Лабораторная работа № 3

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ГОРНЫЙ УНИВЕТСИТЕТ

КАФЕДРА СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

”МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ СЭС “

По курсу”САПР ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ “

Днепропетровск

Цель работы: моделирование аварийных режимов компенсированной ЛЭП в частотном и временном диапазонах.

Описание модели

Для передачи заданной мощности используется ЛЭП с продольной емкостной компенсацией. Компенсирующая емкость включена в середине линии, т.е. рассматривается ЛЭП состоящая из двух равных участков. Параметры компенсирующего устройства подобраны следующим образом

Х_С = 0.4·Х_ЛЭП.

Обеспечение требуемой пропускной способности осуществляется включением на концах линии реактивного сопротивления (шины В1, В2. см. Рис.1.).

Аварийный режим линии моделируется путем замыкания на землю вык­лючателя, выделенного на схеме красным цветом. Выключатель замыкается после протекания 3-х периодов установившегося режима и остается замкнутым в течение 6-ти периодов, а затем размыкается.

Защита конденсатора от перенапряжений осуществляется варистором MOV, включенным параллельно компенсирующему конденсатору.

Рис. 1. Схема модели

Нагрузкой линии является нелинейный трансформатор Т1, в котором предусмотрено моделирование насыщения магнитной системы. Относительные параметры трансформатора определяются из выражений:

1. Базовое сопротивление:

.

2. Номинальный ток первичной обмотки трансформатора:

.

3. Коэффициент мощности при коротком замыкании:

, где .

4. Полное сопротивление короткого замыкания:

.

5. Активное сопротивление короткого замыкания:

.

6. Реактивное сопротивление короткого замыкания:

.

7. Относительные сопротивления первичной и вторичной обмоток:

.

8. Относительные индуктивности рассеяния первичной и вторичной обмоток:

.

9. Относительные сопротивление и индуктивность ветви намагничивания:

.

Модель настроена на работу с частотой 60 Гц. Начальные установки параметров элементов модели открываются при двойном щелчке на интересующем элементе. Если данный прямоугольник отображает схему, то раскрывается эта схема, а установленные параметры элемента показываются при его выборе.

Измерение параметров режима осуществляется при помощи двух осциллографов Scope1 и Scope2. Scope1 отображает напряжение на конденсаторе, ток варистора и напряжение на выходе линии; мультиизмерительный прибор, с подключенным Scope2, — аварийный ток, поток и ток намагничивания силового трансформатора.

Порядок выполнения работы

Ø Скопировать файл psbcompensated.mdl из каталога …\Matlab\toolbox\ powersys\

powerdemo\ в свою папку для дальнейшей работы.

Ø Установить значение передаваемой мощности из соотношения S = 30·N МВ·А, здесь N – порядковый номер по списку.

Ø Установить стандартное значение частоты 50 Гц (дважды щелкнуть на каждом элементе и скорректировать значение частоты там, где необходимо).

Ø Выбрать трансформатор и определить его эквивалентные параметры.

Ø С учетом передаваемой мощности выбрать значение напряжения из стандартного ряда, выбрать сечение провода и определить параметры ЛЭП (длину линии не изменять).

Ø Рассчитать параметры компенсирующего конденсатора и корректирующих сопротивлений, включенных на концах ЛЭП с учетом изменения частоты (при расчете ориентироваться на требования, заложенные в исходных данных модели).

Ø По результатам расчетов внести соответствующие изменения в параметры элементов модели.

Ø Выполнить моделирование во временном диапазоне.

Ø Выполнить частотный анализ, моделируемой линии. Для этого откройте Power­gui и в нем Impedance vs Frequency Measurement, а затем нажмите клавишу Display. В результате получите значения сопротивления и фазы.

Содержание отчета

· Схему модели.

· Значения параметров элементов.

· Результаты моделирования.

· Выводы.