Трёхфазная линия электропередачи (многосекционная)#
Внешний вид блока в REPEAT VISION#
Блок Трёхфазная линия электропередачи (многосекционная) реализует математическую модель трёхфазной линии электропередачи (ЛЭП) с использованием цепочной схемы замещения для учета равномерного распределения параметров линии по длине [1]. В зависимости от значения свойства Схема замещения секции секция ЛЭП представляется П-образной (рис. 1, а) или Т-образной (рис. 1, б) схемой замещения.
Максимальное количество секций - 100.
Примечание
При интерпретации результатов показаний датчиков нужно учитывать, что отличные от нуля показания в них появляются при соблюдении ряда условий:
Если свойство
Число секцийимеет значение больше 1, то ненулевые значения будут только в датчиках токов и напряжений по концам линии.Если свойство
Число секцийравно 1 ненулевые значения дополнительно будут в датчикахПадение напряжения в линии,Ток линии, а также в датчиках ёмкостных токов и токов активной проводимости.
при значении свойства
Схема замещения секции–П-образная– в датчиках в начале и в конце линии;при значении свойства
Схема замещения секции–Т-образная– в датчиках в середине линии.
В датчиках токов активных проводимостей ненулевые значения появятся только в случае, если активно свойство
Учёт активной проводимости на землю.
Рис. 1 П-образная (а) и Т-образная (б) схемы замещения трёхфазной ЛЭП с сосредоточенными параметрами#
На рис. 1 приведены следующие параметры схемы замещения:
\(R_{соб}\) – собственное активное сопротивление фазного провода, отражающее потери на нагрев;
\(L_{соб}\) – собственная индуктивность фазного провода, отражающая самоиндукцию проводника;
\(R_{вз}\) - взаимное активное сопротивление фазного провода, возникающее при учёте контура возврата тока через землю;
Примечание
Эта величина отражает условное распределение активных потерь между фазами. Она не связана напрямую с потерями в фазных проводах, а является результатом математического преобразования модели трёхфазной ЛЭП (подробнее см. в [2]).
\(L_{вз}\) – взаимная индуктивность фазного провода, отражающая взаимную индукцию между проводами фаз;
\(C_{м/ф}\) – ёмкость между фазами ЛЭП, обуславливающая токи смещения между фазными проводами;
\(C_з\) – ёмкость между фазным проводом и землей, обуславливающая токи утечки на землю;
\(G_{м/ф}\) – активная проводимость между фазами ЛЭП, обуславливающая токи утечки через воздушный промежуток;
Примечание
Токи утечки в данном случае обусловлены наличием влаги и загрязнений в воздушном промежутке между проводами фаз. Если погодные условия не учитываются при моделировании, можно принять \(G_{м/ф}=0\).
\(G_з\) – активная проводимость между фазным проводом и землей, обуславливающая потери на коронный разряд и токи утечки через гирлянды изоляторов.
Примечание
Согласно [1], потери на коронный разряд учитываются, как правило, при моделировании ЛЭП с номинальным напряжением 330 [кВ] и более. Для ЛЭП 110 [кВ] и 220 [кВ] установлены минимальные сечения проводов для снижения потерь на коронирование – если ЛЭП выполнена проводом с таким сечением или большим, то потери на корону допускается не учитывать. В связи с этим, свойство Матрица погонных активных проводимостей, [См/км] можно включать в расчеты или исключать из них с помощью свойства Учёт активной проводимости на землю.
Порядок расчёта параметров схемы замещения ЛЭП описан в статье «Порядок расчета удельных параметров моделей трехфазных ЛЭП»
Свойства блока Матрица погонных активных сопротивлений, [Ом/км], Матрица погонных индуктивностей, [Гн/км], Матрица погонных ёмкостей, [Ф/км], Матрица погонных активных проводимостей, [См/км] необходимо задавать в виде матриц размерностью 3 на 3 со следующей структурой (на примере свойства Матрица погонных активных сопротивлений, [Ом/км]) (1):
где:
\(R_{aa},R_{bb},R_{cc}\) – собственные активные сопротивления фазы A, B и C соответственно;
\(R_{ab},R_{bc},R_{ca}\) – взаимные активные сопротивления фаз A и B, B и C, C и A соответственно.
Для корректного расчета при задании матриц необходимо придерживаться нескольких правил:
Диагональные элементы (в матрице (1) \(R_{aa},R_{bb},R_{cc}\)) должны быть неотрицательными.
Недиагональные элементы матрицы должны быть попарно равны, так как относятся к одним и тем же фазам (для матрицы (1) это значит, что \(R_{ab}=R_{ba},R_{bc}=R_{cb},R_{ca}=R_{ac}\)).
Для матриц ёмкостей C и активных проводимостей G рекомендуется задавать недиагональные элементы отрицательными, что связано с расчетами параметров (подробнее[2]).
Из заданных пользователем параметров матрицы погонных ёмкостей в блоке рассчитываются параметры \(С_{м/ф}\) и \(C_з\):
Значение \(С_{м/ф}\) для пары фаз принимается равным недиагональному элементу с противоположным знаком. Например, для фаз A и B: \(С_{м/ф,ab}=-C_{ab}\)
Значение \(С_з\) для фазы определяется как сумма всех элементов в i-ой строке матрицы. Например, для фазы B: \(C_{з,b}=C_{ba}+C_{bb}+C_{bc}\)
Примечание
Параметры \(G_{м/ф}\) и \(G_з\) рассчитываются аналогично.
Параметры П-образной схемы замещения рассчитываются по формулам (2), (3), (4), (5), (6), (7), (8) [1]:
Параметры Т-образной схемы замещения рассчитываются по формулам (9), (10), (11), (12), (13), (14), (15) :
где:
\(r, l, g, c\) – погонные значения активного сопротивления, индуктивности, активной проводимости и ёмкости;
\(\omega=2\cdot \pi \cdot f\) – угловая частота, которая вычисляется для заданной пользователем базовой частоты \(f\);
\(z,y\) – погонные комплексные последовательное сопротивление и поперечная проводимость;
\(Z_в\) – волновое сопротивление;
\(\gamma\) – постоянная распространения;
\(L_{секции}=L_{ЛЭП}/n_{секций}\) – длина секции, которая рассчитывается из заданных пользователем длины линии \(L_{ЛЭП}\) и количества секций \(n_{секций}\);
\(R, L, G, C\) – значения активного сопротивления, индуктивности, активной проводимости и ёмкости с учетом их равномерного распределения по длине линии.
Примечание
Рассчитанные параметры \(R, L, G, C\) будут корректны при значении частоты питающей сети, близкой к базовой частоте. При значительном отклонении частоты сети рекомендуется уточнить значение соответствующего свойства.
1. Свойства#
Свойство |
Значение по умолчанию |
Описание |
Единицы измерения |
|---|---|---|---|
50.0 |
- |
Гц |
|
1 |
- |
- |
|
Длина линии |
100.0 |
- |
км |
Схема замещения секции: |
П-образная |
- |
- |
<0.349;0.0473;0.0475>_<0.0473;0.348;0.0473>_<0.0475;0.0473;0.349> |
- |
Ом/км |
|
<2.423e-3;1.08e-3;1.1e-3>_<1.08e-3;2.425e-3;1.08e-3>_<1.1e-3;1.08e-3;2.423e-3> |
- |
Гн/км |
|
<7.25e-9;-1.42e-9;-1.47e-9>_<-1.42e-9;7.06e-9;-1.42e-9>_<-1.47e-9;-1.42e-9;7.25e-9> |
- |
Ф/км |
|
выкл |
- |
- |
|
Матрица погонных активных проводимостей, доступно при выборе |
<6.6e-6;0.0;0.0>_<0.0;6.6e-6;0.0>_<0.0;0.0;6.6e-6> |
- |
См/км |
2. Входы и выходы#
Параметры |
Вход/Выход |
Описание |
Единицы измерения |
Тип порта |
|---|---|---|---|---|
A+ |
Вход |
- |
- |
Электроника |
B+ |
Вход |
- |
- |
Электроника |
C+ |
Вход |
- |
- |
Электроника |
A- |
Выход |
- |
- |
Электроника |
B- |
Выход |
- |
- |
Электроника |
C- |
Выход |
- |
- |
Электроника |
Для того, чтобы посмотреть возможности подключения блока необходимо перейти на страницу Описание портов блоков