Векторная диаграмма ЛЕП 35 кВ с одной нагрузкой

При передаче электроэнергии по сети в ее элементах помимо потери мощности происходит потеря напряжения. Потеря напряжения является одним из количественных показателей, характеризующих режим работы сети. Потеря напряжения приводит к изменению уровней напряжения на зажимах электроприемников. Если она превышает допустимые ПУЭ значения, электроприемники работают с ущербом.

Поэтому важное значение при проектировании и эксплуатации сетей имеет расчет напряжений в узлах сети и потерь напряжения в ее элементах.

Рассмотрим простейшую схему ЛЭП напряжением 35 кВ с симметричной нагрузкой на конце (рис. 8.1). В этом случае достаточно рассмотреть одну фазу.

Знак “плюс” перед реактивной мощностью характеризует потребление электроприемником индуктивной мощности (отстающая реактивная мощность нагрузки). Если перед реактивной мощностью стоит знак “минус”, то это соответствует потреблению электроприемником емкостной реактивной мощности (опережающая реактивная мощ-ность нагрузки) или выдаче электроприемником в сеть реактивной индуктивной мощности.

В задачу входит определение напряжения в начале ЛЭП при известных токе, наряжению и углу между ними в конце ЛЭП. Начинаем построение векторной диаграммы (рис. 8.2). По действительной оси откладываем напряжение U _2ф. Получаем точку а. Под углом φ ₂ откладываем ток I ₂. Раскладываем его на активную I _2а и реактивную I _2р составляющие:

где

От конца вектора U _2ф параллельно линии тока I ₂ откладываем вектор падения напряжения в активном сопротивлении ЛЭП. Получаем точку b. Под углом 90⁰ к нему в сторону опережения откладываем вектор падения напряжения в реактивном сопротивлении. Получаем точку c. Соединяем начало координат с точкой c и получаем напряжение в начале ЛЭП U _1ф. Угол между напряжением U _1ф и током I ₂ обозначим φ ₁.

Вектор численно равный произведению называется полным падением напряжения. Обозначается . Спроецируем вектор на действительную и мнимую оси. Получим точку d. Отрезок ad – это продольная составляющая падения напряжения. Обозначается . Отрезок сd – это поперечная составляющая падения напряжения. Обозначается .

Определим и . Для этого спроецируем векторы и на действительную и мнимую оси. Получим точки е и f. Точку пересечения отрезка с действительной осью обозначим, буквой k. В результате получим отрезки:

ae = ab·cos φ₂ = I₂·R cos φ₂; be = df = ab·sin φ₂ = I₂·R sin φ₂;

ed = bf =bc·sin φ₂ = I₂·X sin φ₂; cf = bc·cos φ₂ = I₂·X cos φ₂.

Продольная составляющая падения напряжения равна:

Δ U _ф = ad = ae + ed = I₂·R· cos φ₂ + I₂·X sin φ₂.

Поперечная составляющая падения напряжения равна:

Δ U _ф = cf – df = I₂·X cos φ₂ – I₂·R sin φ₂.