Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Перечень заданий к лабораторной работе №1
«Моделирование стационарных режимов в системах электропередачи»
|
№ |
Задание |
Тип Опоры |
S1, ГВт |
S2, ГВт |
Длина, км |
|
1 |
Рассчитать напряжение в конце односторонне отключенного троса в нормальном режиме передачи мощности по ЛЭП, при однофазном КЗ в середине ВЛ. Скрутка троса выполняется в узлах транспозиции ВЛ. |
(П-220-2) |
0,5(1) |
1(1,5) |
150 |
|
2 |
Рассчитать напряжение на отключенной в цикле ОАПВ фазе. При двух ШР (180 Мвар) на ВЛ, одном, отсутствии ШР. При неполнофазном включении двух фаз. |
ПБ-1 |
3(1) |
5(0,7) |
365 |
|
3 |
Рассчитать токи в тросах, заземленных в местах транспозиции, при передаче по линии мощности 0,5 Рнат и 1,0 Рнат, при КЗ на 1/3 длины ВЛ. QШР2=330 Мвар. |
ПП-750-1 |
3(2) |
6(0,8) |
550 |
|
4 |
Рассчитать напряжение на каждой отключенной фазе в нормальном режиме передачи мощности, при заземленном и разземленном тросе. |
(П-150-2) |
1 (0,8) |
2 |
150 |
|
5 |
Рассчитать напряжение на разомкнутом конце ВЛ при двух ШР (180 Мвар) на ВЛ, одном, отсутствии ШР. При однофазном КЗ в середине ВЛ. |
Р-1 |
4(1) |
4(1,5) |
400 |
|
6 |
Рассчитать ток подпитки дуги в цикле ОАПВ при КЗ в начале, конце ВЛ, на расстоянии 1/3 от длины ВЛ. QШР=180 Мвар, XКР=180 Ом. |
ПБ-500-1 |
3(1) |
4(1,3) |
380 |
|
7 |
Рассчитать режим напряжений и токов при отключенном и включенном ШР в середине ЛЭП, и при однофазном КЗ со стороны системы 1. |
ПБ-500-3 |
3,5(1,5) |
4(1,0) |
373 |
|
8 |
Рассчитать напряжение на каждой отключенной фазе при выводе в ремонт одной цепи и передаче по линии натуральной мощности; при КЗ на расстоянии 2/3 линии. |
(П-220-2т) |
0,8(1,2) |
2(1,2) |
250 |
|
9 |
Рассчитать напряжение на отключенных тросах (одном, двух) в режимах передачи натуральной мощности, и одностороннего примыкания. |
ПБ-500-5Н |
2,5(1) |
6(1,5) |
367 |
|
10 |
Рассчитать наведенное напряжение на линию связи, идущей в одном коридоре с ЛЭП ВН при однофазном КЗ в середине ЛЭП ВН. Габариты линии связи: высота 10 м, расстояние между 2-мя проводами 0,5 м., смещение относительно ЛЭП ВН – 20 м. |
ПБ-110-1 |
1,5(1) |
0,5(2) |
110 |
|
11 |
Рассчитать напряжение на отключенных изолированных тросах (одном, двух) в режимах: передачи натуральной мощности линии, и одностороннего примыкания. QШР=180 Мвар. |
ПБ-500-5Н |
3,5(1) |
6(1,5) |
367 |
|
12 |
Рассчитать напряжения и токи в линии в режиме ее неполнофазного одностороннего включения (одной фазы) и двухфазном КЗ на землю со стороны разомкнутого конца невключенной фазы. 2 БСК 2х100 Мвар. |
П 220-5 |
0,5(0,8) |
1,6(1,2) |
180 |
|
13 |
Рассчитать режим асинхронного хода в ЛЭП с УПК. QУПК=0,5Pнат. QШР=2х330 Мвар. |
ПП 750-3 Трос – АС70/70 |
4(0,5) |
10(1,5) |
620 |
Примечание: в скобках указано отношение х1/х0.
|
1 |
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
4 |
|
|
5 |
|
|
6 |
|
|
7 |
|
|
8 |
|
|
9 |
|
|
10 |
|
|
11 |
|
|
12 |
|
|
13 |
|
|
14 |
|
|
15 |
|
|
16 |
|
|
17 |
|
|
18 |
|
|
19 |
|
|
20 |
|
|
21 |
|
|
22 |
|
|
23 |
Пояснение к лабораторной работе.
1.Запустите MatLab.
2.В командной строке окна («Command window») введите «simulink». Выберите в списке появившихся библиотек «SimPowerSysytems». В списке библиотек выделите «powergui» и правой кнопкой «мыши» выберите из меню “Add to a new model”. В новом автоматически созданном файле с именем “untitled” дважды нажмите («кликните») на “Continuous” (“powergui”).
3.В появившемся интерфейсе выберите опцию «Compute RLC Line Parameters».
4.Для заданного типа опоры введите геометрические характеристики расположения проводов, тросов и их параметры. При вводе параметров используйте метрическую систему (“metric”) единиц измерения – «units». Установите корректное значение промышленной частоты /Frequency(Hz)/ (см. пример на рис.1) или указанное в задании. Отношение T/D для типичных на ВЛ проводов принимается равным 0,36-0,4 (используйте по умолчанию - 0,375). Для сплошного провода (например, без стали) T/D=0,5. Первоначально все грозотросы полагаются разземленными, поэтому “Number of ground wires” = 0! Примечание: при задании средней высоты подвеса провода в пролете высота на опоре Ytower и минимальная высота Ymin принимаются одинаковыми. Геометрические характеристики опор даны в [1,2] (и в прилагаемом к заданию файле с конструкциями опор).
Рис.1. Интерфейс программного модуля для расчета первичных параметров
воздушной линии
5.Рассчитайте первичные параметры линии («Compute RLC line parameters»). Сохраните результаты расчетов первичных параметров линии в файле, выбрав «Create a report». Матрицы R,L,C при необходимости можно перенести в рабочее пространство, воспользовавшись опцией «Send RLC parameters to workspace».
6.Запустие редактор MatLab. Создайте новый m-(скрипт) файл.
6.Внесите в созданный пустой файл расчетные матрицы R,L,C() из файла «Lineparameters.rep» или из рабочего пространства MatLaba (см. пример).
7.Рассчитайте волновые параметры ВЛ (Z,).
8.На основе матричного волнового сопротивления и коэффициента распространения (Z,) рассчитайте a,b,c,d - параметры линии. Составьте блочную матрицу A-параметров (в некоторых заданиях требуется создать несколько А-матриц).
9.Сформируйте все необходимые матрицы А-параметров остальных элементов электропередачи (ШР, проводимость КЗ, БСК, выключатели, КЗ и т.п.) и получите эквивалентную матрицу А-параметров.
10. Сформировав блочную матрицу коэффициентов K, заведомо предположив структуру вектора неизвестных N, решите СЛАУ и получите искомый вектор неизвестных N (напряжения и токи со стороны примыкающих систем).
11.По л/р оформляется протокол, включающий: схему ЛЭП, геометрию опоры, листинг скрипт-файла, расчетный вектор(ы) неизвестных N (в показательной форме - модуль и фаза). Токи и напряжения также необходимо представить в виде векторных диаграмм с помощью функции “compass”. Пример ее применения:
% Пример построения векторной диаграммы напряжений и токов.
alf=exp(j*2*pi/3);
Ic=200*alf;Ib=160*alf^2;Ia=120*alf^0; % А
set(gcf,'DefaultLineLineWidth',2.5);
Uf=303;% кВ
U=Uf*[alf^0, alf , alf^2];
compass(U,'red'), hold
compass([Ia,Ib,Ic]*exp(-j*pi/2))
Рис.2. Пример векторной диаграммы
Задания для второй подгруппы.
|
№ |
Задание |
Тип Опоры |
S1, ГВт |
S2, ГВт |
Длина, км |
|
14 |
Рассчитать напряжение на отключенной цепи при передаче по линии мощности Pнат, в режиме одностороннего включения и при КЗ в середине ВЛ. Скрутка троса выполняется в узлах транспозиции ВЛ. |
(П-330-2т) |
1,5(1) |
2(1,5) |
300 |
|
15 |
Рассчитать напряжение на отключенной в цикле ОАПВ фазе. При 2…4-х ШР на ВЛ (QШР=900 Мвар). При неполнофазном включении двух фаз и КЗ в середине ВЛ. |
ПБ-1150 |
13(1) |
8(0,7) |
700 |
|
16 |
Рассчитать токи в линейных выключателях и напряжения на шинах систем при асинхронном ходе ЛЭП, двухфазном КЗ в середине ВЛ, при передаче по линии мощности 1,0Рнат. QШР2=330 МВар. |
ПП-750-1 |
13(1.2) |
8(0,8) |
430 |
|
17 |
Рассчитать напряжение на каждой отключенной фазе (одной из цепей) в нормальном режиме передачи мощности и при КЗ на 2/3 ВЛ. Тросы заземлены в узлах транспозиции ВЛ. |
(ПБ-330-4) |
2 (0,8) |
3 |
350 |
|
18 |
Рассчитать напряжение на разомкнутом конце ВЛ при двух ШР (180 Мвар) на ВЛ, одном, отсутствии ШР. При однофазном КЗ в середине ВЛ. |
Р-1 |
4(1) |
4(1,5) |
420 |
|
19 |
Рассчитать ток подпитки дуги в цикле ОАПВ при КЗ в середине ВЛ и передаче мощности Рнат и 0. QШР=2х180 Мвар, XКР=250 Ом. |
ПБ-500-5Н |
16(1,5) |
8(1,3) |
450 |
|
20 |
Рассчитать режим напряжений и токов в режиме одностороннего включения ВЛ при отключенном и включенном ШР (QШР=100Мвар) в середине ЛЭП, и при двухфазном КЗ со стороны системы 1. |
ПБ-330-7Н |
3,5(1,5) |
4(1,0) |
400 |
|
21 |
Рассчитать напряжение на каждой отключенной фазе при выводе в ремонт одной цепи и передаче по линии натуральной мощности; при КЗ на расстоянии 2/3 линии. |
(П-220-2т) |
0,8(1,2) |
2(1,2) |
250 |
|
22 |
Рассчитать режим одностороннего повторного включения фазы в цикле ОАПВ при передаче по линии мощности Р=0,5 и 1,5 Рнат. QШР=180Мвар. |
ПБ-500-5Н |
2,5(1) |
6(1,5) |
367 |
|
23 |
Рассчитать режим двухфазного КЗ на землю на расстоянии 1/3 от одной из ПС. |
П-330-9 |
1,5(1) |
2,5(2) |
250 |
|
24 |
Рассчитать напряжение на отключенных изолированных тросах (одном, двух) в режимах: передачи натуральной мощности линии, и одностороннего примыкания. QШР=2х180 Мвар. |
ПБ-500-5Н |
3,5(1) |
6(1,5) |
480 |
|
25 |
Рассчитать напряжения и токи в линии в режиме ее неполнофазного одностороннего включения (одной фазы) и межфазном КЗ со стороны разомкнутого конца невключенной фазы. |
П 330-3т |
0,9(0,8) |
1,6(1,2) |
300 |
|
26 |
В ЛЭП с УПК в середине линии (Q=1800 Мвар) рассчитать режим передачи натуральной мощности и однофазного КЗ за УПК. |
ПП 750-3 Трос – АС70/70 |
8(0,8) |
12(1,2) |
720 |
%-----------------------------------------------------------------------
% Пример программы расчета стационарного режима однофазного КЗ.
%-----------------------------------------------------------------------
clear
% global Ae1 Ae2
% -------------- Параметры схемы -----------------------------------
% Длина ВЛ Х1 Х0 Qr=180 МВАр-> xp=1531 Ом, круговая частота сети
len=500; x1=6.0j; x0=10.0j; xp=1531j; w=2*pi*50;
% Э.Д.С. систем и вектор сдвига трехфазной тройки э.д.с.
EH=290; EK=300*exp(j*pi/6); alf=[1 exp(-j*2*pi/3) exp(j*2*pi/3)];
% R,L и С (beta) - параметры трехпроводной ВЛ.
Rline=[...
0.0890 0.0790 0.0773
0.0790 0.0915 0.0790
0.0773 0.0790 0.0890];
Lline=[...
1.6100e-003 7.8539e-004 6.4938e-004
7.8539e-004 1.6053e-003 7.8539e-004
6.4938e-004 7.8539e-004 1.6100e-003];
Cline=[...
1.1661e-008 -2.1268e-009 -5.8362e-010
-2.1268e-009 1.2117e-008 -2.1268e-009
-5.8362e-010 -2.1268e-009 1.1661e-008];
% Определяем Z, Y, постоянную распространения GAM,
% волновое сопротивление Zc и A - параметры линии -> [a b; c d]
Z=j*w*Lline+Rline; Y=j*w*Cline; GAM=sqrtm(Z*Y); Zc=GAM\Z;
n=size(Lline,1);% <-количество проводов
% Формируем сопротивление источника(ов) и все А-матрицы.
% В начале ЛЭП.
ZH=ones(n,n)*(x1-x0)/3;
for k=1:n, ZH(k,k)=(2*x1+x0)/3; end
% В конце ЛЭП.
ZK=10*ZH;
% ШР
Yp=eye(n)/xp;
Ap=[eye(n), zeros(n); % Ap=| 1 0 |
Yp, eye(n)]; % | Yp 1 |
% Выключатели
Rpr=0.001*eye(n); % Rp=0 -> линия полностью включена.
Apr=[eye(n) Rpr; % Apr=| 1 Zp |
zeros(n) eye(n)]; % | 0 1 |
% Линия
Al=[funm(GAM*len/2,'cosh'), funm(GAM*len/2,'sinh')*Zc ;% A=|a b|
inv(Zc)*funm(GAM*len/2,'sinh'), funm(GAM*len/2,'cosh')]; % |c d|
% КЗ
Yk=[0 0 0;
0 1 0;
0 0 0]; % КЗ на 2-ой фазе.
Ak=[eye(n), zeros(n); % Ak=|1 0|
Yk, eye(n)]; % |Yk 0|
% Вектор-столбец правых частей E
E=[EH*alf zeros(1,2*n) EK*alf].';
% Формируем матрицу К
%---------------------------------------------------------------------
A=Apr*Ap*Al*Ak*Al;
K=[eye(n) ZH zeros(n,n) zeros(n,n)
-eye(n) zeros(n,n) Ak(1:n,1:n) Ak(1:n,n+1:2*n)
zeros(n,n) -eye(n) Ak(n+1:2*n,1:n) Ak(n+1:2*n,n+1:2*n)
zeros(n,n) zeros(n,n) eye(n) -ZK];
% Находим решение – вектор N
N=inv(K)*E;
% Вывод напряжений
figure(1)
subplot(211),bar(abs(N(1:n)),'blue'), grid
title('Un','fontname','Times New Roman','FontSize',16)
ylabel('U, кВ','fontname','Times New Roman','FontSize',16)
subplot(212),bar(abs(N(7:9)),'green'), grid
title('Uk','fontname','Times New Roman','FontSize',16)
ylabel('U, кВ','fontname','Times New Roman','FontSize',16)
% Вывод токов
if 0==0
figure(2)
subplot(211),bar(abs(N(1:n)),'blue'), grid
title('In','fontname','Times New Roman','FontSize',16)
ylabel('I, кВ','fontname','Times New Roman','FontSize',16)
subplot(212),bar(abs(N(7:9)),'green'), grid
title('Ik','fontname','Times New Roman','FontSize',16)
ylabel('I, кВ','fontname','Times New Roman','FontSize',16)
end
% Представление вектора решения N в показательной форме.
for k=1:4*n, PHI(k)=phase(N(k))*57.3;end
disp(' mod(N) arg(N)')
[ abs(N) PHI']