Modelarea sarcinilor electrice

Acasă | Despre noi | feedback-ul

Caracteristicile statice pentru fiecare tip de sarcină electrică și agregatele acestora pot fi obținute experimental. Cu toate acestea, în fiecare caz, este dificil și de multe ori utilizarea caracteristici tipice așa-numitele. De exemplu, este posibil să se aloce caracteristicile statice ale motoarelor asincrone de mare capacitate caracteristicile statice ale unei anumite compoziții de încărcare mixte mici, mijlocii și sau. Primite în cadrul acestor sarcini caracteristici statice sunt rezumate și prezentate sub forma unor modele matematice. În general, caracteristicile statice ale tensiunii de sarcină poate fi reprezentat ca

unde P0 și Q0 - putere activă și reactivă a sarcinii la tensiunea nominală; P * (U) și Q * (U) - caracteristicile statice ale greutăților în unități relative; Un - tensiunea nominală a sarcinii sau a rețelei; aP. Aq. bP. Bq. cP și Cq - Coeficienți (parametrii) modelele care rezultă din prelucrarea datelor experimentale.

Valoarea medie a caracteristicilor statice corespund aproximativ următoarei compoziții Load,%

Motoare asincrone de mari dimensiuni. 15

Motoare asincrone mici. 35

motoare sincrone mari. 9

Cuptoare si redresoare de mercur. 11

De iluminat și de încărcare de uz casnic. 22

Pierderile în rețelele. 8

General acceptate aP = 0, E. O dependență liniară a tensiunii de sarcină activă adică.. BP cP și coeficienți în funcție de caracteristicile de încărcare ale ansamblului sunt prezentate în Tabelul. 2.4.

Modelarea sarcinilor electrice caracteristici statice ale tensiunii în fluxul de sarcină este considerat a fi cel mai exact mod de a ține cont de puterea consumată de sarcină. Cu toate acestea, pentru a obține caracteristicile statice reale necesare studii experimentale, precum și pentru selectarea caracteristicilor statice tipice ale compoziției trebuie să fie sarcină cunoscută, care poate varia în timp. În plus, în acest caz, calculul ar trebui să fie sigur să ia în considerare efectul regulator de tensiune, ceea ce complică foarte mult pregătirea datelor necesită o cunoaștere a legilor de reglementare.

Prin urmare, în cele mai multe cazuri, utilizarea cel mai simplu model de încărcare - valori constante ale puterii active și reactive: P = const, Q = const.

În unele aplicații în care sunt calculele efectuate la starea de echilibru curent scurt-circuit în calculele de stabilitate rețelei electrice sau a sistemului de alimentare, sarcina luate pentru a reprezenta scheme de substituție. Această reprezentare este exactă în cazul caracteristicilor de sarcină cunoscute și valoarea sa statică a tensiunii aplicate. În alte cazuri, astfel de modele sunt aproximări.

Să considerăm un circuit electric, în care există o sarcină, reprezentată ca impedanță ZL. Această rezistență este în general variabilă - se obține circuitul electric non-linear. Chiar dacă presupunem că consumul de energie al sarcinii, o rezistență constantă va varia în funcție de tensiunea conform formulei

În plus, tensiunea de alimentare depinde și de caracteristica statică și este, prin urmare,

Sarcina poate fi reprezentată prin două circuite echivalente: (. Figura 2.18) o conexiune serială și paralelă a elementelor.

Fig. 2.18. încărcați circuit echivalent

Într-o serie de conexiuni:

și în paralel:

Atunci când o constantă rezistență sau simulare conductivitate folosind expresii predeterminate (2.55) și (2.56) conferă caracteristici:

simulare rezistență constantă dă inverse-quad quadratically dependentă de tensiune și conductivitatea constantă - dependența pătratul tensiunii. Al doilea model este în concordanță cu modelul caracteristicilor de sarcină statică de putere reactivă (2,52), astfel încât puterea reactivă este acceptabilă. Pentru putere activă poate fi, de exemplu, utilizați un model liniar, atunci avem:

în care GH și BH sunt calculate la o tensiune nominală a sarcinii.

Fig. 2.19 prezintă caracteristica reală sarcină statică (linia solidă) și cele obținute prin modelul (2.58) - linia punctată.

Fig. 2.19. Caracteristicile reale de sarcină statică și capacitate în funcție de tensiunea de la Model-
TION circuit de sarcină echivalentă

Uneori, sarcina de date sunt cunoscute curenți de sarcină măsurate. Având o valoare a factorului de putere de sarcină, este posibil pentru a simula valorile constante ale curenților Ir:

dând caracteristică statică liniară atât putere activă și reactivă. Un astfel de model de încărcare utilizate în rețelele de joasă tensiune și rețele de medie tensiune.

Toate modelele matematice de sarcini electrice discutate mai sus, sunt prezentate pe scurt în tabelul. 2.6.

Modele matematice de sarcini electrice

Notă. In toate formulele Sn0 - putere încărcare maximă care poate fi luată egală cu valoarea nominală sau puterea maximă, și o sursă de energie sau un consumator de energie inițială de operare sau modul de consumator.

Exemplu. Găsiți coeficienții caracteristicilor de sarcină statică a datelor experimentale pentru putere activă și reactivă și de a determina efectele lor de reglementare.

Folosind un model liniar de putere activă și puterea reactivă pentru parabolei. Caracteristicile de construcție îndeplinesc în Mathcad.

Toate valorile sunt date în unități arbitrare.

Date de referință (rezultatele experimentului):

Coeficienții funcțiilor de regresie polinomiale:

Determinarea caracteristicilor statice și funcții argumente:

Caracteristicile statice Grafice (markeri individuali de pe grafic arată datele experimentale):

Schimbarea efectelor de reglementare:

Efectul de reglementare a puterii active nu se schimbă, astfel cum a fost adoptat modelul liniei caracteristice statice.

Testați-vă cunoștințele

1. Nume proprietățile electrice și magnetice de bază ale liniei de transmisie.

2. Explicați semnificația fizică a parametrilor liniei aeriene.

3. Ce fel de ecuație se numește o linie lungă?

4. Cum se poate calcula tensiunea și curentul într-un punct arbitrar de pe linia?

5. Cum se obține ecuațiile de linie ideală?

6. Care linie este numit val (jumătate de undă)?

7. Cum de a găsi parametrii liniei circuitului echivalent în formă de U?

8. În unele cazuri, puteți utiliza modele simplificate ale HV?

9. explica sensul fizic al parametrilor circuitului echivalent al transformatorului.

ecuație diferențială transformator 10. Înregistrarea în formă de înregistrări.

11. Ce fel de transformator este numit un ideal și perfect?

12. Desenați un circuit echivalent în formă de T a transformatorului.

13. Ca parametrii definiți în formă de U circuit echivalent al transformatorului?

14. Cum de a construi caracteristica externă a transformatorului?

15. Care este caracteristicile statice de sarcină?

16. Care este efectul sarcinii de reglementare?

17. Care sunt principalele tipuri de sarcini electrice?

18. Ce fel de sarcină nu consumă putere reactivă?

19. Care au efect de reglare a becurilor cuptorului de rezistență și incandescente?

20. Cum efectul de reglare a puterii reactive a motorului asincron atunci când scade tensiunea?

21. Care sunt modelele matematice folosite pentru a simula sarcina electrică în starea de echilibru?

22. Care este caracteristicile tipice statice?

23. Care sunt circuitul echivalent folosit pentru a simula de sarcină?