Нагрузка
Информация о нагрузках, в отличие от ПК Мустанг, в АРМ СРЗА задается в виде сопротивлений. Примем нагрузки равными:
S1 = S2 = P1 + jQ1 = 8 + j4 MBA,
S3 = S4 = P3 + jQ3 = 15 + j5 MBA,
S5 = P5 + jQ5 = 200 + j120 MBA.
Доля мощности асинхронных двигателей в нагрузке:
S1, S2 – 70%,
S3, S4 – 30%,
S5 – 0%.
Для примера определим сопротивление прямой последовательности нагрузки S1
.
Сопротивления обратной последовательности нагрузки определяются по формулам
,
где R2*, Х2* – коэффициенты, учитывающие снижение сопротивления из-за влияния асинхронных двигателей [1], их значения приведены в таблице 4.
Таблица 4
Зависимость сопротивлений обратной последовательности нагрузки R2*, Х2* от доли асинхронных двигателей в нагрузке
Доля мощности АД |
0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1 |
R2* |
1 |
0,4 |
0,2 |
0,1 |
0,05 |
0,03 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
Х2* |
1 |
0,6 |
0,5 |
0,4 |
0,32 |
0,28 |
0,22 |
0,2 |
0,19 |
0,18 |
0,18 |
Сопротивления нагрузок для прямой и обратной последовательностей представлены в таблице 5.
Таблица 5
|
ZH1=ZH2 |
ZH3=ZH4 |
ZH5 |
Прямая послед. |
3.97+j1.98 Ом |
6+j2 Ом |
194+j116 Ом |
Обратная послед. |
0.08+j0.396 Ом |
0.6+j0.8 Ом |
194+j116 Ом |
Схема замещения прямой последовательности для схемы рис. 1 представлена на рис. 2.
Рис. 2. Схема замещения прямой последовательности
После подготовки расчетной схемы замещения электрической сети с параметрами по прямой, обратной и нулевой последовательностям необходимо предварительно скомпоновать ее на листе, пронумеровать узлы, а потом приступать к записи информации по сети в комплексе АРМ СРЗА по правилам данного комплекса, изложенным ниже.
1.2. Создание базы данных
Сначала необходимо создать свою рабочую директорию – папку в корневом каталоге программного комплекса. В созданной папке будут автоматически сохраняться все файлы, созданные Вами при расчете. После запуска программы выберите свою директорию (рис. 3).
Рис. 3
Выберите приложение Графический редактор (рис. 3), предназначенное для введения параметров схемы замещения совместно с ее графическим изображением. При создании новой сети выполните директивы, показанные на рис. 4. Если файл уже создан, то используйте директиву Выбор сети… .
Рис. 4
Информацию о параметрах ветвей удобно задавать в табличной форме. После выполнения директив, указанных на рис. 5, на экране появится Таблица параметров сети (рис. 6).
Рис. 5
Рис. 6
Запись параметров ветвей (кроме параметров взаимоиндукции, которую пока не учитываем) производится в соответствии со следующими колонками.
Тип – тип ветви, обозначается цифрами 0,1,101, 3, 4, 5, где
0 – ветви с ненулевыми параметрами: ветви, соединяющие два узла, с продольным сопротивлением без емкостной проводимости на землю (нагрузки, реакторы, статические емкости).
1, 101 – ветви с нулевыми параметрами: ветви, моделирующие шиносоединительные выключатели (ШСВ) и заземления нейтралей трансформаторов (тип 1 нормально ВКЛЮЧЕННЫЙ выключатель, а тип 101 нормально ОТКЛЮЧЕННЫЙ выключатель).
3 – трансформаторные ветви, т.е. ветви соединяющие узлы разного класса напряжения. Первым узлом в записи ветви следует узел, к которому приведено сопротивление ветви, коэффициент трансформации равен отношению напряжений первого и второго узлов в записи ветви. Для всех остальных типов ветвей узлы вносятся в произвольном порядке.
Двухобмоточный трансформатор моделируется одной ветвью типа 3. Трехобмоточные трансформаторы, автотрансформаторы и трансформаторы с расщепленной обмоткой моделируются с помощью двух ветвей типа 3 и одной ветви типа 0. Причем ветвь типа 0 должна примыкать к узлу, к напряжению которого приведены сопротивления трансформатора.
4 – генераторные ветви: ветви генераторов, двигателей и системы.
5 – линии: ветви, соединяющие два узла, с продольным сопротивлением и емкостной проводимостью на землю (линии электропередачи).
Пар – номер параллельности ветви. Если между узлами только одна ветвь, то Пар = 0. Если между узлами записано несколько ветвей, например, две, то для одной из них Пар = 0, а для второй Пар = 1.
Узел 1 – номер первого узла в записи ветви.
Узел 2 – номер второго узла в записи ветви.
Nэл – номер элемента, к которому принадлежит ветвь. Например, все три ветви, моделирующие трехобмоточный трансформатор, должны иметь одинаковый Nэл. Ветви, объединенные общим номером элемента, должны быть электрически связаны между собой.
R1,X1 – сопротивление ветви по прямой последовательности в Омах.
R0,X0 – сопротивление ветви по нулевой последовательности в Омах. Если R0,X0 не заданы (при этом в таблице автоматически присваивается R0 = 0, Х0 = 0), это означает, что эта ветвь отсутствует в схеме замещения нулевой последовательности. Ненулевые R0,X0 означают, что эта ветвь входит в схему замещения нулевой последовательности.
E;К1;B1(c) – для ветвей с типом 4 в эту колонку вносится значение ЭДС Е в кВ. Для системы принимают Е = U (в данном примере ЕС = 230 кВ); для генераторов Е рассчитывают;
– для ветвей с типом 3 в эту колонку вносится коэффициент трансформации К1 = Uузел1/Uузел2; первым должен быть узел, к напряжению которого приводится сопротивление,
– для ветвей с типом 5 – это полная емкостная проводимость прямой последовательности ветви В1 в мкСм, вносится со знаком +.
Фаза; L – для ветвей типа 4 в эту колонку вносят фазу ЭДС (угол δ) в градусах, для системы обычно принимается Фаза = 0, для генераторов и двигателей фазу ЭДС δ можно рассчитать по векторной диаграмме;
– для ветвей с типом 5 – длину линии L в километрах.
K0;B0(c) – для ветвей с типом 3 это коэффициент трансформации в схеме нулевой последовательности, обычно можно принять К0 = К1;
– для ветвей с типом 5 это емкостная проводимость ветви, обычно принимают В0 = В1.
R2, X2 – сопротивление ветви по обратной последовательности, задается только для ветвей генераторов и двигателей. По умолчанию (при этом в таблице автоматически присваивается R2 = 0, Х2 = 0) принимается равным R1,X1.
На рис. 7 приведена заполненная таблица (рис. 6) параметров сети, соответствующая схеме рис. 1.
Рис. 7
Далее необходимо заполнить таблицу Наименование узлов (рис. 8). Наименования узлов выбираются произвольно, по желанию пользователя.
Рис. 8
Сначала в этой таблице все напряжения узлов равны нулю. Для расчета напряжений узлов выполните директивы, указанные на рис. 9.
Рис. 9
Если все данные внесены правильно, то в колонке U кВ (рис. 8) появятся значения напряжений, соответствующие исходным напряжениям в узлах.
Заполните таблицу Наименование элементов (рис. 10). Наименования элементов также выбираются по желанию пользователя.
Рис. 10
Теперь можно приступать к графическому изображению сети (рис. 11). Рекомендуем при рисовании периодически нажимать клавишу F2, чтобы в непредвиденных случаях не потерять информацию. Нужно отметить, что при сохранении сети сохраняется и ее графическое изображение в файле под именем, указанном в статусной строке.
Рис. 11
После выполнения директив рис. 11 на экране появится таблица Узлы, ветви и другие детали (рис. 12). В окошке Узлы введите номер узла, входящего в таблицу Параметры сети (рис. 7). Начнем, например, с узла 1 (рис. 12).
Рис. 12
Потом нажмите кнопку ОК. На экране появится крестик. Сделайте щелчок левой кнопкой мыши, отпустите кнопку и нарисуйте узел 1 в виде прямой линии (узлы рисуются либо горизонтально, либо вертикально). Второй щелчок левой клавишей отменяет режим рисования. На экране появится таблица УЗЕЛ-1 (рис. 13). В окошке U расчетное этой таблицы указано реальное напряжение в данном узле, полученное при расчете, которое может несколько отличаться от номинального.
Рис. 13
Щелкните по кнопке Номер, таблица исчезнет, появится небольшой кружок. «Тащите» его на линию узла 1, щелкните левой кнопкой. На линии появится номер узла (рис. 14). Обратите внимание на то, что окошко Номер в таблице УЗЕЛ-1 станет неактивным.
Рис. 14
Аналогично «вытащите» на схему наименование узла и его напряжение. Нажмите ОК.
На экране снова всплывет таблица Узлы, ветви и другие детали (рис. 15). В окошке узлы появятся номера следующих узлов, входящих в таблицу рис. 7.
Рис. 15
Выбираем следующий узел – 2. Появится таблица УЗЕЛ-2. Аналогично нарисуйте узел 2 (рис. 16, а) и потом «вытащите» на него все надписи: Номер, Наименование узла, U кВ. Цвет линии будет зеленым, этот цвет соответствует напряжению 220 кВ.
а
б
Рис. 16
После того как все узлы будут изображены на схеме (рис. 17), можно приступать к рисованию ветвей.
Рис. 17
Снова вызываем таблицу Узлы, ветви и другие детали. В окошке Ветви появятся все ветви, входящие в таблицу рис. 7. Для того чтобы нарисовать ветвь, например 2–3, отметьте ее в таблице, нажмите ОК. Таблица исчезнет, появится крестик. Поставьте крестик на линию узла 2, щелкните левой кнопкой, отпустите кнопку и проведите линию до узла 3. Вторичный щелчок левой кнопкой мыши отменяет режим рисования ветви. На экране появится таблица Ветвь 2-3. «Вытащите» все надписи из этой таблицы, и разместите возле ветви 2-3. Графические изображения ветвей переносятся на чертеж после нажатия на клавишу Граф.
Графическое изображение трансформаторной ветви, генераторной и т.д. расположено в таблице справа и устанавливается автоматически в соответствии с типом ветви.
Необходимо помнить, что ветвь может быть нарисована только между двумя уже нарисованными узлами. Для ветвей, связанных с нулем, считается, что нулевой узел всегда нарисован.
Так последовательно работая с узлами и ветвями, получаем чертеж сети. На рис. 18 изображена схема замещения для рассматриваемого примера.
Рис. 18