918

Дослідження електричних мереж з розподіленим навантаженням з використанням їх моделей в пакеті Matlab

Лабораторная работа

Энергетика

Проведення аналізу втрат активної та реактивної потужностей та напруги в лініях електропередач напругою 10 кВ з рівномірно та нерівномірно розподіленим навантаженням з використанням пакету схемотехнічного моделювання Matlab.

Украинкский

2013-01-06

385.5 KB

15 чел.

Лабораторна робота №4

Дослідження електричних мереж з розподіленим навантаженням з використанням їх моделей в пакеті Matlab

Мета роботи: провести аналіз втрат активної та реактивної потужностей та напруги в лініях електропередач напругою 10 кВ з рівномірно та нерівномірно розподіленим навантаженням з використанням пакету схемотехнічного моделювання Matlab.

Теоретичні відомості

Досить часто зустрічаються лінії, в яких приблизно однакові за величиною навантаження розташовані на рівних відстанях один від одного. До таких ліній можуть бути віднесені лінії вуличного освітлення, стояки багатоповерхових будинків, повітряні лінії напругою 0,38/0,22 кВ уздовж вулиць з одноповерховими будинками, живлення верстатів, що розташовані уздовж цеху і т. ін. Такі лінії називають лініями з рівномірно розподіленим навантаженням.

Втрати активної та реактивної потужності на ділянці трифазної лінії змінного струму з зосередженим навантаженням розраховуються за формулами:

   (4.1)

де  – струм, що протікає в лінії; ,  – активний та індуктивний опори лінії; ,  – активна та реактивна потужності.

Розглянемо випадок, коли навантаження активне, а переріз лінії постійний уздовж всієї довжини (див. рисунок 4.1). Втрати активної потужності в такій лінії зі струмом навантаження , що протікатиме по ділянці dl з погонним активним опором проводу  визначаються:

, (4.2)

де  – погонна величина струму, А/км, що визначається як ;  – довжина лінії.

Втрати реактивної потужності визначаються аналогічно.

При навантаженні, яке задане активною та реактивною потужністю, втрати потужностей визначаються за формулою:

.     (4.3)

Рисунок 4.1 – Лінія електропередачі з рівномірно розподіленим навантаженням

Отже, втрати потужності в лінії з рівномірно розподіленим навантаженням в три рази менші, ніж в такій же лінії з зосередженим навантаженням.

Втрата напруги на ділянці трифазної лінії з зосередженим навантаженням розраховуються за формулою:

.     (4.4)

У випадку рівномірно навантаженої лінії через ділянку dl, протікатиме струм навантаження  (див. рисунок 4.1). Втрата напруги на цій ділянці:

.

Визначимо втрату напруги в лінії з рівномірно розподіленим навантаженням:

.  (4.5)

Рисунок 4.2 – Лінія електропередачі з зосередженим навантаженням

При навантаженні, яке задане потужностями формула (4.5) набуває вигляду:

.     (4.6)

Отже, втрата напруги в лінії з рівномірно розподіленим навантаженням вдвічі менша, ніж в такій же лінії з зосередженим навантаженням.

Порядок виконання роботи

  1.  Отримати у викладача схеми електричної мережі з рівномірно та нерівномірно розподіленим навантаженням з вихідними параметрами.
  2.  Розрахувати втрати активної та реактивної потужностей та напруги на ділянках мережі для заданої схеми.
  3.  В програмному пакеті MATLAB зібрати моделі схем для вимірювання втрат активної та реактивної потужностей та напруги на ділянках.
  4.  Виміряти втрати активної та реактивної потужностей та напруги на ділянках мережі.  
  5.  Порівняти величини втрат активної та реактивної потужностей та напруги на ділянках електричної мережі з рівномірно та нерівномірно розподіленим навантаженням.
  6.  Зробити висновки.

Згідно з завданням, для мереж зображених на рисунку 4.3 розрахуємо втрати активної та реактивної потужностей та напруги:

Рисунок 4.3 – Схеми мереж з зосередженим навантаженням

Довідникові данні для проводу марки АС-50:

R0=0,79 Ом/км; d=9.6 мм; D=0.4м

Розрахунок втрат потужності:

Втрати напруги:

Отримані результати зведемо до таблиці 4.1. Отримані результати перевіримо з допомогою моделі Matlab

Рисунок 4.5 Модель мережі з зосередженим навантаженням

Таблиця 4.1 – Втрати активної та реактивної потужностей та напруги в мережі зосередженим навантаженням

Довжина

∆P, МВт

∆Q, МВАр

∆U, В

мережі

розрахунок/модель

12 км

0,11/0,089

0,054/0,033

1,13/0,98

Розрахуємо втрати активної та реактивної потужностей та напруги для мереж з розподіленим навантаженням

                           

Рисунок 4.5 – Схема мережі з двома розподіленими навантаженнями

За формулою визначаємо втрати активної та реактивної потужності в лінії з рівномірно розподіленим навантаженням:

Розрахуємо втрати напруги в лінії з рівномірно розподіленим навантаженням за формулою:

Розрахуємо втрати активної та реактивної потужностей на ділянках лінії з рівномірно розподіленим навантаженням за формулами:

Розрахуємо сумарні втрати активної та реактивної потужності на ділянках мережі:

 МВт;

        

Розрахуємо втрати напруги на ділянках лінії з нерівномірно розподіленим навантаженням за формулами: 

Сумарні втрати напруги на ділянках мережі становлять:

        

Розраховані значення втрати активної та реактивної потужностей на ділянках та втрати напруги перевіримо з допомогою моделі Matlab. Схема моделі приведена на рисунку 4.6

Рисунок 4.5 Модель мережі з двома розподіленими навантаженнями

Отримані данні з розрахунку та моделі запишемо в таблицю 4.2

Таблиця 4.2 – Втрати активної та реактивної потужностей та напруги в мережі з двома розподіленими навантаженнями

Ділянка

∆P, кВт

∆Q, МВАр

∆U, В

розрахунок/модель

0-1

0,057/1,5

0,028/0,048

284/379

1-2

0,014/0,028

0,0068/0,0093

576/409

Розрахуємо втрати активної та реактивної потужностей та напруги для мереж з розподіленим навантаженням, представленої на рисунку 4.6

Рисунок 4.6 – Схема мережі з трьома розподіленими навантаженнями

Рисунок 4.5 Модель мережі з трьома розподіленими навантаженнями

Розрахуємо втрати активної та реактивної потужностей на ділянках лінії з рівномірно розподіленим навантаженням за формулами:

Розрахуємо сумарні втрати ативної та реактивної потужності на ділянках мережі:

0,057 МВт;

          .

Розрахуємо втрати напруги на ділянках лінії з нерівномірно розподіленим навантаженням за формулами: 

Сумарні втрати напруги на ділянках мережі становлять:

                        

Розраховані значення втрати активної та реактивної потужностей на ділянках та втрати напруги перевіримо з допомогою моделі Matlab.

Таблиця 4.3 – Втрати активної та реактивної потужностей та напруги в мережі з трьома розподіленими навантаженнями

Ділянка

∆P, МВт

∆Q, МВАр

∆U, В

розрахунок/модель

2-3

0,004/0,002

0,001/0,0007

125/84

1-2

0,0160/0,02

0,008/0,0077

3,082/2,96

0-1

0,037/0,03

0,018/0,011

3,718/3,563

Розрахуємо втрати активної та реактивної потужностей та напруги для мереж з розподіленим навантаженням, представленої на рисунку 4.6

Рисунок 4.7 – Схема мережі з чотирма розподіленими навантаженнями

Рисунок 4.5 Модель мережі з тчотирьма розподіленими навантаженнями

Розрахуємо втрати активної та реактивної потужностей на ділянках лінії з рівномірно розподіленим навантаженням за формулами:

Розрахуємо сумарні втрати ативної та реактивної потужності на ділянках мережі:

 МВт;

        

Розрахуємо втрати напруги на ділянках лінії з нерівномірно розподіленим навантаженням за формулами: 

Сумарні втрати напруги на ділянках мережі становлять:

        

Розраховані значення втрати активної та реактивної потужностей на ділянках та втрати напруги перевіримо з допомогою моделі Matlab.

Таблиця 4.4 – Втрати активної та реактивної потужностей та напруги в мережі з чотирма розподіленими навантаженнями

Ділянка

∆P, МВт

∆Q, МВАр

∆U, В

розрахунок/модель

3-4

0,0017/0,003

/

71/28

2-3

0,007/0,013

69,545/61,970,005

142/190

1-2

0,015/0,058

0,008/0,021

215/252

0-1

0,028/0,025

0,014/0,0092

291/281

Висновок:

На основі проведеної роботи ми провели аналіз втрат активної та реактивної потужностей та напруги в лініях електропередач напругою 10 кВ з розподіленими параметрами. В ході виконання лабораторної роботи були розраховані параметри схеми ЛЕП з зосередженими та розподіленими навантаженнями. Правильність виконаного розрахунку була перевірена з допомогою моделей, створених в математичному пакеті Matlab.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

40311. Сосудистые заболевания ГМ 37 KB
  Деменция. Однако сосудистая деменция нередко развивается и остро после нарушения мозгового кровообращения постапоплексическая деменция. Лакупарная дисмпестическая парциальная деменция. Амнестическая сосудистая деменция обусловливает особую выраженность нарушений памяти фиксационную амнезию амнестическую дезориентировку и замещающие мнемонические конфабуляции т.
40312. Социофобии 29 KB
  Важными признаками являются: страх оценки критики суждения другими людьми в социальных ситуациях; выраженный и постоянный страх ситуаций представления на людях в которых может возникнуть чувство смущения или униженности; избегание ситуаций внушающих страх. У лиц с социальной фобией имеется неадекватный страх что их оценят отрицательно в целом ряде социальных ситуаций. Это состояние может быть: генерализованным когда страх охватывает почти все социальные контакты или не генерализованным когда страхи относятся к определенным видам...
40313. Судебная психиатрия 32 KB
  Вопросы судебнопсихиатрической экспертизы регламентированы уголовным и уголовнопроцессуальным гражданским и гражданскопроцессуальным законодательством а также действующей Инструкцией о производстве судебнопсихиатрической экспертизы в СССР утвержденной в 1970 г. При психиатрических лечебных учреждениях создаются амбулаторные судебнопсихиатрические комиссии и отделения стационарной судебнопсихиатрической экспертизы. Эксперт обязан явиться по вызову лица производящего дознание следователя прокурора или суда и дать объективное...
40314. Терапия алкоголизма 27.5 KB
  Первый начальный этап лечение острых и подострых болезненных состояний возникших в непосредственной связи с интоксикацией алкоголем и продуктами его метаболизма. Второй этап восстановительная терапия направленная на более полную нормализацию всех функций организма на устранение или смягчение устойчивых нарушений различных органов и систем на перестройку сложившегося патологического стереотипа который способствует рецидивам заболевания т е это этап становления ремиссии алкоголизма. Третий этап стабилизирующая терапия направленная...
40315. Терапия аффективных расстройств 30 KB
  Предпочтительным является назначение антидепрессантов второго поколения атипичных антидепрессантов в психотропном спектре которых сочетается отчетливо транквилизирующее или стимулирующее действие с тимолептическим. При появлении тенденции к затяжному течению депрессии для интенсификации терапии используются метод внутривенного капельного введения амитриптилина лудиомила сочетание антидепрессантов с иглорефлексотерапией и методом кратковременного акупунктурного воздействия. Желаемый терапевтический эффект достигается как правило при...
40316. Терапия шизофрении 30 KB
  При непрерывном течении: назначают высокие дозы нейролептиков с выраженным общим антипсихотическим топрал триседил галоперидол и избирательным антибредовым или антигаллюцинаторным стелазин этаперазин действием. Нейролептики с выраженным общим седативным влиянием хлорпромазин галоперидол. Назначают умеренные а подчас и малые суточные дозы указанных препаратов хлорпромазин по 50 200 мг в день галоперидол 5 10 мг сут. В случаях когда галлюцинаторнобредовые расстройства определяются механизмами аутохтонного развития...
40317. Транквилизаторы 27 KB
  Основные группы транквилизаторов по химической структуре: 1) производные глицерола (мепробамат); 2) производные бензодиазепина (элениум, диазепам, лоразепам, феназепам, клоназепам, альпразолам и многие другие); 3) производные триметоксибензойной кислоты (триоксазин); 4) производные азапирона (буспирон)
40318. Трудовая экспертиза 31.5 KB
  Так I группа инвалидности устанавливается при наличии социальной недостаточности требующей социальной защиты и помощи вследствие нарушения здоровья со стойким значительно выраженным расстройством функций организма обусловленным заболеванием последствием травм и дефектами приводящими к резко выраженному ограничению одной из следующих категорий жизнедеятельности или их сочетанию: способности к самообслуживанию III степени; способности к передвижению III степени; способности к ориентации III степени; способности к общению III...
40319. Основные группы олигофрении 50.5 KB
  Большинство исследователей дают цифры распространенности олигофрении в популяции от 02 до 3. Основные группы олигофрении 1. Недифференцированные формы с невыясненной этиологией составляют 65 всех случаев олигофрении. Большая часть олигофрении обусловлена поражением мозга во внутриутробном периоде.