Передача и распределение электроэнергии Расчет режима ЛЭП при заданной мощности нагрузки и напряжении в конце линии
Расчет режима ЛЭП при заданной мощности нагрузки и напряжении в конце линии

Задано напряжение в конце линии U2=сonst. Известна мощность нагрузки S2, напряжение U2, сопротивление и проводимость линии Z12=r12+jx12, в12.

Необходимо определить напряжение U1, мощности в конце и в начале продольной части линии Sк12, Sн12, потери мощности ∆S12, мощность в начале линии S1. Для проверки ограничений по нагреву иногда определяют ток в линии I12.

Расчет аналогичен расчету при заданном токе нагрузке (I2), и состоит в последовательном определении от конца линии к началу неизвестных мощностей и напряжений при использовании I закона Кирхгофа и закона Ома. Будем использовать мощности трех фаз и линейные напряжения.

Зарядная (емкостная) мощность трех фаз в конце линии:

–jQкс12=3Iкс12∙U=-U22∙jв12/2.

Мощность в конце продольной части линии по I закону Кирхгофа:

Sк12=S2–jQкс12

Потери мощности в линии:

∆S12=3I212Z12=S12K2∙Z12/U22

Ток в начале и в конце продольной ветви линии одинаков.

Мощность в начале продольной ветви линии больше, чем мощность в конце, на величину потерь мощности в линии, т.е. Sн12=Sк12+∆S12

Линейное напряжение в начале линии по закону Ома равно:

U1=U2+√3∙I12Z12=U2+S12*K2∙Z12/U2*2.

Емкостная мощность в начале линии:

-jQнc12=-U12∙jв12/2.

Мощность в начале линии:

S1=Sн12–jQнс12.

Под влиянием зарядной мощности Qс реактивная мощность нагрузки Q2 в конце, схема замещения уменьшается. Аналогичное явление имеет место и в начале схемы замещения, где реактивная мощность Qс уменьшает реактивную мощность в начале линии.

Это свидетельствует о том, что зарядная мощность сокращает реактивную мощность, поступающую от станции в линию для питания нагрузки. Поэтому зарядная мощность условно может рассматриваться как “генератор” реактивной мощности.

В линии электрической сети имеют место как потери, так и генерация реактивной мощности.

От соотношения потерь и генерации реактивной мощности зависит различие между реактивными мощностями в начале и конце линии.