Расчет токов и мощностей ветвей

Расчет токов ветвей следует начать, нанеся предварительно на схему замещения сети принятые положительные направления для токов (потоков мощности) и значения комплексов узловых напряжений, представленных через вещественные и мнимые составляющие после их уточнения в результате расчета режима на компьютере.

Матрица-столбец фазных токов может быть найдена как

. (13)

Здесь - диагональная матрица проводимостей ветвей, найденная в п.1.2 работы; - матрица-столбец напряжений ветвей. В связи с отсутствием в ветвях ЭДС напряжение на i-ой ветви может быть найдено через междуфазные напряжения в начале и в конце данной ветви i: Тогда ток i-й ветви по закону Ома равен:

.

Если представить проводимость ветви через активную и реактивную составляющие, а напряжения и токи через вещественные и мнимые части, то получим:

приравняв отдельно вещественные и мнимые части: (14)

Здесь все и для исходных данных курсовой работы положительны. Расчеты по (14) следует выполнить для всех пяти ветвей, воспользовавшись программами в системе Mathcad «Токи и мощности ветвей сх1» и «Токи и мощности ветвей сх2.».

Найденное токораспределение следует нанести на схему сети, предварительно уточнив узловые токи, и проверить балансы токов в узлах.

Мощности трех фаз в начале S_{N i} и в конце S_{К i} ветви i, если за положительное направление токов и потоков мощности принять направление от узла N к узлу К, равны:

Приравняв вещественные и мнимые части, получаем выражения для активных P_{N i}, P_{K i} и реактивных Q_{N i}, Q_{K i} мощностей в начале и конце каждой ветви:

(15)

Расчеты по (15) следует выполнить для всех пяти ветвей, воспользовавшись указанными выше программами в системе Mathcad.

Полученный в результате вычислений по (15) знак P или Q показывает, совпадает ли фактическое направление потоков мощности с принятым. Найденное потокораспределение следует нанести на схему замещения сети и проверить балансы мощностей в узлах..

Потери мощности в активном и индуктивном сопротивлениях ветви i равны разности потоков мощности в начале и в конце ветви:

Суммарные потери мощности можно определить, просуммировав потери мощности во всех ветвях:

Результаты расчета установившегося режима следует представить на схеме замещения сети (лист формата А4). На схему замещения нанести все исходные данные Z _j = r_j+ jx_j, j= 1, …,5, S _i=P_i + jQ_i, i= 1, …,3 а также результаты расчета: комплексы напряжений в узлах, токов ветвей ― в показательной форме и мощностей ветвей ― в алгебраической форме.

Задание 2

Для структурной схемы надежности, приведенной на рис.3, определить показатели надежности системы на выходе: частоту отказов, среднее время восстановления, среднее время безотказной работы, вероятность отказа за год, коэффициенты готовности К _Г = р _ср и вынужденного простоя К _В = q _ср (средние вероятности работоспособного и отказового состояний системы). Показатели надежности элементов системы – частоты отказов v _i и средние времена восстановления Т _{ВО i} приведены в таблице 2. Отказы элементов рассматриваются как независимые события. Случайная величина – наработка на отказ

подчиняется экспоненциальному закону распределения вероятностей.

Таблица 2 Варианты структурной схемы надежности

Примечание. Показатели надежности рассчитываются на выходе структуры относительно узла: G – в вариантах от 1 до 33; F – в вариантах от 34 до 50, направление ветви 12 в этих вариантах следует изменить на противоположное.

Таблица 3 Показатели надежности элементов системы

Поиск по сайту: