Однолинейная диаграмма
В этой технической статье объясняется, как рассчитать и нарисовать одну линейную диаграмму трехфазной системной системы с частотой 60 Гц с генераторами, двигателями, трансформаторами и линиями.
Вычислить и нарисовать однолинейную диаграмму для энергетической системы (генераторы, двигатели, трансформаторы и линии) - фото-кредит: merko.ee
Следующие компоненты включают упрощенную версию энергосистемы, перечисленную в последовательном физическом порядке от места генератора до нагрузки:
- Два парогенератора, каждый на 13, 2 кВ
- Два повышающих трансформатора, 13, 2 / 66 кВ
- Шина передачи высокого напряжения напряжением 66 кВ
- Одна длинная линия передачи на 66 кВ
- Шина приемного конца на 66 кВ
- Вторая линия электропередачи 66 кВ с шиной с центральным краном
- Понижающий трансформатор на шине приемного конца, 66/12 кВ, снабжающий четырьмя двигателями 12 кВ параллельно и
- Трансформатор понижающий, 66 / 7.2 кВ, от центральной щелевой шины, снабженный двигателем 7.2 кВ
Процедура расчета
1. Определите соответствующие символы
Для электрических сетей соответствующий выбор графических символов показан на рисунке 1 (общие силовые символы, используемые в однострочных диаграммах):
Рисунок 1 - Символы общей мощности, используемые в однострочных диаграммах
2. Нарисуйте требуемую систему
Система, описанная в проблеме, показана на рисунке 2. Масляные выключатели добавляются в соответствующие точки для надлежащей изоляции оборудования.
Рисунок 2 - Трехфазная система питания, представленная однострочной диаграммой
Связанные вычисления
Общей процедурой является использование однолинейных диаграмм для представления трехфазных систем. Когда анализ выполняется с использованием симметричных компонентов, могут быть сделаны различные диаграммы, которые будут представлять электрическую схему для положительных, отрицательных и нулевых компонентов.
Кроме того, часто необходимо идентифицировать заземляющее соединение, или же устройство подключено по принципу «звезда» или «треугольник».
Этот вид обозначений показан на рисунке 3.
Рисунок 3 - Идентификация генератора или двигателя, соединенного звездой. (a) Прочно заземлены. (b) Заземление через индуктивность. (c) Трансформатор идентифицирован как дельта-уайе, со стороны зелёной стороны прочно заземленной.
Единичный метод решения трехфазных задач
Для системы, показанной на рисунке 4, нарисуйте электрическую схему или диаграмму реактивности со всеми реакциями, указанными в единицах (pu), и найдите напряжение на клемме генератора, предполагая, что оба двигателя работают на нагрузке 12 кВ, три четверти нагрузки и единицу фактор силы.
| Генератор |
трансформеры (Каждый) |
Двигатель А | Двигатель B |
коробка передач Линия |
| 13.8 | 25 000 кВА | 15 000 кВА | 10 000 кВА | - |
| 25 000 кВА 3-фазные | 13, 2 / 69 кВ | 13, 0 кВ | 13, 0 кВ | - |
| X "= 15 процентов | X L = 15 процентов | X "= 15 процентов | X "= 15 процентов | X = 65 Ом |
Рисунок 4 - Одиночная диаграмма электрической энергии, подающая нагрузки двигателя. Технические характеристики приведены в таблице выше.
Процедура расчета за 8 шагов
1. Установите базовое напряжение через систему
Наблюдая за величиной компонентов в системе, выбирается базовое значение кажущейся мощности S. Она должна быть общей величины компонентов, а выбор произволен. В этой задаче в качестве базы S выбрано 25 000 кВА, и одновременно на выходе генератора 13, 8 кВ выбирается в качестве базового напряжения V- базы.
Затем базовое напряжение линии передачи определяется коэффициентом поворота соединительного трансформатора:
(13, 8 кВ) (69 кВ / 13, 2 кВ) = 72, 136 кВ
Базовое напряжение двигателей определяется аналогичным образом, но с величиной 72, 136 кВ, таким образом:
(72, 136 кВ) (13, 2 кВ / 69 кВ) = 13, 8 кВ
Выбранное значение базы S остается постоянным во всей системе, но базовое напряжение составляет 13, 8 кВ на генераторе и на электродвигателях и 72, 136 кВ на линии электропередачи.
2. Рассчитайте реакцию генератора
Для коррекции значения реактивного сопротивления генератора не требуется расчет, поскольку он задается как 0, 15 п.н. (15 процентов) на основе 25 000 кВА и 13, 8 кВ. Если в этой задаче использовалась другая S-база, тогда потребуется коррекция, как показано для линии электропередач, электродвигателей и силовых трансформаторов.
3. Рассчитайте реакцию трансформатора
Необходимо выполнить коррекцию, когда используется реактивное сопротивление именной таблички трансформатора, поскольку рассчитанная работа находится под другим напряжением, 13, 8 кВ / 72, 136 кВ вместо 13, 2 кВ / 69 кВ.
Используйте уравнение для коррекции: реактивное сопротивление на единицу:
(номинальная нагрузка на единицу реактивности) (базовая кВА / паспортная табличка кВА) (шильтерная табличка kV / base kV) 2 =
(0, 11) (25 000/25 000) (13, 2 / 13, 8) 2 = 0, 0101 пу.
Это относится к каждому трансформатору.
4. Рассчитайте реакцию линии передачи
Используйте уравнение:
- X на единицу = (сопротивление по ому) (базовое кВА) / (1000) (базовое кВ) 2 =
- X на единицу = (65) (25000) / (1000) (72, 1) 2 = 0, 313 пу
5. Рассчитайте реактивность двигателей
Исправления должны производиться в номинальной табличке обоих двигателей из-за различий в значениях кВА и кВ по сравнению с теми, которые выбраны для расчетов в этой задаче. Используйте корректирующее уравнение из шага 3 выше.
Для двигателя A:
X " A = (0, 15 pu) (25 000 кВА / 15 000 кВА) (13, 0 кВ / 13, 8 кВ) 2 = 0, 222 пул
Для двигателя B:
X " B = (0, 15 pu) (25 000 кВА / 10000 кВА) (13, 0 кВ / 13, 8 кВ) 2 = 0, 3333 пу
6. Нарисуйте диаграмму реактивности
Завершенная диаграмма реактивности показана на рисунке 5:
Рисунок 5 - Схема однокомпонентного реактивного сопротивления (реактивные сопротивления, показанные на каждой единице)
7. Рассчитать условия работы двигателей
Если двигатели работают на 12 кВ, это составляет 12 кВ / 13, 8 кВ = 0, 87 на единицу напряжения. При единичном коэффициенте мощности нагрузка задается как три четверти или 0, 75 пу
Таким образом, выраженный в единицах, объединенный ток двигателя получается с использованием уравнения:
I на единицу = на единицу мощности / на единицу напряжения = 0.75 / 0.87 = 0.862 ∠0 ° pu
8. Вычислить напряжение на клеммах генератора
На клеммах генератора напряжение:
- V G = V + падение напряжения через трансформаторы и линию передачи
- V G = 0, 87 ∠ 0 ° + 0, 862 ∠ 0 ° (j0, 0101 + j0, 313 + j0, 011)
- V G = 0, 87 + j 0, 444 = 0, 777 ∠ 27, 03 pu
Чтобы получить фактическое напряжение, умножьте напряжение на единицу на базовое напряжение на генераторе. Таким образом,
V G = (0, 977 ∠ 27, 03 °) (13, 8 кВ) = 13, 48 ∠ 27, 03 ° кВ
Связанные вычисления
При решении этих задач выбор базового напряжения и кажущейся мощности произволен. Однако базовое напряжение в каждом участке цепи должно быть связано в соответствии с коэффициентами трансформаторных поворотов.
Базовый импеданс может быть рассчитан по уравнению:
Z base = (base kV) 2 (1000) / (базовая кВА).
Для секции линии передачи в этой задаче Z base = (72.136) 2 (1000) / (25 000) = 208, 1
Таким образом, удельное реактивное сопротивление линии передачи равно (фактические омы) / (базовые омы) = 65 / 208, 1 = 0, 313 пу
Введение в подсистему подстанции 66kv
Ссылка // Справочник эл. энергетические расчеты Х. Уэйн Беати (получить твердую обложку из Амазонки)