Метод фазных координат: пример составления модели сети с изолированной нейтралью

В дополнение к предыдущей статье  рассмотрим пример составления модели сети с изолированной нейтралью. Рассмотрим простейшую линию электропередачи с односторонним питанием (рис. 1). Необходимо составить модель электропередачи, которая будет выдавать токи и напряжения в начале линии в режимах коротких замыканий и в режимах однофазного замыкания на землю (ОЗЗ).

Линия электропередачи с изолированной нейтралью

Рис. 1. Рассматриваемая линия электропередачи с изолированной нейтралью

Как уже было написано, основная сложность составления модели сети с изолированной нейтралью состоит в том, что необходимо учитывать ненулевое значение потенциала в нейтральных точках в режиме повреждения.

На рис. 2 показана схема сети по рис. 1, описанная с помощью метода фазных координат.

Пример схемы с изолированной нейтралью в фазных координатах

Рис. 2. Пример схемы с изолированной нейтралью в фазных координатах

Матрицы прямой передачи рассчитываются с помощью уже известных алгоритмов, представленных ранее:

Схема рис. 2 может быть представлена в виде эквивалентной схемы (рис. 3). Эквивалентная матрица прямой передачи определяется как

Aэкв = AЭСAЛЭП-AfAЛЭП+AН.

Эквивалентная схема сети

Рис. 3. Эквивалентная схема сети

Для расчёта сети необходимо преобразовать матрицу прямой передачи в матрицу формы Y . Схема преобразованной сети представлена на рис. 4. Там же указаны принятые направления токов, а E1 = EЭС.

Схема сети с эквивалентной матрицей формы Y

Рис. 4. Схема сети с эквивалентной матрицей формы Y

Для указанной схемы можно записать уравнения

phcoor14_f8

Представим эквивалентную матрицу проводимости  в виде

phcoor14_f10

Тогда уравнения схемы можно представить в виде

phcoor14_f11

откуда

phcoor14_f12

Учитывая, что сумма токов в узлах равна нулю, сложим строки полученных матричных уравнений и упростим уравнения. В итоге получим выражение для расчёта потенциалов точек

phcoor14_f13

где phcoor14_f14, phcoor14_f15 – сумма всех элементов матрицы  Ykj, phcoor14_f17 – сумма элементов строк матрицы.

После расчёта потенциалов определяются искомые токи и напряжения.

Расчёт рассматриваемой сети с изолированной нейтралью в среде Matlab приведён в приложенном файле example_isolated_grid.m.

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.