Vliv charakteru zát že na úbytek nap tí (P enosové sít - MPRS)

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Vliv charakteru zát že na úbytek nap tí (P enosové sít - MPRS)"

Miroslav Doležal
před 5 lety
Počet zobrazení:

1 FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKANÍCH TECHNOLOGIÍ VYSOKÉ UENÍ TECHNICKÉ V BRN Vlv charateru zátže na úbyte naptí (Penosové sít - MPRS) Autor textu: Ing. Martn Paar, Ph.D. Ing. Jan Varmuža Kvten 2013 epowerinovacevýuyeletroenergetyslnoproudéeletrotechnyformoue-learnngu rozšíenípratcyorentovanévýuy OPVKCZ.1.07/2.2.00/

2 2 Vlv charateru zátže na úbyte naptí 1 Vlv charateru zátže na úbyte naptí Cílem této laboratorní úlohy je promení ustáleného stavu rozvtveného radálního vedení pro rzné typy zatížení. Dalším cílem je ontrola mezí úbytu naptí, proudového rozdlení a výpoty celových nných ztrát v sít. 1.1 Úol mení 1. Pro jmenovté naptí napájecího uzlu a zadané hodnoty odb provete stanovení procentního úbytu naptí a porovnejte s maxmální dovolenou hodnotou. 2. Zmte charater zátže napojené na vedení Z 6 z st ohmcé na obecn ndutvní (zátž typu RL). Zátží musí protéat stejná velost proudu, jao v pípadst ohmcé zátže. Opt stanovte procentní úbyte naptí v odbrových uzlech. 3. Stanovte procentní úbyty naptí v pípad zmny zátže z pedchozího bodu z obecn ndutvní na obecn apactní (zátž typu RC). Pro všechny t pedcházející pípady stanovte proudové rozložení a spote velost ztrát. 1.2 Rozbor úlohy Úbyte naptí je dán nola parametry, teré to jsou, s uážeme na jednoduchém vedení na Obr. 1.1 a jeho fázorovém dagramu Obr U=U 1 -U 2 U 1 Z=R+j.X U 2 I=I ±j.i j Obr Schéma jednoduchého vedení Ij I I U1 Z.I=U U2 U X.I R.I R.I R.Ij X.I Ij I I U2 U1 Z.I=U R.I X.I R.Ij X.I X.Ij R.I X.Ij U Obr Fázorový dagram jednoduchého vedení s apactní a ndutvním odbrem Fázor úbytu naptí U je dán vztahem

3 Vlv charateru zátže na úbyte naptí 3 R I X I j X I R I U U1 U2 Z I j, (1.1) de U 1 je naptí na zaátu U 2 je naptí na onc vedení Z pedstavuje mpedanc, sládající se z rezstance R a reatance X I je proud teoucí vedením. Znaména ± se mní podle charateru proudu, horní znaméno je pro ndutvní a dolní pro apactní proud. Rezstance vode R je dána vztahem: l R, (.mm 2.m -1,m,mm 2 ) (1.2) s de je mrná rezstance daná materálem vode l pestavuje délu vedení s je prez vedení. Pro velou ást výpo se neuvažuje magnární ást úbytu naptí, pa se vzorec pro výpoet velost úbytu naptí zjednoduší na U U1U2 RI X I j, (V;V,V;,A,,A) (1.3) Nahradíme-l rezstenc vzorcem (1.2) ve vzorc (1.3) l U I X li j s, (V;V,V;,A,,A) (1.4) Vztah (1.4) uazuje, jaé parametry ovlvují úbyte naptí na vedení. Vyadíme-l parametry, teré jsou jž p návrhu dané jao napílad déla vedení, nebo jejchž zmna je z techncého nebo eonomcého hledsa nevýhodná, napílad zmna materálu, pa stává pouze prez, terým lze nejefetvnj ovlvovat úbyte naptí. Vedení nízého naptí se vtšn pípad provozuje jao radální a rozvtvené. V další ást bude rozebrán návrh prezu a výpoet ztrát pro rozvtvené vedení. Pro jednoduché vedení s odboam lze velost úbytu naptí na onc odboe spoítat pomocí vztahu: p U RI XI j 1 1 p, (V;,A,,A) (1.5) de p je oznaení odbru (uzlu), R odpovídá rezstvt -tého úseu, X je reatance -tého úseu, I a I j je nná a jalová složa proudu v -tém úseu. Kde suma znaí souty od prvního úseu až po poslední úse na jedné ze zvolených odboe. Obdobn ztráty výonu: n1 2 P3 RI (W;,A) (1.6) 1 Na rozdíl od úbytu naptí ztráty výonu jsou soutem ztrát ve všech úsecích celého vedení. Pedpoládáme, že prezy budou navrhovány ta, aby na oncích všech odboe byl úbyte naptí U d. Vedení 0- a jednu z odboe zvolíme za hlavní vedení s prezem s. Zbývající odboy budou mít prezy s x. Za poraování hlavního vedení je vhodné volt tu z odboe, terá má nejvtší souet l.i + l.i j. V míst necháme psobt souet proud zbývajících odboe I a prez hlavního vedení stanovíme podle

4 Vlv charateru zátže na úbyte naptí s U d n 1 X n 1 j (1.7) Obr. 1.3. Stanovení prezu vedení s odboam Prez odboe je teba navrhnout podle zbylé ást dovoleného úbytu naptí dle vztahu.

4 4 Vlv charateru zátže na úbyte naptí s U d n 1 X n 1 j (1.7) Obr Stanovení prezu vedení s odboam Prez odboe je teba navrhnout podle zbylé ást dovoleného úbytu naptí dle vztahu. s x U d ax U 1 X ax 1 j (1.8) de U. je úbyte naptí v míst zaátu odboy, a x je poet odb na x-té odboce. Ovení hodnoty úbytu naptí lze provádt na modelech sít za pomocí smulaních program na fyzálních modelech. Z pratcých dvod se fyzální modely sít dnes jž využívají výhradn p výuce. Z dvodu zjednodušení se u model uvažuje symetre parametr, ímž lze 3-fázovou sí nahradt 1-fázovým evvalentem. Schéma laboratorní úlohy je na Obr Mící pracovšt je tvoeno autotransformátorem, fyzálním 1-fázovým modelem radální sít NN, mícím boxem s pístrojem SMP 44 a nastavtelným rezstory s maxmální hodnotou 570 tvoící jednotlvé odbry. Pro body 3 a 4 patí taé nastavtelný rezstor s maxmální hodnotou 250 a tlumva s maxmálním proudem 1,80 A a box se dvma ondenzátory o velost 25 F. Obr Schéma zapojení

5 Vlv charateru zátže na úbyte naptí 5 Sutená sí odpovídá modelu v urtém mítu. Model, na terém bude provádno ení, je zobrazen na Obr. 1.5 Obr Model sít nízého naptí Model má zadané míta proudu m = 1/400 a mpedance m z = 100, ze terých lze spoítat míto naptí m u pomocí vzorce: m m m 1/ / 4, (-;-,-) (1.9) u z epoty sutených hodnot na modelové lze provést pomocí následujících vzorc pro naptí: u mu U, (V;-,V) (1.10) de u je modelová hodnota naptí U je sutená hodnota naptí, uvádné hodnoty jsou fázové Podobné vztahy platí pro proud m I, (A;-,A) (1.11) mpedanc z mz Z, (;-,) (1.12) 1.3 Postup mení 1. Zontrolujte, zda zapojení úlohy odpovídá schématu v tomto návodu, odchyly onzultujte s vyuujícím. 2. Spote pomocí míte hodnoty nastavované na modelu. 3. Nastavte zátžné rezstory do polovny, aby systémem neprotéal maxmální proud a po ontrole obvodu vyuujícím a zprovoznní mení, zapnte styaem na pultu napájení zásuvy autotransformátoru. 4. Zapnte autotrasformátor a nastavte spotenou hodnotu jmenovtého naptí na modelu. Na vstupu do modelu nesmí perot hodnotu 1 A. 5. Odetete hodnoty mených proud, úní a naptí, dopote hodnoty proud v nemených vtvích a procentuální hodnoty úbyt. Ovte, že v odbrných místech není peroena maxmální hodnota odchyly naptí.

6 6 Vlv charateru zátže na úbyte naptí 6. Nyní provete mení se zvýšením proudu na 0,35 A protéajícím zátží napojenou na vedení Z 6. P této hodnot jž nebude dodržena dovolená hodnota úbytu naptí, ale umožní pesnjší mení. 7. Opt odete hodnoty mených proud, úní a naptí hodnot výon ja nného, ta jalového. Dopote hodnoty proud v nemených vtvích a procentuální hodnoty úbyt. 8. Vypnte napájení modelu a nahrate rezstor ppojený na vedení Z 6 sérovou ombnací nastavtelného rezstoru o maxmální velost 250 a tlumvou. 9. Po ontrole vyuujícím, opt zapnte autotransfomátor a nastavte nomnální naptí modelu navýšené. Nastavte proud protéající zátží s tlumvou na hodnotu 0,35 A. 10. Opt odetete hodnoty mených proud, úní a naptí hodnot výon ja nného, ta jalového. Dopote hodnoty proud v nemených vtvích a procentuální hodnoty úbyt. 11. Vypnte napájení modelu a nahrate tlumvu dvma paralelním ondenzátory, teré budou opt v sér nastavtelným rezstorem o maxmální velost Po ontrole vyuujícím, opt zapnte autotransfomátor a nastavte nomnální naptí modelu. Nastavte proud protéající zátží s tlumvou na hodnotu 0,35 A 13. Opt odetete hodnoty mených proud, úní a naptí hodnot výon ja nného, ta jalového. Dopote hodnoty proud v nemených vtvích a procentuální hodnoty úbyt. Následn porovnejte namené hodnoty všech posledních tí mení a zdvodnte zmnu hodnoty úbytu naptí, pestože zátžem protéá stále stejná velost proudu.

Podobné dokumenty

Paralelní kompenzace elektrického vedení (Distribuce Elektrické Energie - BDEE)

FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKANÍCH TECHNOLOGIÍ VYSOKÉ UENÍ TECHNICKÉ V BRN Paralelní kompenzace elektrického vedení (Distribuce Elektrické Energie - BDEE) Autor textu: Ing. Martin Paar, Ph.D. Ing.