ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 367
Скачиваний: 3
Напряжение в узле |
3 определяется графически (см. рис. 10.9, 6} |
|||||||||
согласно |
рис. 10.6, а, |
причем 2иэ3 — 2и13. |
|
|
|
|
||||
Напряжения отраженных волн равны: и21 = и2— и12, и31 — и3—и13. |
||||||||||
Эти же волны со смещениями |
во времени на |
2t12 и 2t13 являются |
||||||||
волнами |
іи1 и и31, |
приходящими |
в узел |
1: |
и21 (t + 0,4) = u21 (t), |
|||||
“зі (^ + 0>4) = «3i (0- |
|
|
|
|
|
|
|
10.1 |
||
Вычисления оформляются в виде расчетной таблицы. В табл. |
||||||||||
приведены |
вычисления |
методом |
бегущих |
волн |
напряжений |
(кв) |
||||
в разных точках подстанции ПО кв. |
В первой |
строке таблицы при |
||||||||
ведены |
обозначения |
волн согласно |
рис. 10.9, а; |
во второй — ариф |
||||||
метические действия; |
в |
третьей — обозначения |
порядковых номеров |
|||||||
граф. Полученные в |
результате расчета напряжения в узлах |
при |
||||||||
ведены на |
рис. 10.9, б, в. |
|
|
|
|
|
|
При расчетах на ЦВМ для упрощения программы иногда заменяют включенную в узле на землю сосредоточенную емкость С отрезком разомкнутой на конце линии с волновым сопротивлением wc и длиной Іс. Длину линии Іс для уменьшения погрешности жела
тельно выбрать |
возможно короче и целесообразно принять |
равной |
|
li2 = Atc/2, где |
Аt — расчетный интервал времени. |
|
|
Волновое |
сопротивление wc выбираем в соответствии с форму |
||
лой (10.54), |
в которой полагаем T = Cw3, w1 = wa, w2 — wc, w3—>-oo,. |
||
2t23 = At; после преобразования получим |
|
||
|
|
wc = w3th (At/2Cwa) ж At/2C, |
(10.62) |
где w3—эквивалентное волновое сопротивление линий, сходящихся в узле с емкостью С.
Аналогично, индуктивность на землю L может быть заменена отрезком короткозамкнутой линии с волновым сопротивлением wL и длиной lL = Atcj2. При этом в формуле (10.54) полагаем: Т = L/wa,.
w1—w3, W2 — Wl ; ®з = 0, 2t23 = At; после преобразований |
получим |
wL = w3ctg (Atwj2L) tu 2L/At. |
(10.63) |
в. Метод характеристик |
|
При расчете перенапряжений на вычислительных машинах (ЦВМ.
.и АВМ) методом бегущих волн целесообразно воспользоваться уравнениями (10.20). Полагая в этих уравнениях х = 0 (начало участка линии) и х = 1 (конец участка линии) и учитывая, что
«і2( t — у) =«і2(*— т). «2i(0= «2i(f— т+ ц) ПРИ Х = Т ’
будем иметь: |
„ |
|
|
«а(Л 0)— |
°) = |
|
|
|
і=I |
|
|
«а[t— x, i)— 2 щ М і — t . i) |
60(^—T); |
||
i=i |
•(10.64) |
||
«а (t, 0 + |
2®ft,Â-(A 0 = |
||
|
|||
|
i=l |
|
|
uk (t— %, 0 )+ -2[<■»,(*—T, 0) |
60 (/—T). |
||
1=1 |
|
223
Таблица 10.1
1
N
1
3*
|
|
S |
|
|
X |
Г* « |
в |
Ч і |
S • |
||
|
CS |
t-r |
|
|
а |
|
|
1 |
и
С
|
|
2; |
|
*■ |
и |
||
г - ^ |
|||
|
|
||
|
|
и |
|
|
|
' К |
|
|
|
° |
|
.* |
м |
||
W |
|
||
Ö |
|
J- |
|
|
|
•'S* |
|
ч |
R |
|
3 |
- |
|
|
|
« |
|
S ’ |
3 |
|
и :
s T
Q
-
ч
.
О О О О О О Ю Ю Ю О Ю О і Л О Г ^ - ^
ю |
L O O l O O N N ' ^ ^ f O I ' t O W C O C ^ |
||
— ■ |
— ' C N r T ‘ C O t ^ h - C J D L O ' r t " T T ' ,^ r T t ' l O |
||
|
1 1 1 1 1 1 И |
I I 1 u |
|
О О О О О О О О Ю Ю О Ь С О Ю О О |
|||
С7> С О |
— ( N C r > T f o O ( N — ' C O I |
1-0 С О С О ’— > |
|
1 — |
C O r t - ^ C N — * |
I 1 |
— < — ' CS |
1 |
|
|
|
C S |
|
|
|
t"- |
|
|
|
г ^ ю о и о о о ю ю о о |
г ^ ю ю о о |
^ r c o С О ^ < £ > Г - . { ^ Г ^ . Г - О Ю І Л І С С О С О '-’ S — C S C S C S C S C S C S C S C S C S C S C S C S C S
с о
О О Ю О Ю О Ю О О О Ю С ' - О Ю Г ' - ' З « l O O O C O C O ^ ' ^ L . O C S — ' O O C n c D l ^ - C S C O ^ - W l ß h - C i O O O N C O f ö O N N
O O i n O l ß O i m n O l O O l O i ß N N N ( O 0 i o c n c s — — C J i O O Q C O ^ t O C O C S Ю C O C D C S •— ■ •— 1 C S C O C O C O
o o i o o m o i o i m n o o c N M M t N N I O N ^ N C O ( N C O C O S * C O O C S — N ( N
- ’t l O C O - 1 1 1 C S C S C S — ' — <
O O i n O i n O l O L O l D l |
C |
l ^ C S C O N N |
L C O O O O O O l O O N S ' t O |
' t N I N N O - ' |
— • C O C O C O ^ * 4 f C O C S ’— — ' C S C S C O C O
О - Ю С О С О С О С О О О С О Ю О ’Т ' Т Ю О ) |
|||||||||||||
O C O N O O N O S “ ' - ’s f ^ C O C O O O — |
— |
||||||||||||
C S C O C O C O ^ ^ C O C S — — — - c s c s c o c o |
|||||||||||||
О О О О О О Ю Ю Ю О Ю О Ю О Ь - |
|||||||||||||
1 |
ю |
ю |
а > |
а о |
t4-** t-» ^ |
|
■''f cs-«fr о |
|
c s |
с о |
|||
1 |
*— « |
- н С ^ ч З * с О І ч--Г,’- |
< О |
Ю |
’,сГ, ^ Г ' ^ " т р |
||||||||
|
|
і 1 |
1 |
1 |
I |
I |
I I |
1 |
1 1 1 1 |
||||
|
|
{ |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
О О О С О О О О Ю Ю О М Й Ю О |
||||||||||||
1 |
С Т ) С О — c s o ^ o o c s — С О 1 Ю С О О |
||||||||||||
|
ІГ-. |
|
С О |
|
r f c s — ■ |
|
1 |
|
|
г-н - н |
1
© C S * — « С О С О С О С О С О С О С О С О С О С О С О С О С О
' t N O C l C J O C i O O O O C i O O O l
r f c O C S O O ^ C O C S C O O r f o O C S t O O
O O O - ' - C S ( M C S C O C O S , S " T L O l O 0
До срабатывания РВМГ-110 (при /< 0 ,4 мксек) и3= 2А3; при / ^ 0 ,4 мксек и3 определяется графически.
224
Уравнения (10.64) дают возможность последовательно вычислять
напряжения и токи в начале и конце |
участка .линии в моменты |
|||
времени |
t по известным |
их |
значениям |
в моменты времени t —т, |
t-де т = |
1/с. |
|
|
|
Напряжение и ток в точке линии с координатой х можно опре |
||||
делить по формулам: |
|
|
|
|
|
«*(*.*) + |
1= 1 |
*) = |
|
Uk(t— т*. 0 ) + '^ lwkiii (t— xx, 0)
i=I |
|
u-uiU x)— |
(t, x) = |
£=[
n
«ft (/ — T + T*, 0 + ^ W kii,(t — X + Xx ,
1=1
где xx = x/c.
So (t — тя);
> (10.65)
l ) s0(^—T-f xx),
г. Метод стоячих волн
При исследовании переходных процессов в длинных линиях электропередачи при сравнительно большой длительности исследуе мого процесса, например коммутационных перенапряжений, целе сообразно представить решение в виде разложения в ряд по стоя чим волнам, отвечающи'м частотам собственных колебаний электри ческой цепи (метод Фурье). В этом случае от показательных функций в уравнениях (10.13), выражающих бегущие волны, целесообразно перейти к гиперболическим функциям, соответствующим стоячим волнам. Принимая во внимание тождества
shz = |
(ez—e_z)/2, |
ch z = (ez+ |
e-z)/2, |
- |
|
|
общие интегралы для |
Uk (х) и I k {x) вместо (10.12), |
(10.13) предста |
||||
вим в форме линейной комбинации |
из частных |
решений |
вида ерхІС |
|||
и е-Р*0: |
|
|
|
|
|
|
и и (X) = Uс, k ch у - + |
USt * sh ^ |
; |
|
|
(10.66) |
|
/ftW = /"c,ftC h ^ + |
7 ,,ftS h f-. |
|
|
|||
|
|
|
||||
Подставив (10.66) |
в систему |
телеграфных |
уравнений (10.1), |
|||
(10.2) и (10.4), получим тождество при соблюдении |
следующих |
|||||
равенств: |
|
|
|
|
|
|
и , |
П |
и s, k ' |
П |
|
|
|
і = 1 |
2 wkii с. I’ |
(10.67) |
||||
|
і=і |
|
|
|
по существу аналогичных равенствам (10.11).
Таким образом, для я-проводной линии остаются 2я постоянных интегрирования; они определяются из я граничных условий в начале и я граничных условий в конце линии.
8 3?к. 557 |
225 |
Поясним метод стоячих волн на примере включения косинусои дальной э.д.с.
„ |
. , , |
. |
. г; |
р cos — со sin гре |
е (0 = Етcos (cot + |
<ре) = |
Е = Ет |
------------------- ѵе- |
на однопроводную линию без потерь (рис. 10.10). При этом равен ства (10.67) принимают вид:
и , = — wls, Us = — wle |
( 10.68) |
Для схемы, приведенной на рис. 10.10, имеем граничные условия:
при |
х = 0 принимаем |
е (t) = E = U (0) + г,7 (0),; |
\ |
(10.69) |
|
при |
х = 1 принимаем |
0 — £/(/)— г.,/(/). |
J |
||
|
Решив совместно (10.66), (10.68), (10.69) при zl = pL1 и z2 = pL2, по лучим операционное изображение напряжения:
|
U(x) = |
w s h P jtz * > + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
+ p Lt c h |
p ( |
f ~ |
- Л (p) |
H (P) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F(p) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
l ,L ‘, C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. |
|
|
|
|
\ |
Рис. |
10.11. |
|
Схема |
графического |
ре |
|||
10.10. Расчетная схема вклю- |
|
|||||||||||||
|
|
чения |
линии |
|
шения трансцендентного |
уравнения |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
F [Хк) = |
ctg |
Xk= dkk— (bhk) |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
где I |
F (p) = |
{p°--r со2) A (p) = (w + |
|
sh ^- + |
р (Д + |
I 2)ch |
x |
|||||||
X ( p 2 - j - |
со2) . |
|
|
|
|
|
|
|
F {p) = 0 при |
|
|
|||
Корни |
характеристического |
уравнения |
|
неучете |
||||||||||
потерь будут чисто мнимые. Поэтому, |
полагая |
p = /ß |
в |
равенстве |
||||||||||
Д(р) = 0, получаем после |
преобразований трансцендентное уравнение |
|||||||||||||
вида: |
|
|
|
ctgXk = aXk— (b/Xk), |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
L XL , |
tg a , -tg а„ . |
|
|
(10.70) |
|||||
|
|
|
|
|
L„ |
M tgXа , + tg а 2) |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
L ,+ L 2 |
tgc^ + |
tgcc2 |
’ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tg = (äLjw, |
tg a 2 = |
coL2 w, |
|
|
|
|
|
|||
где La = L'l = wK/a —суммарная |
индуктивность |
линии; |
X=a>l/cr |
Xй = Vj/c— волновые длины линии на частотах соответственно со и ßA. Уравнение (10.70) можно решить численно или графически, как показано на рис. 10.11, а также по приближенной формуле при
226
b < а, A = 0, 1,2, . . . , |
n: |
|
|
7\ifc |
~j— |
|
(10.71) |
|
(b+ 2 f |
+ а3/г2л2 |
|
|
V w6+1 1 (6+1)2л3 |
|
Для определения оригинала можно воспользоваться второй тео ремой разложения Хевисайда, которая в случае мнимых корней
|
Рис. 10.12. Перенапряжения в конце |
холостой линии /=600 |
км при |
|||||||||
|
|
ее включении, |
вычисленные |
методом |
стоячих |
волн: |
|
|||||
|
индуктивность |
в начале линии |
£, = 0,28 гн\ |
и{1, |
()—суммарное напряже |
|||||||
|
ние; |
ии |
иъ— первая |
и |
вторая |
гармоники собственных колебаний; |
ив — |
|||||
|
|
|
|
|
вынужденная составляющая |
|
|
|||||
имеет |
вид |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
JJ (х) = |
н И |
— 2 Я (/со) |
cos (со/ + +, 14- |
9 V |
НI |
cos (ßft/ + %), |
||||||
W |
F(ß)- |
F' (/со) |
|
|
’ |
|
(/Ра) |
|
(10.72) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
= |
|
|
^ k = aTëF % k}) ~ Фазы колебаний. |
|
|||||||
Из |
(10.72) |
получим пос ле |
преобразований: |
|
|
|||||||
и (х, |
t) = |
и вьтп (х) cos (со/ + і|зе) + f l |
u k М cos (ßft^ + |
(10.73) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
k=i |
|
|
|
|
где Uh{x) = 2 |
Я |
( / Р а ) |
— амплитуда |
k-ü |
гармоники |
собственных ко- |
||||||
|
|
|
Z7' (/Ра) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лебаний в точке % на линии; |
|
|
|
|
|
|
||||||
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
227 |