa ba Straty przesyowe wynosz$ A 3 - straty pod(ne mocy czynnej A 3 - straty pod(ne mocy biernej Zawa(my, (e wobec tego A A Z powy(szych zale(no0ci na straty przesyowe wynika, (e nie powinno si przesya# do odbiorcy d(ych warto0ci mocy biernej, gdy( powodje to wzrost strat przesyowych mocy czynnej. ajlepiej, aby moc bierna bya wytwarzana odbiorcy przez baterie kondensatorów.

5 Analiza promieniowych kadów przesyowych ozpywy mocy w wielogaziowych promieniowych kadach przesyowych zo(onych z transformatorów i linii oblicza si korzystaj$c z zale(no0ci wyprowadzonych dla pojedynczej gazi, przy zao(eni, (e wektor napicia na ko*c kad pokrywa si z osi$ liczb rzeczywistych. Cay kad dzieli si na kaskadowo po$czone czwórniki, w których wyró(nia si pnkt ko*cowy i pocz$tkowy. oszczególne czwórniki analizje si przyjmj$c ka(dorazowo wektor napicia na ko*c czwórnika jako wektor le($cy w osi liczb rzeczywistych. Algorytm oblicze# jest nastpj%cy: 1. arysowa# schemat zastpczy kad w postaci szeregowego po$czenia czwórników typ.. Oznaczy# poszczególne wzy na schemacie zastpczym kad przesyowego. 3. Obliczy# parametry zastpcze kad przesyowego. 4. Analizowa# poszczególne czwórniki: przyj$#, (e wektor napicia na ko*c danego czwórnika le(y w osi liczb rzeczywistych, obliczy# straty poprzeczne w wle ko*cowym czwórnika, obliczy# moc czynn$ i biern$ pyn$c$ przez parametry pod(ne czwórnika, obliczy# pod(n$ i poprzeczn$ strat napicia w odniesieni do wektora napicia na ko*c czwórnika, obliczy# mod i k$t napicia na pocz$tk czwórnika, obliczy# straty pod(ne czwórnika, obliczy# straty poprzeczne w wle pocz$tkowym czwórnika, obliczy# moc wypywaj$c$ z wza pocz$tkowego czwórnika, obliczy# procentowy spadek napicia na parametrach pod(nych czwórnika, obliczy# procentowe odchylenie napicia na pocz$tk i ko*c czwórnika. 5. Analiz poszczególnych czwórników kontynowa# poswaj$c si od ko*ca do pocz$tk kad przesyowego.. Obliczy# cakowity spadek napicia, smaryczne straty przesyowe, cakowit$ sprawno0# przesy mocy czynnej. 7. Wykona# wykres wektory napi# i pr$dów. rzykad Dany jest kad przesyowy jak na rys rzeprowadzi# analiz rozpywów mocy w tym kadzie kv 400kV +j ys Schemat sieci do obliczania rozpywów mocy. Dane kad przesyowego inia 400 kv: 0,05 /km, 0,4 /km,,5 µs/km l 5 km Dwa transformatory pracj%ce równolegle: S 5 MVA, t 40/15.75 kv c 0,5 MW, k 15 % Fe 0, MW, 0 0,5 % Odbiór: 45 MW, 75 Mvar apicie na ko#c kad przesyowego: 1 kv

6 1. Schemat zastpczy kad ozwi%zanie p 3 0, 58,8 p p 11,5 90 p 1 S 3 G / 1,13µS /,37µS G / 1,13µS /,37µS / 81,5µS / 81,5µ S 1 45 MW 75 MW 1 kv ys. 3.. Schemat zastpczy kad przesyowego. Wyznaczenie parametrów zastpczych kad: ransformator inia c c% 100% 0,0% S c 0,5 40 0, 100 S S 450 k 15 G µ 0,0 15% , S Fe 0,4,7 S 40 0 S 0, ,75 S µ l 0, , 5 l 0, l,5 5 5,5 S µ 3. Analiza poszczególnych czwórników Czwórnik -1 apicie w w7le 1 1 kv 1 0 Moc dopywaj%ca do wza 1 S 1 (45+j75) MVA Straty poprzeczne w wle 1 p 1 p , ,48M var Moc dopywaj$ca do wza 1 S 1 S 1 +S p1 (45+j75)+(0-j33,48) (45+j41,5) MVA

7 7 Strata pod(na napicia na odcink , a Strata poprzeczna napicia na odcink ,5 b Mod napicia w pkt. 4,9kV 109,5kV ( + a ) + ( b ) ( + 4,9) + 109, kV K$t napicia wzgldem 1 b arctg + 109,5 arctg + 4,9 a Straty przesyowe pod(ne na odcink ,5 11, ,5 90 Straty poprzeczne w wle p p 0 81,5 10 1,5 o 17,4MW 137,88M var 41,81M var Moc dopywaj$ca do wza S S S 1 +S p -1 +S p (45+j41,5)+(17,4+j137,88)+(0-j41,81) (44,4+j137,59) MVA Czwórnik 3- apicie w w7le K%t przesnicia napicia Moc dopywaj%ca do wza Straty poprzeczne w wle p p G 1,13 10 (,37 10 kv -1 1,5 o S (44,4+j137,59)MVA 0,17MVA ) 0,95M var Moc dopywaj$ca do S S +S p (44,4+j137,59) +(0,17+j0,95)(44,41+j138,54)MVA Strata pod(na napicia na odcink ,41 0, + 138,54 58, a 3 Strata poprzeczna napicia na odcink 3-44,41 58,8 138,54 0, b 3 Mod napicia w pkt. 3 1,38kV 7,4kV 3 ( + a3 ) + ( b3 ) ( + 1,38) + 7,4 41,5kV K$t napicia 3 wzgldem

8 8 7,4 b3 o 3 arctg arctg 9, 4 + a3 + 1,38 Straty przesyowe pod(ne na odcink , ,54 0, , ,54 58,8 Straty poprzeczne w wle 3 0,3MW 85M var G p 3 3 1, ,5 0,19MVA p 3 3 (, ,5 ) 1,08M var Moc dopywaj$ca do wza 3 S 3 S +S 3 - +S p3 (44,41+j138,54)+(0,3+j85)+(0,19+j1,08) (44,93+j4,)MVA apicie na pocz%tk kad Odpowied7 3 41,5 kv t K%t midzy napiciem na pocz%tk i ko#c kad przesyowego ,5+9,4 5,9 o Straty przesyowe mocy czynnej w kadzie przesyowym 3 - odb 44, ,93 MW Sprawno:; przesy mocy czynnej odb 45 p 100% 100% 9% 44, ,75 41, /15,75 15,47kV

9 b 3-1 a -1 b -1 a 3-3 p p p3 p1 3 ys Wykres wektorowy napi; i pr%dów

Podobne dokumenty

1 SEE wykad 2 Schematy zastpcze linii i transformatorów. Wykady dostpne na stronie: http://zss.ie.pwr.wroc.pl/studenci

1 SEE wykad 2 Schematy zastpcze linii i transformatorów. Wykady dostpne na stronie: http://zss.ie.pwr.wroc.pl/studenci 1 EE wykad chematy zastpcze linii i transformatorów. Wykady dostpne na stronie: http://zss.ie.pwr.wroc.pl/stdenci Wykad chematy zastpcze linii i transformatorów. waga! Wykad zosta przeniesiony z s.305