power_lineparam

Вычислите параметры RLC служебной линии электропередачи от ее проводниковых характеристик и геометрии башни

Синтаксис

power_lineparam LDATA = power_lineparam('new') LDATA = power_lineparam(LDATA) LDATA = power_lineparam('MYLINEDATA') power_lineparam(LDATA,'BLK') power_lineparam('MYLINEDATA','BLK')

Описание

power_lineparam открывает графический интерфейс пользователя (GUI), чтобы ввести параметры линии и возвратить электрический R, L, и параметры линии C. Можно также активировать этот графический интерфейс пользователя от диалогового окна блока Powergui путем выбора Compute RLC Line Parameters.

LDATA = power_lineparam('new') возвращает переменную структуры параметрами геометрии линии по умолчанию. Можно использовать LDATA как переменная шаблона, чтобы сконфигурировать геометрию новой строки и вычислить параметры линии RLC.

LDATA = power_lineparam(LDATA) вычисляет параметры линии RLC для геометрических параметров линии в LDATA структура. Возвращенная структура содержит и геометрические данные и вычисленные параметры линии RLC.

LDATA = power_lineparam('MYLINEDATA') вычисляет параметры линии RLC для геометрических параметров линии в заданном файле. 'MYLINEDATA' имя файла MAT. Файл MAT должен содержать переменную структуры того же формата как LDATA переменная, или можно сгенерировать его с помощью функционального графический интерфейса пользователя.

power_lineparam(LDATA,'BLK') power_lineparam('MYLINEDATA','BLK') загружает параметры линии RLC в заданной Линии Раздела PI, Кабеле Раздела PI, Линии Распределенных параметров или блоке Three-Phase PI Section Line. 'BLK' путь блока.

power_lineparam функция вычисляет сопротивление, индуктивность и матрицы емкости произвольного расположения проводников служебной линии электропередачи. Для трехфазной линии также вычисляются симметричные значения RLC компонента.

Следующий рисунок показывает типичное проводниковое расположение относительно трехфазной двухконтурной линии. Эта настройка линии иллюстрирует различные параметры линии, которые вы вводите в графический интерфейс пользователя.

Настройка трехфазной двухконтурной линии

Для набора проводников N, power_lineparam вычисляет три N на n матрицы: серийные матрицы сопротивления и индуктивности [R] и [L] и матрица [C] емкости шунта. Эти матрицы требуются блоком Distributed Parameter Line для моделирования N-фазы асимметричные линии и однофазным блоком PI Section Line. power_lineparam также вычисляет симметричные параметры RLC компонента, требуемые блоком Three-Phase PI Section Line. Для двух двойных проводников i и k, сам и взаимные условия R, L, и матрицы C вычисляются с помощью концепции проводников изображений [1]

Сам и взаимные условия сопротивления:

$\begin{matrix} R_{i i} = R_{int} + Δ R_{i i} & Ω / км \end{matrix}$

$\begin{matrix} R_{i k} = Δ R_{i k} & Ω / км \end{matrix}$

Сам и взаимные условия индуктивности:

$\begin{matrix} L_{i i} = L_{int} + \frac{μ_{0}}{2 π} \cdot \log \frac{2 h_{i}}{r_{i}} + Δ L_{i i} & H / км \end{matrix}$

$\begin{matrix} L_{i k} = \frac{μ_{0}}{2 π} \cdot \log \frac{D_{i k}}{d_{i k}} + Δ L_{i k} & H / км \end{matrix}$

Сам и взаимные потенциальные содействующие условия:

$\begin{matrix} P_{i i} = \frac{1}{2 π ε_{0}} \cdot \log \frac{2 h_{i}}{r_{i}} & км / F \end{matrix}$

$\begin{matrix} P_{i k} = \frac{1}{2 π ε_{0}} \cdot \log \frac{D_{i k}}{d_{i k}} & км / F \end{matrix}$

$\begin{matrix} [C] = {[P]}^{- 1} & F / км \end{matrix}$

_µ0: проницаемость свободного пространства = ^4π.10−4 H/km
_ɛ0: проницаемость свободного пространства = ^{8.8542.10−9} F/km
_ri: радиус проводника i в метрах
_dik: расстояние между проводниками i и k в метрах
_Dik: расстояние между проводником i и изображением k в метрах
_привет = средняя высота проводника i находящийся над землей, в метрах
Rint, Линт: внутреннее сопротивление и индуктивность проводника
_ΔRii, _ΔRik: коррекция Карсона Р называет должным основать удельное сопротивление
_ΔLii, _ΔLik: коррекция Карсона Л называет должным основать удельное сопротивление

Проводниковая самоиндукция вычисляется из распространения магнитного потока внутри и снаружи проводника и производится текущим течением в самом проводнике. Часть распространения потока в материале проведения способствует внутреннему Линту индуктивности, который зависит от проводниковой геометрии. Принимая полый или твердый проводник, внутренняя индуктивность вычисляется из отношения T/D, где D является проводниковым диаметром, и T является толщиной материала проведения (см. фигуру Настройка Трехфазной Двухконтурной Линии). Проводниковая самоиндукция вычисляется посредством модифицированных Функций Бесселя от проводникового диаметра, отношения T/D, удельного сопротивления и относительной проницаемости проведения материала и заданной частоты [1].

Проводниковая самоиндукция может быть также вычислена из параметров, которые обычно находятся в таблицах, предоставленных проводниковыми производителями: Геометрический средний радиус (GMR) или "Реактивное сопротивление при интервале одного фута".

GMR является радиусом эквивалентного полого проводника с нулевой толщиной, не производя внутреннего потока, давая ту же самоиндукцию. Проводниковая самоиндукция затем выведена из GMR использование следующего уравнения.

$\begin{matrix} L_{i i} = \frac{μ_{0}}{2 π} \cdot \log \frac{2 h_{i}}{G M R} + Δ L_{i i} & H / км \end{matrix}$

Для твердого проводника (T/D=0.5) GMR

$G M R = r \cdot e^{- μ_{r} / 4}$

r = радиус проводника

_μr = относительная проницаемость проведения материала

GMR, полученный из этого уравнения, принимает универсальную плотность тока в проводнике. Это предположение строго допустимо в DC. В AC GMR немного выше. Например, для твердого алюминиевого проводника 3 см диаметром (Rdc = 0.040 Ω/km), GMR увеличивается с 1,1682 см в DC к 1,1784 см на уровне 60 Гц. Производители обычно дают GMR на системной частоте номинала (50 Гц или 60 Гц).

Реактивное сопротивление _Xa при интервале 1 фута (или интервале 1 метра, если метрические модули используются) является реактивным сопротивлением положительной последовательности трехфазной линии, имеющей один фут (или один метр) располагающий с интервалами между этими тремя фазами и бесконечными проводниковыми высотами. Реактивное сопротивление при интервале одного фута (или интервале 1 метра) на частоте f связано с GMR следующим уравнением:

$\begin{matrix} X_{a} = ω \cdot \frac{μ_{0}}{2 π} \cdot \log \frac{1}{G M R} & Ω / км \end{matrix}$

GMR = Геометрический средний Радиус в футах или метрах

ω = 2π.f в rad/s

f = частота в герц

Проводниковая матрица сопротивления на особой частоте зависит от сопротивления DC проводника, откорректированного для эффекта кожи и наземного удельного сопротивления. И матрица сопротивления и матрица индуктивности зависят от наземного удельного сопротивления и частоты. Условия коррекции для условий R и L, как разработано Дж.Р. Карсоном в 1 926 [2] реализованы в power_lineparam.

Графический интерфейс пользователя параметров линии

При вводе power_lineparam команда, графический интерфейс пользователя отображен.

Параметры по умолчанию для одноконтурной трехфазной линии с двумя заземляющими проводами. Вы вводите свои собственные параметры линии в три различных раздела:

Верхний левый раздел, где вы вводите общие параметры (модули, частота, наземное удельное сопротивление и комментарии)
Таблица проводниковых типов, задающих проводниковые характеристики для каждого типа (нижний раздел)
Таблица проводников, задающих геометрию линии и проводниковые типы (верхний правый раздел)

Units: В выпадающем списке выберите metric если вы хотите задать проводниковый диаметр, GMR, и диаметр пакета в сантиметрах и проводниковые положения в метрах. Выберите english если вы хотите задать проводниковый диаметр, GMR, и диаметр пакета в дюймах и проводниковые положения в ногах.
Frequency: Задайте частоту в герц, чтобы оценить параметры RLC.
Ground resistivity: Задайте наземное удельное сопротивление в ohm.meters. Нулевое значение (отлично проводящий землю) позволено.
Comments: Используйте это текстовое поле, чтобы ввести комментарии, что вы хотите сохранить параметрами линии, например, уровнем напряжения, проводниковыми типами и характеристиками, и т.д.

Number of conductor types

Задайте количество проводниковых типов (одиночный проводник или пакет подпроводников). Этот параметр определяет количество строк таблицы типов проводников. Проводники фазы и заземляющие провода могут быть или одиночными проводниками или пакетами подпроводников. Для уровней напряжения 230 кВ и выше, проводники фазы обычно связываются, чтобы уменьшать потери и электромагнитную интерференцию из-за коронного эффекта. Заземляющие провода обычно не связываются.

Для простого AC трехфазная линия, одна - или двухконтурный, обычно существует два типа проводников: один тип для проводников фазы и один тип для заземляющих проводов. Вам нужны больше чем два типа для нескольких линий в том же коридоре, DC биполярные линии или фидеры распределения, где нейтральный и оболочки TV и телефонных кабелей представлены.

Conductor internal inductance evaluated from

Выберите один из следующих трех параметров, чтобы задать, как проводниковая внутренняя индуктивность вычисляется: T/D ratio, Geometric Mean Radius (GMR), или Reactance Xa at 1-foot spacing (или 1-meter spacing если Модульный параметр устанавливается на metric).

Если вы выбираете T/D ratio, внутренняя индуктивность вычисляется из значения T/D, заданного в таблице проводников, принимая полый или твердый проводник. D является проводниковым диаметром, и T является толщиной материала проведения (см. фигуру Настройка Трехфазной Двухконтурной Линии). Проводниковая самоиндукция и сопротивление вычисляются из проводникового диаметра, отношения T/D, сопротивления DC и относительной проницаемости проведения материала и заданной частоты.

Если вы выбираете Geometric Mean Radius (GMR), проводниковый GMR оценивает внутреннюю индуктивность. Когда проводниковая индуктивность оценена от GMR, заданная частота не влияет на проводниковую индуктивность. Необходимо обеспечить GMR производителя для желаемой частоты (обычно 50 Гц или 60 Гц). Когда вы используете T/D ratio опция, соответствующий проводниковый GMR на заданной частоте отображен.

Выбор Reactance Xa at 1-foot spacing (или 1-meter spacing) использует реактивное сопротивление положительной последовательности на заданной частоте трехфазной линии, имеющей 1 фут (или 1 метр) располагающий с интервалами между этими тремя фазами, чтобы вычислить проводниковую внутреннюю индуктивность.

Include conductor skin effect

Установите этот флажок, чтобы включать удар частоты на проводниковом сопротивлении AC и индуктивности (эффект кожи). Если этот параметр не выбран, сопротивление сохранено постоянным в значении, заданном Проводниковым параметром сопротивления DC, и индуктивность сохранена постоянной в значении, вычисленном в DC, с помощью Проводника вне диаметра и проводникового отношения T/D. Когда эффект кожи включен, проводниковое сопротивление AC и индуктивность оценены, рассмотрев полый проводник с отношением T/D (или твердый проводник если T/D = 0.5). Отношение T/D оценивает сопротивление AC, даже если проводниковая индуктивность оценена от GMR или от реактивного сопротивления при интервале одного фута или однометровом интервале. Наземный эффект кожи всегда рассматривается, и он зависит от наземного удельного сопротивления.

Conductor (bundle) type

Перечисляет проводник или типы пакета растущим числом, запускающимся от 1 и заканчивающимся в значении, заданном в Количестве параметра проводниковых типов. Вы не можете изменить это значение.

Conductor outside diameter

Задайте проводник вне диаметра в сантиметрах или дюймах.

Conductor T/D ratio

Задайте отношение T/D полого проводника. T является толщиной проведения материала, и D является внешним диаметром. Этот параметр может варьироваться между 0 и 0.5. Значение T/D 0,5 указывает на твердый проводник. Для проводников Алюминиевой укрепленной стали кабеля (ACSR) можно проигнорировать стальное ядро и рассмотреть полый алюминиевый проводник (типичные отношения T/D состоявший между 0,3 и 0.4). Отношение T/D используется для расчета проводниковое сопротивление AC, когда Включать проводниковый параметр эффекта кожи выбран. Это также используется для расчета проводниковая самоиндукция, когда Проводник параметра внутренняя индуктивность, оцененная от, установлен до T/D ratio.

Conductor GMR

Этот параметр доступен только, когда Проводник параметра внутренняя индуктивность, оцененная от, установлен до Geometric Mean Radius (GMR). Задайте GMR в сантиметрах или дюймах. GMR на уровне 60 Гц или 50 Гц обычно обеспечивается проводниковыми производителями. Когда Проводник параметра внутренняя индуктивность, оцененная от, установлен до T/D ratio, значение соответствующего GMR предоставление той же проводниковой индуктивности отображено. Когда Проводник параметра внутренняя индуктивность, оцененная от, установлен до Reactance Xa at 1-foot spacing или (1-meter spacing), заголовок столбца превращается в название параметра.

Reactance Xa at 1-meter spacing (1-foot spacing)

Этот параметр доступен только, когда Проводниковая внутренняя индуктивность, заданная от, установлена до Reactance Xa at 1-meter spacing или (1-foot spacing). Задайте значение Xa в Омах/км или Омах/миля на заданной частоте. Значение _Xa на уровне 60 Гц или 50 Гц обычно вводится проводниковыми производителями.

Conductor DC resistance

Задайте сопротивление DC проводника в Омах/км или Омах/миля.

Conductor relative permeability

Задайте относительную проницаемость _µr материала проведения. _µr= 1.0 для немагнитных проводников (алюминий, медь). Этот параметр не доступен, когда Включать проводниковый параметр эффекта кожи не выбран.

Number of conductors per bundle

Задайте количество подпроводников в пакете или 1 для одиночных проводников.

Bundle diameter

Задайте диаметр пакета в сантиметрах или дюймах. Этот параметр не доступен, когда Номер проводников на пакет определяется к 1. Когда вы задаете связанные проводники, подпроводники приняты, чтобы быть равномерно распределенными на круге. Если дело обстоит не так, необходимо войти в отдельные подпроводниковые положения в таблице Line Geometry и смешать эти подпроводники путем предоставления им того же параметра номера Фазы.

Angle of conductor 1

Задайте угол в градусах, который определяет положение первого проводника в пакете относительно горизонтальной линии, параллельной земле. Этот угол определяет ориентацию пакета. Этот параметр не доступен, когда Номер проводников на пакет определяется к 1.

Number of phase conductors (bundles)

Задайте количество проводников фазы (одиночные проводники или пакеты подпроводников).

Number of ground wires (bundles)

Задайте количество заземляющих проводов (одиночные проводники или пакеты подпроводников). Заземляющие провода обычно не связываются.

Conductor

Перечисляет идентификаторы пакета или проводник. Проводники фазы идентифицированы p1, p2..., pn. Заземляющие провода идентифицированы g1, g2..., gn.

Phase

Задайте номер фазы, которому принадлежит проводник. Несколько проводников могут иметь тот же номер фазы. Все проводники, имеющие тот же номер фазы, смешаны и рассматриваются как один эквивалентный проводник в R, L, и матрицы C. Например, если вы хотите вычислить параметры линии трехфазной линии, эквивалентной двухконтурной линии, такие как та, представленная в фигуре Настройка Трехфазной Двухконтурной Линии, вы задаете фазу числа 1, 2, 3 для проводников p1, p2, p3 (схема 1) и фазу числа 3, 2, 1 для проводников p4, p5, p6 (схема 2), соответственно. Если вы предпочитаете симулировать эту линию как две отдельных схемы и иметь доступ к шести проводникам фазы, вы задаете фазу числа 1, 2, 3, 6, 5, 4 соответственно для проводников p1, p2, p3, p4, p5 и p6.

В трехфазных системах эти три фазы обычно помечаются A, B и C. Соответствие с номером фазы:

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.... = A, B, C, A, B, C A, B, C...

Можно также использовать номер фазы, чтобы смешать проводники асимметричного пакета.

Для заземляющих проводов номер фазы обеспечен, чтобы обнулить. Все заземляющие провода смешаны с землей, и они не способствуют R, L, и матричным размерностям C. Если необходимо получить доступ к связям заземляющего провода в модели, необходимо задать эти заземляющие провода как нормальные проводники фазы и вручную соединить их с землей.

X

Задайте горизонтальное положение проводника в метрах или футах. Местоположение нулевого ссылочного положения произвольно. Для симметричной линии вы обычно выбираете X = 0 в центре линии.

Y tower

Задайте вертикальное положение проводника (в башне) относительно земли в метрах или футах.

Y min

Задайте вертикальное положение проводника относительно земли в середине промежутка в метрах или футах.

Средняя высота проводника (см. фигуру Настройка Трехфазной Двухконтурной Линии) производится этим уравнением:

$Y_{a v e r a g e} = Y_{\min} + \frac{s a g}{3} = \frac{2 Y_{\min} + Y_{t o w e r}}{3}$

_Ytower = высота проводника в башне

_Ymin = высота проводника в середине промежутка

осядьте = _{Ytower−Ymin}

Вместо того, чтобы задать два различных значения для _Ytower и _Ymin, можно задать то же значение _Yaverage.

Type

Задайте один из проводника или чисел типа пакета, перечисленных в первом столбце таблицы проводниковых характеристик.

Load typical data

Открывает окно браузера, где можно выбрать примеры настроек линии, которым предоставляют программное обеспечение Simscape™ Electrical™ Specialized Power Systems. Выберите желаемый .mat файл.

При выборе Load типичные данные позволяют вам загружать одну из следующих настроек линии:

Line_25kV_4wires.mat	25 К V, трехфазный фидер распределения с доступным нейтральным проводником.
Line_315kV_2circ.mat	315 К V, трехфазная, двухконтурная линия с помощью пакетов двух проводников. Нумерация фазы собирается получить параметры RLC двух отдельных схем (шестифазовая линия).
Line_450kV.mat	Биполярный +/−450-k V линий DC с помощью пакетов четырех проводников.
Line_500kV_2circ.mat	500 К V, трехфазная, двухконтурная линия с помощью пакетов трех проводников. Нумерация фазы собирается получить параметры RLC трехфазной схемы линии, эквивалентной этим двум схемам, соединенным параллельно.
Line_735kV.mat	735 К, V трехфазный, линия с помощью пакетов четырех проводников.

Load user data

Открывает окно браузера, позволяющее вам выбирать ваши собственные данные о линии. Выберите желаемый .mat файл.

Save

Сохраняет ваши данные о линии путем генерации .mat файл, который содержит информацию о графический интерфейсе пользователя и данные о линии.

Compute RLC line parameters

Вычисляет параметры RLC. После завершения расчета параметров результаты отображены в новом окне, назвал Отображение Значения RLC.

Отобразите графический интерфейс пользователя значений RLC

Когда вы нажимаете Compute RLC line parameters, окно Display RLC Values открывается. В этом окне можно просмотреть и загрузить параметры в рабочую область и в модели линии электропередачи.

Частота и наземное удельное сопротивление, используемое в оценке R, L, и матрицах C, отображены сначала. Затем вычисленные параметры RLC отображены.

Примечание

R, L, и параметры C всегда отображаются соответственно в Омах/км, henries/km, и фарадах/км, даже если английские модули задают входные параметры.

Если количество проводников фазы равняется 3 или 6, симметричные параметры компонента также отображены:

Для трехфазной линии (одна схема), R10, L10 и векторы C10 двух значений отображены для положительной последовательности и нулевой последовательности значения RLC.
Для шестифазовой линии (две двойных трехфазных схемы), отображены R10, L10 и векторы C10 пяти значений, содержащих следующие параметры последовательности RLC: положительная последовательность и нулевая последовательность схемы 1, взаимная нулевая последовательность между схемой 1 и схемой 2, положительная последовательность и нулевая последовательность схемы 2.

Send RLC parameters to workspace: Отправляет R, L, и матрицы C, а также симметричные параметры компонента к рабочей области MATLAB^®. Следующие переменные создаются в вашей рабочей области: R_matrix, L_matrix, C_matrix, и R10, L10, C10 для симметричных компонентов.
Send RLC parameters to block: Отправляет параметры RLC в один из следующих трех блоков, которые вы ранее выбрали в своей модели: блок Distributed Parameter Line (или матрицы или последовательность параметры RLC), однофазный блок PI Section Line (одна требуемая матрица размерности) или блок Three-Phase PI Section Line (только компоненты последовательности).
Selected block: Подтверждает выделение блока. Имя выбранного блока появляется в левом окне.
RLC Matrices: Загрузки матрицы RLC в выбранный блок.
Sequences: Загрузки параметры последовательности RLC в выбранный блок.
Create a report: Создает файл, XXX.rep, содержание линии ввело параметры и вычисленные параметры RLC. Редактор MATLAB открывается, чтобы отобразить содержимое XXX.rep файл.
Close: Закрывает окно Display RLC Values.

Примеры

Эти примеры иллюстрируют вводы и выводы power_lineparam ГРАФИЧЕСКИЙ ИНТЕРФЕЙС ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ.

Первый пример использует простую линию, состоящую из двух проводников, расположенных с интервалами на 1 метр на средней высоте на 8 метров выше совершенной земли (наземное удельное сопротивление _ρg= 0). Эти два проводника являются твердыми алюминиевыми проводниками (удельное сопротивление _ρc= 28.3 ¹⁰⁻⁹ Ω.m в ^20º C) наличие 15 мм в диаметре.

Сопротивление DC на км каждого проводника:

$\begin{matrix} r = \frac{ρ_{c} \cdot l}{A} = \frac{28.3 \times 10^{- 9} \times 1000}{π \cdot {(\frac{15 \times 10^{- 3}}{2})}^{2}} = 0.1601 & Ω / км \end{matrix}$

Когда земля, как предполагается, совершенна, недиагональные условия матрицы R являются нулем, и диагональные термины представляют проводниковые сопротивления:

$R = [\begin{matrix} 0.1601 & 0 \\ 0 & 0.1601 \end{matrix}] Ω / км$

Для твердых проводников GMR:

$\begin{matrix} G M R = r \cdot e^{- μ_{r} / 4} = \frac{1.5}{2} e^{- 1 / 4} = 0.5841 & cm \end{matrix}$

Само - и взаимный - индуктивность вычисляется можно следующим образом. ΔL условия коррекции проигнорированы, потому что наземное удельное сопротивление является нулем.

$\begin{matrix} L_{11} = L_{22} = \frac{μ_{0}}{2 π} \cdot \log \frac{2 h_{i}}{G M R} = 2 \times 10^{- 4} \log \frac{2 \times 8}{0.5841 \times 10^{- 2}} = 1.583 \times 10^{- 3} H / км \\ L_{12} = L_{21} = \frac{μ_{0}}{2 π} \cdot \log \frac{D_{12}}{d_{12}} = 2 \times 10^{- 4} \log \frac{\sqrt{16^{2} + 1}}{1} = 0.5549 \times 10^{- 3} H / км \\ L = [\begin{matrix} L_{11} & L_{12} \\ L_{21} & L_{22} \end{matrix}] = [\begin{matrix} 1.583 \times 10^{- 3} & 0.5549 \times 10^{- 3} \\ 0.5549 \times 10^{- 3} & 1.583 \times 10^{- 3} \end{matrix}] H / км \end{matrix}$

Само - и взаимный - емкости вычисляются можно следующим образом:

$\begin{matrix} P_{11} = P_{22} = \frac{1}{2 π ε_{o}} \log \frac{2 h}{r_{i}} = 1.7975 \times 10^{7} \log \frac{2 \times 8}{0.75 \times 10^{- 2}} = 1.3779 \times 10^{8} км / F \\ P_{12} = P_{21} = \frac{1}{2 π ε_{o}} \log \frac{D_{12}}{d_{12}} = 1.7975 \times 10^{7} \log \frac{\sqrt{16^{2} + 1}}{1} = 4.9872 \times 10^{7} км / F \\ C = {[\begin{matrix} P_{11} & P_{12} \\ P_{21} & P_{22} \end{matrix}]}^{- 1} = [\begin{matrix} 8.352 \times 10^{- 9} & - 3.023 \times 10^{- 9} \\ - 3.023 \times 10^{- 9} & 8.352 \times 10^{- 9} \end{matrix}] F / км \end{matrix}$

В power_lineparam Графический интерфейс пользователя, убедитесь, что заданная частота составляет 50 Гц. Выберите T/D ratio для вычисления индуктивности линии. Не выбирайте эффект проводника Include кожи.

Отображенное значение GMR (0,58433 см) является значением GMR, которое необходимо использовать, чтобы включать изменение проводниковой индуктивности из-за частоты. Это значение GMR немного выше, чем теоретическое значение DC (0,5841 см). Это увеличение на 0,04% происходит из-за эффекта кожи на уровне 50 Гц, который производит неоднородное распределение тока. В этом случае параметры линии оценены в DC, потому что мы не включаем эффект кожи.

Нажмите параметры линии Compute RLC. Окно Display RLC Values открывается. Сравните матрицы RLC с их теоретическими значениями.

Модель PI для 1-километровой линии получена из R, L, и матриц C. PI значения RLC выведен из само - и взаимный - условия R, L, и матрицы C. Индексы s и m определяют само - и взаимный - называет в R, L, и матрицах C.

R_p1 = R_p2 = R _s = 0,1601 Ω / км

L_p1 = L_p2 = L _s = 1,583 мГн/км

C_p1 = C_p2 = C _s + C _m = 8.352 – 3.023 = 5,329 нФ/км (2,664 нФ в каждом конце раздела PI)

C_p1p2 = – C _m = 3,023 нФ/км (1,511 нФ в каждом конце раздела PI)

Можно также варьироваться наземное удельное сопротивление и частота. Заметьте, что их удар на сопротивление и индуктивность проводника и земли возвращается.

Варьируйтесь наземное удельное сопротивление от нуля до 10 000 Ω.m при хранении частоты постоянной на уровне 50 Гц. Необходимо перечислить значения в следующей таблице. Комната RS выражений и Ls-Lm представляют соответственно сопротивление и индуктивность проводника, тогда как Rm и Lm являются сопротивлением, и индуктивность земли возвращаются.

Удар наземного удельного сопротивления (частота = 50 Гц; эффект кожи, не включенный)

Земля Удельное сопротивление (Ω.m)	Проводник Комната RS (Ω / км)	Земля \rm (Ω / км)	Проводник Ls-Lm (mH/km)	Земля Lm (mH/km)
0	0.1601	0	1.028	0.5549
10	0.1601	0.04666	1.029	1.147
100	0.1601	0.04845	1.029	1.370
10 000	0.1601	0.04925	1.029	1.828

Когда наземное удельное сопротивление варьируется по нормальной области значений (между 10 Ω.m для влажной почвы и 10 000 Ω.m для сухой, скалистой земли), наземное сопротивление остается почти постоянным в 0.05 Ω/km, тогда как его индуктивность увеличивается с 1,15 мГн/км до 1,83 мГн/км.

Теперь выберите эффект проводника Include кожи и повторите расчет с различными частотами в пределах от от 0,05 Гц до 50 кГц при хранении наземного удельного сопротивления 100 Ω.m.

Удар частоты (наземное удельное сопротивление = 100 Ω.m; с проводниковым эффектом кожи)

Частота (Гц)	Проводник Комната RS (Ω / км)	Земля \rm (Ω / км)	Проводник Ls-Lm (mH/km)	Земля Lm (mH/km)
0.05	0.1601	4.93e-5	1.029	2.058
50	0.1606	0.04844	1.029	1.370
500	0.2012	0.4666	1.022	1.147
5000	0.5442	4.198	0.9944	0.9351
50 000	1.641	32.14	0.9836	0.7559

Эта таблица показывает, что частота оказывает очень большое влияние на наземное сопротивление, но намного более низкое влияние на наземную индуктивность. Из-за эффекта кожи в земле, когда частота увеличивается, блуждающий ток течет ближе на поверхность, уменьшая эквивалентный раздел заземляющего проводника и таким образом увеличивая его сопротивление. Когда блуждающий ток перемещается на более низкой глубине в высоких частотах, индуктивность цикла проводника плюс земля возвращают (или самоиндукция Ls) уменьшения.

Из-за проводникового эффекта кожи частота оказывает значимое влияние на проводниковое сопротивление от нескольких сотен из герц, но незначительный удар на проводниковую индуктивность. На номинальной системной частоте (50 Гц или 60 Гц), увеличение проводникового сопротивления относительно сопротивления DC (0.1601 Ω/km) составляет только 0,3%.

Этот пример соответствует 500 кВ, трехфазная, двухконтурная линия. Используя кнопку Load, загрузите Line_500kV_2circ.mat настройка линии, сохраненная в типичных данных о линии. Следующей фигурой является power_lineparam ГРАФИЧЕСКИЙ ИНТЕРФЕЙС ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ:

Степень передается более чем шесть проводников фазы, формирующих две трехфазных схемы. Линия защищена от молнии двумя заземляющими проводами. Проводники фазы используют пакеты трех подпроводников. Подпроводники расположены во главе равностороннего треугольника стороны на 50 см, соответствуя диаметру пакета на 57,735 см. Эта настройка линии соответствует одной показанной на рисунке Настройке Трехфазной Двухконтурной Линии.

Нумерация фазы собиралась получить параметры линии трехфазной линии, эквивалентной этим двум схемам, соединенным параллельно. Нажмите параметры линии Compute RLC, чтобы отобразить R, L, и матрицы C и параметры последовательности.

Положительная последовательность и параметры нулевой последовательности транспонированной линии отображены в окне Display RLC Values в R10 и векторах L10:

R1 = 0,009009 Ω/km R0=0.2556 Ω/km

L1 = L0 на 0,4408 мГн/км = 2,601 мГн/км

C0=11.62 nF/km C1 =25.87 нФ/км

Можно также получить параметры двух отдельных схем и иметь доступ к шести проводникам фазы. Измените количества фазы проводников p4, p5, и p6 (схема 2) к 6, 5, 4, соответственно. Положительная последовательность, нулевая последовательность и взаимные параметры нулевой последовательности транспонированной линии:

R1 = 0,01840 Ω/km R0 =0.2649 Ω/km R0m = 0.2462 Ω/km

L1 = L0 на 0,9296 мГн/км = фунт на 3,202 мГн/км 0m = 2,0 мГн/км

C1 C0 на =12.57 нФ/км C0m на =7.856 нФ/км = −2.044 nF/km

Когда линия симметрична, положительные - и параметры нулевой последовательности для схемы 2 идентичны параметрам схемы 1.

Ссылки

[1] Dommel, H., и др., Электромагнитный Переходный Справочник Программы (Книга Теории EMTP), 1986.

[2] Карсон, J. R. "Распространение волны в Воздушных проводах с Землей Возвращается", Системы Bell Технический Журнал, Издание 5, стр 539-554, 1926.

Документация