KEE / MS Moelování elektrických sítí Přenáška Moelování elektrických veení
Moelování elektrických veení Různý přístup pro veení: Venkovní Kabelová Různý přístup pro veení: Krátká (vzhleem k vlnové élce) Dlouhá Různý přístup pro řešený problém: Symetrický Nesymetrický (nesymetrie ána vlastním veením, vnějšími zařízeními či okolnostmi, obojí buď z principu, nebo poruchou)
Moelování elektrických veení Obvykle nutný různý přístup pro různé napěťové hlainy a režim provozu uzlu sítě. Různý přístup pro různou požaovanou přesnost a rychlost změn veličin moelovaného ustáleného stavu či přechoného ěje. Různý přístup pro různé požaované vnitřní analyzované veličiny či fyzikální ěje.
Krátká veení bez nároku na vnitřní analýzu, pro symetrický problém. Moelujeme vojbranem s náhraním článkem uvnitř Příčné parametry lze zanebat u řešení ustálených ějů se značným zatížením (minimálně jmenovité, běžně pro přípay zkratů) Poélné parametry lze zanebat u řešení ustálených ějů málo zatížených veení
Krátká veení bez nároku na vnitřní analýzu, pro symetrický problém. Záklaní vojbran ( - článek):
Krátká veení bez nároku na vnitřní analýzu, pro symetrický problém. Záklaní vojbran ( - článek):
Krátká veení bez nároku na vnitřní analýzu, pro symetrický problém. Záklaní vojbran (T - článek):
Krátká veení bez nároku na vnitřní analýzu, pro symetrický problém. Sériová kombinace článků:
Náhraní provozní činný opor R P Záklaní honota: R SS l S m m m mm m mm Rezistivita pro 0 C: m m mm m Al Cu Fe 0.0941 m 0.01786 m 0.13000 m
Náhraní provozní činný opor R P Pro jeen kilometr venkovního veení: 0.0941 1000 R SS / km 0.1 / 10 km Pro AlFe lana se počítá s paralelní kombinací (poku se použije jen Al, tak chyba cca 5%): R SS 1 R Al 1 R Fe 1 Rss S Al 1 mm SFe mm / km 9.4 130
Náhraní provozní činný opor R P Přesný výpočet R p pro sítě nn, nebo pro přesné určení rychlosti útlumu přechoných ějů: R R SS Vliv teploty: k k k S k e k 1 0 p Al = 0.00400 1/K, = 1.10 10-6 K -1 Cu = 0.00393 1/K, = 0.45 10-6 K -1 Fe = 0.00450 1/K, = 9.10 10-6 K -1 Pro 40 C je přibližně: k 0 1.08
Náhraní provozní činný opor R P Vliv skinefektu: f 10 3 m R SS Pro voič 40 mm je přibližně: 4 8 1 m m m m 1.kS 1 1 180 44 0.0665 m 1.kS 0.5 0.708 m m k S 1.005
Náhraní provozní činný opor R Průměr lana na pozici n-tého ílčího P Vliv kroucení voičů v laně: k e a n D a n n Pro běžné lano je přibližně: Vliv průhybu voiče le řetězovky: k P lp a Délka řetězovky a l P c sinh c k e 1.0 Pro 100 m rozpětí je přibližně: Tíha na 1 m lana 1. 0004 Rozpětí stožárů voiče Průměr ílčího voiče Výška závitu n-tého voiče c k P F horizont q Měrná tíha voiče na 1 m 3 Horizontální namáhání voiče H z Přetížení voiče
Náhraní provozní inukčnost L P Obsahuje složky: Vlastní vnější Vlastní vnitřní Vzájemnou r l M 0 l(ln 1) H l M 0,46 log 0,mH / ' 0 r l L l(ln 1) r 0 l L' ' r 4 km L P 0,46 log 0.05 mh / r L P 1mH / km 7 l L 10 l(ln 0.75) H r l L 0,46 log 0,15 mh / km r km
Náhraní provozní inukčnost L P Alternativně: 0,46 log 0.05 r 0.46 log 0.05 RI r L P L mh km 0.05 0.05RI 0. 46 P / 10 RI 1 0.46log L P 0.46 log r
Náhraní provozní inukčnost L P Pro nesymetrické vzálenosti voičů a svazkový voič: 3 ab bc ca 0.05 LP 0,46log mh / r N r E N r m N 1 E r m 3 km Pro vojité veení stejně transponované: L P 0,46log 3 ab r bc 3 E ca aa' 3 ab' bb' bc' cc' c' a 0.05 N mh / km
Náhraní provozní inukčnost L P Provozní reaktance: X P L P 0,145log X P 0.3 0.4 / km 3 ab r E bc ca 0.016 N / km Provozní reaktance pro netočivou složkovou soustavu: Jenouché veení Dvojité veení Jeen fázový voič Svazkový voič AlFe, Cu Fe AlFe, Cu Fe X 0 =1.9X P X 0 =.7X P X 0 =3.0X P X 0 =4.8X P X 0 =.4X P X 0 =3.X P X 0 =3.5X P X 0 =5.5X P
Náhraní provozní kapacita C P Obsahuje složky: Mezifázovou Proti zemi D' 41,4.10 D 41,4.10 C P 10nF / km C C 0 D ( D D )( D D ' 6 (hstř ) 6 log log. 3 3 h. h r. r 1 1 1 ( D D stř. r. h 3 3 stř ) 41,4.10 6 C P log ) C. h r stř 0 stř 1 3 C' ( D D )
Náhraní provozní kapacita C P Pro vojité symetrické veení: D D, D D' D', D' D D' I, II I, II I II 41,4.10 41,4.10 6 6 log log 4h 4h stř stř VZ ' ' VZ VZ VZ I II VZ 3 aa' bb' cc' ' VZ 3 ab' bc' c' a
Náhraní provozní kapacita C P Respektování zemního lana (jenoho): D D D R VZ D R D D VZ ZZ D 41,4.10 log 6 4 h stř h Z ZS ZS D' D D' R D ZZ 6 41,4.10 log h r Z Z ZS 3 az bz cz
Náhraní provozní kapacita C P Respektování vou zemních lan: D D D R D' Z VZ D R D' D ZZ D VZ D 41,4.10 41,4.10 Z 6 4hstřh' Z log 6 4h' Z log Z ZZS Z ZZS D' D D' R h' Z hz1 h 6 Z ZZS az1 az bz1 bz cz1 cz
Náhraní provozní svo G P Respektování násleujících fyzikálních okolností: Vzálenost voičů o sebe a o konstrukce stožáru Tvar, materiál a čistota izolátoru Velikost provozovaného napětí Vlhkost vzuchu ohaovaná namořskou výškou Poloměr a nerovnosti povrchu voiče
Kabelová veení Provozní činný opor R P a inukčnost L P analogicky jako u venkovních veení. Provozní kapacita C P má vyšší honoty: C P C 0 0,04. r R log r
Možnosti zanebání parametrů pro výpočty ustálených stavů Pro sítě nn G P, C P, (L P ) Pro sítě vn G P, (C P ) Pro sítě vvn R P, (G P )
Venkovní veení Souhrnné přibližné parametry veení Un [kv]/s[mm] Rp [Ohm/km] Lp [mh/km] Xp [Ohm/km] Cp [nf/km] Bp [us/km] Gp [ns/km] / 50 150 0.7-0. 1.1-1.3 0.35-0.4 9-10.8-3.1 0 110 / 10 670 0. - 0.06 0.9-1.3 0.7-0.4 9.8 0 nebo 50 0 / 10, 300 0.08, 0.06 1 0.3 11 3.5 30 400 / 350, 450 0.03, 0.0 1.0, 1.1 0.31, 0.35 11, 1 3.6, 3.9 0 Kabelová veení Un [kv]/s[mm] Rp [Ohm/km] Lp [mh/km] Xp [Ohm/km] Cp [nf/km] Bp [us/km] Gp [ns/km] 6 / 50-40 0.6-0.13 0.5-0. 0.08-0.07 90-370 90-115 0 / 35-40 0.9-0.1 0.7-0.4 0. - 0.1 00-400 65-15 0
U n [kv] Reálné parametry veení Venkovní S [mm ] R 0 C [Ω/km] X [Ω/km] B [µs/km] G [ns/km] I Z [A] U n [kv] S [mm ] Kabelová R 0 C [Ω/km] X [Ω/km] B [µs/km] 50 0,69 0,35 3,1 00 6 50 0,6 0,08 90 10 70 0,49 0,35 3,1 40 6 70 0,44 0,079 90 50 95 0,37 0,4,8 370 6 95 0,33 0,076 98 310 10 0,8 0,38,9 440 6 10 0,6 0,075 98 350 150 0, 0,36 3,1 510 6 150 0,1 0,073 98 40 35 50 0,69 0,38,9 00 6 185 0,17 0,07 115 470 35 95 0,36 0,38,9 370 6 40 0,13 0,071 115 540 35 150 0,3 0,38,9 510 10 50 0,6 0,09 80 10 110 10 0,31 0,7,9 440 10 70 0,44 0,094 90 50 110 150 0,6 0,35,9 510 10 95 0,33 0,09 90 310 110 185 0,18 0,404,8 50 580 10 10 0,6 0,088 90 350 110 10 0,16 0,4,8 50 60 10 150 0,1 0,085 90 40 110 40 0,15 0,4,8 50 670 10 185 0,17 0,084 100 470 110 300 0,1 0,4,8 50 760 10 40 0,13 0,08 100 540 110 350 0,1 0,41,8 50 840 50 0,6 0,155 75 10 110 450 0,08 0,396,8 50 950 70 0,44 0,14 94 50 110 670 0,06 0,38,9 50 100 95 0,33 0,13 100 310 0 x 10 0,08 0,34 3,4 30 1000 10 0,6 0,13 107 350 0 x 300 0,06 0,3 3,5 30 000 150 0,1 0,1 114 40 400 3 x 350 0,03 0,307 3,6 0 00 185 0,17 0,1 15 470 400 3 x 450 0,03 0,35 3,9 0 500 40 0,13 0,11 130 540 I Z [A]
Reálné parametry veení
Reálné parametry veení
Vlnová rovnice pro výpočet rychlých jevů na louhých veeních Pro homogenní louhé veení:
Vlnová rovnice pro výpočet rychlých jevů na louhých veeních Rovnice pro smyčku s a uzel u:
Vlnová rovnice pro výpočet rychlých jevů na louhých veeních Úpravou získáme: Pro ustálený harmonický stav:
Vlnová rovnice pro výpočet rychlých jevů na louhých veeních Úpravou získáme: Řešení s integračními konstantami A a B:
Vlnová rovnice pro výpočet rychlých jevů na louhých veeních Integrační konstanty le okrajových pomínek: V maticovém tvaru: Z 0 R G jx jb Z Y