Вычислите параметры RLC воздушной линии электропередачи из ее характеристик проводника и геометрии башни
Приложение Power Line Parameters предоставляет инструмент для вычисления параметров линии RLC блоков Distributed Parameters Line и PI Section Line и частотно-зависимых параметров блока Distributed Parameters Line (Frequency-Dependent). Инструмент использует power_lineparam
функция для вычисления параметров линии на основе геометрии линии и типа проводников.
powergui Параметров блоков окне: На вкладке Tools нажмите Power Line Parameters.
MATLAB® командная строка: Введите powerLineParameters
Comments
- Пользовательские комментарииИспользуйте это текстовое поле для ввода комментариев, которые требуется сохранить с параметрами линии, например, уровнем напряжения, типами проводников и характеристиками и т.д.
Load > Typical parameters
- Загрузка типичных параметровОткрывает окно браузера, в котором можно выбрать примеры строений линий, поставляемых с Simscape™ Electrical™ Specialized Power Systems. Выберите нужную .mat
файл.
Выбор Load typical parameters позволяет вам загрузить одну из следующих строений линии:
Line_25kV_4wires.mat | 25-kV трехфазный питатель распределения с доступным нейтральным проводником. |
Line_315kV_2circ.mat | 315-kV, трехфазная, двухконтурная линия с использованием пучков из двух проводников. Нумерация фазы устанавливается для получения параметров RLC двух отдельных схем (шестифазная линия). |
Line_450kV.mat | Биполярная +/−450-kV линия постоянного тока с использованием пучков четырех проводников. |
Line_500kV_2circ.mat | 500-kV, трехфазная, двухконтурная линия с использованием пучков из трех проводников. Нумерация фазы устанавливается, чтобы получить параметры RLC трехфазной линейной схемы, эквивалентные двум схемам, соединенным параллельно. |
Line_735kV.mat | 735-kV, трехфазная линия с использованием пучков из четырех проводников. |
Load > User parameters
- Загрузка пользовательских параметровОткрывает окно браузера, в котором можно выбрать свои собственные данные о линии. Выберите нужную .mat
файл.
Save
- Сохранение линейных данныхСохраняет данные линии путем генерации .mat
файл, содержащий информацию о графическом интерфейсе пользователя и данные о линии.
Report
- Создание отчетаСоздает файл, содержащий входные параметры линии и вычисленные параметры RLC. Откроется Редактор MATLAB для отображения содержимого файла.
Units
- Блоки диаметров проводников, GMR и жгутовenglish
(по умолчанию) | metric
Выберите metric
для определения диаметра проводника, GMR и диаметра пучка в сантиметрах и положения проводника в метрах. Выберите english
для определения диаметра проводника, GMR и диаметра пучка в дюймах и положения проводника в футах.
Ground Resistivity
— Определить сопротивление грунта, в ом-метрах. Допускается нулевое значение (идеально проводящее заземление).
Nominal Frequency
- Частота для оценки параметров RLCЗадайте частоту в герце, чтобы вычислить параметры RLC.
Phase conductors (bundles)
- Количество проводников фазы (пучков)Задайте количество проводников фазы (одиночных проводников или пучков субпроводников).
Ground conductors (bundles)
- Количество заземляющих проводов (жгутов)Укажите количество заземляющих проводов (одиночных проводников или пучков субпроводников). Заземляющие провода обычно не связываются.
Label
- Идентификаторы проводников или пучковСписок идентификаторов проводников или пучков. Фазные проводники обозначаются как p1, p2,..., pn. Заземляющие провода обозначаются как g1, g2,..., gn.
Phase, Phase Number
- Номер фазыУкажите номер фазы, к которой принадлежит проводник. Несколько проводников могут иметь одинаковое число фаз. Все проводники, которые имеют одинаковое число фаз, объединяются и рассматриваются как один эквивалентный проводник в матрицах R, L и C. Для примера, если вы хотите вычислить параметры линии трехфазной линии, эквивалентной линии с двумя цепями, такой как та, которая представлена на рисунке Строения линии с тремя фазами двойной цепи, вы задаете номера фазы 1, 2, 3 для проводников p1, p2, p3 (схема 1) и номера фаз 3, 2, 1 для проводников p4, p5, p6 (схема 2), соответственно. Если вы предпочитаете моделировать эту линию как две отдельные схемы и имеете доступ к шести проводникам фазы, задаете номера фаз 1, 2, 3, 6, 5, 4 соответственно для проводников p1, p2, p3, p4, p5 и p6.
В трехфазных системах три фазы обычно маркируются A, B и C. Соответствие с номером фазы является:
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,.... = A, B, C, A, B, C, A, B, C,...
Можно также использовать число фаз для комкования проводников асимметричного пучка.
Для проводов заземления число фаз вынуждено нулем. Все провода заземления сшиваются с землей, и они не вносят вклад в размерности матрицы R, L и C. Если вам нужно получить доступ к соединениям заземления в модели, необходимо задать эти провода заземления как нормальные проводники фазы и вручную соединить их с землей.
X
- Горизонтальное положение проводникаЗадайте горизонтальное положение проводника в метрах или футах. Расположение нулевого опорного положения произвольно. Для симметричной линии обычно выбирается X = 0 в центре линии.
Y tower
- Вертикальное положение проводника на башнеЗадайте вертикальное положение проводника (на башне) относительно земли, в метрах или футах.
Y min
- Вертикальное положение проводника в середине диапазонаЗадайте вертикальное положение проводника относительно земли в середине диапазона, в метрах или футах.
Средняя высота проводника (см. Рисунок Строение трехфазной двухконтурной линии) определяется этим уравнением:
Ytower = высота проводника в башне |
Ymin = высота проводника в середине диапазона |
sag = Ytower−Ymin |
Вместо того, чтобы задавать два разных значения для Ytower и Ymin, можно задать одно и то же значение Yaverage.
Conductor type
- Номера типов проводников или пучковУкажите один из номеров типов проводников или пучков, перечисленных в первом столбце таблицы характеристик проводников.
Conductor types
- Количество типов проводников Укажите количество типов проводников (один проводник или пучок субпроводников). Этот параметр определяет количество строк в таблице проводников. Фазные проводники и заземляющие проводники могут быть либо одинарными проводниками, либо пучками субпроводников. Для уровней напряжения 230 кВ и выше фазные проводники обычно связываются для уменьшения потерь и электромагнитных помех от эффекта короны. Заземляющие провода обычно не связываются.
Для простой трехфазной линии переменного тока, одно- или двухконтурной, обычно существует два типа проводников: один тип для проводников фазы и один тип для проводов заземления. Вам нужно более двух типов для нескольких линий в одном коридоре, биполярных линий постоянного тока или распределительных фидеров, где представлены нейтральные и оболочки телевизионных и телефонных кабелей.
Internal conductor inductance evaluated from
- Расчет внутренней индуктивности проводникаT/D ratio
(по умолчанию) | Geometric Mean Radius (GMR)
| Reactance Xa at 1-foot spacing
| Reactance Xa at 1-meter spacing
Выберите один из следующих трех параметров, чтобы задать, как вычисляется внутренняя индуктивность проводника: T/D ratio
, Geometric Mean Radius (GMR)
, или Reactance Xa at 1-foot spacing
(или Reactance Xa at 1-meter spacing
если для параметра Units задано значение metric
).
Если вы выбираете T/D ratio
внутренняя индуктивность вычисляется из значения T/D, заданного в таблице проводников, принимая полый или сплошной проводник. D - диаметр проводника, T - толщина проводящего материала (см. рисунок Строение трехфазной линии двойной цепи). Самоиндуктивность и сопротивление проводника вычисляются из диаметра проводника, отношения T/D, сопротивления постоянному току и относительной проницаемости проводящего материала и заданной частоты.
Если вы выбираете Geometric Mean Radius (GMR)
, GMR проводника оценивает внутреннюю индуктивность. Когда индуктивность проводника оценивается из GMR, заданная частота не влияет на индуктивность проводника. Вы должны предоставить производителю GMR на желаемую частоту (обычно 50 Гц или 60 Гц). Когда вы используете T/D ratio
опция, соответствующий GMR проводника на заданной частоте отображается в таблице Conductors.
Выбор Reactance Xa at 1-foot spacing
(или Reactance Xa at 1-meter spacing
) использует реактивное сопротивление положительной последовательности на заданной частоте трехфазной линии, имеющей 1-футовый (или 1-метровый) интервал между тремя фазами, для вычисления внутренней индуктивности проводника.
Include conductor skin effect
- Включить влияние частоты на сопротивление переменного тока проводника и индуктивностьУстановите этот флажок, чтобы включить влияние частоты на сопротивление переменного тока проводника и индуктивность (эффект кожи). Если этот параметр удален, сопротивление поддерживается постоянным при значении, заданном параметром Conductor DC resistance , и индуктивность поддерживается постоянной при значении, вычисленном в DC, с помощью D out (наружный диаметр проводника) и параметров T/D ratio Conductors таблицы. Когда эффект кожи включен, сопротивление и индуктивность переменного тока проводника оцениваются с учетом полого проводника с отношением T/D (или твердого проводника, если T/D = 0,5). Отношение T/D оценивает сопротивление переменного тока, даже если индуктивность проводника оценивается из GMR или из реактивного сопротивления с интервалом 1 фут или 1 метр. Эффект грунтовой кожи всегда рассматривается и зависит от сопротивления грунта.
D out
- Наружный диаметр проводникаЗадайте наружный диаметр проводника в сантиметрах или дюймах.
T/D ratio
- Отношение T/D проводника0
и 0.5
Задайте отношение T/D полого проводника. T - толщина проводящего материала, D - наружный диаметр. Этот параметр может варьироваться между 0
и 0.5
. A Значение T/D 0.5
указывает сплошной проводник. Для алюминиевых кабельных армированных проводников (ACSR) можно игнорировать стальной сердечник и рассмотреть полый алюминиевый проводник (типичные коэффициенты T/D находятся между 0.3
и 0.4
). Отношение T/D используется для вычисления сопротивления переменного тока проводника, когда выбран параметр Include conductor skin effect. Он также используется, чтобы вычислить самоиндуктивность проводника, когда Internal conductor inductance evaluated from параметра установлено на T/D ratio
.
GMR
- Средний геометрический радиусЭтот параметр доступен только, когда значение Internal conductor inductance evaluated from параметра установлено на Geometric Mean Radius (GMR)
. Укажите GMR в сантиметрах или дюймах. GMR с частотой 60 Гц или 50 Гц обычно обеспечивают производители проводников. Когда значение Internal conductor inductance evaluated from параметра установлено на T/D ratio
отображается значение соответствующего GMR, дающего ту же индуктивность проводника. Когда значение Internal conductor inductance evaluated from параметра установлено на Reactance Xa at 1-foot spacing
или Reactance Xa at 1-meter spacing
, заголовок столбца изменяется на Xa.
Xa
- Реактивное сопротивление Xa на расстоянии 1 метр или 1 футЭтот параметр доступен только, когда Internal conductor inductance evaluated from установлено на Reactance Xa at 1-meter spacing
или Reactance Xa at 1-foot spacing
. Задайте значение Xa в омах/км или омах/миле на заданной частоте. Значение Xa при 60 Гц или 50 Гц обычно обеспечивают производители проводников.
DC res
- Сопротивление постоянного тока проводникаЗадайте сопротивление постоянного тока проводника в омах/км или омах/миле.
mu_r
- Относительная проницаемость проводникаЗадайте относительную проницаемость мкр проводящего материала. мкр = 1,0 для немагнитных проводников (таких как алюминий или медь). Этот параметр недоступен, когда параметр Include conductor skin effect очищен.
Nb_cond
- Количество проводников на пучокЗадайте количество субпроводников в пучке или 1 для одиночных проводников.
Db
- Диаметр пучкаУкажите диаметр пучка в сантиметрах или дюймах. Этот параметр недоступен, когда для Nb_cond задано значение 1. Когда вы задаете связанные проводники, субпроводники приняты равномерно расположенными по кругу. Если это не так, необходимо ввести отдельные позиции субпроводников в таблицу Line Geometry и уплотнить эти субпроводники, задав им тот же самый параметр Phase Number.
Angle
- Угол проводника 1Задайте угол в степенях, который определяет положение первого проводника в жгуте относительно горизонтальной линии, параллельной земле. Этот угол определяет ориентацию пучка. Этот параметр недоступен, когда для Nb_cond задано значение 1
.
Frequency range logspace
- Частотная область значений для расчета параметраЗадайте частотную область значений для расчета параметра. Введите вектор из трех элементов, [X1,X2,N]
. Этот параметр задает вектор частот N
логарифмически равномерно разнесенные точки между десятилетиями 10^X1
и 10^X2
.
Line Length
- Длина линииУказание длины линии, в км.
RLC Line Parameters
- Вычисление параметров линии RLCВычисляет параметры RLC. После завершения расчета параметров результаты отображаются в разделе Computed Parameters.
Примечание
Параметры R, L и C всегда отображаются соответственно в омах/км, ставках/км и фарадах/км, даже если в английских модулях заданы входные параметры.
Если количество проводников фазы равно 3 или 6, также отображаются параметры симметричного компонента:
Для трехфазной линии (одна схема) R10, L10 и C10 векторы двух значений отображаются для значений RLC положительной последовательности и нулевой последовательности.
Для шестифазной линии (две связанные трехфазные схемы) R10, L10 и C10 являются векторами пяти значений, содержащими следующие параметры RLC последовательности: положительная и нулевая последовательности схемы 1, взаимная нулевая последовательность между схемой 1 и схемой 2 и положительная и нулевая последовательности схемы 2.
Frequency Dependent Model Parameters
- Вычисление частотно-зависимых параметровВычисляет частотно-зависимые параметры. После завершения расчета параметров результаты отображаются в разделе Computed Parameters.
Block
- Выбранный блокВыберите блок Distributed Parameters Line (чтобы задать матрицы или параметры sequence RLC), блок Pi Section Line или блок Three-Phase PI Section Line в вашей модели, затем нажмите кнопку, чтобы подтвердить выбор блока. Имя выбранного блока появится в левом окне.
Send RLC matrices to block
- Загрузите матрицы RLC в блокЗагружает матрицы в выбранный блок. Эта кнопка не отображается, когда выбранный блок является Distributed Parameters Line (Frequency-Dependent) блоком.
Send Sequences to block
- Загрузите параметры последовательности RLC в блокЗагружает параметры последовательности RLC в выбранный блок. Эта кнопка не отображается, когда выбранный блок является Distributed Parameters Line (Frequency-Dependent) блоком.
Send to workspace
- Отправка матриц и параметров компонентов в рабочее пространство MATLABОтправляет матрицы R, L и C, а также параметры симметричного компонента в рабочее пространство MATLAB. В рабочей рабочей области создаются следующие переменные: R_matrix
, L_matrix
, C_matrix
, и R10
, L10
, C10
для симметричных компонентов.
Send Frequency-Dependent Parameters to block
- Загрузите частотно-зависимые параметры в блокЗагружает частотно-зависимые параметры в выбранный блок. Эта кнопка не отображается, когда блок не является блоком Distributed Parameters Line (Frequency-Dependent).