Моделирование с помощью программного комплекса Flow 3

Программный комплекс предназначен для моделирования и расчета установившегося режима систем тягового электроснабжения переменного тока при синусоидальных токах и напряжениях в фазных координатах. Расчеты проводятся с использованием визуальных компонент из набора элементов.

В результате расчета режима получаются значения модулей и фаз напряжений в узлах системы, величины генерируемых источниками мощностей, потери мощности в узлах системы и величины токов и потоков мощностей по ветвям. Кроме того, рассчитываются потери мощности в отдельных элементах схемы с выделением потерь холостого хода в трансформаторах и токи, втекающие в узел элемента со стороны смежных соединенных с узлом элементов.

При моделировании элементы электрической схемы со взаимоиндуктивными связями (многопроводные системы, включая сложные тяговые сети и линии внешнего электроснабжения, кабельные линии, однофазные и трехфазные многообмоточные трансформаторы) эквивалентируются решетчатыми схемами с RLC-элементами. Эквивалентирование производится со следующими допущениями:

· все провода считаются тонкими (кроме кабельных линий) прямолинейными, параллельными друг другу (в группе проводов) и поверхности плоской однородной земли с заданной удельной электропроводностью;

· автоматически учитываются собственные и взаимные емкости проводов, внутренние и внешние индуктивности проводов и взаимные индуктивности;

· при моделировании многообмоточных трансформаторов с любыми схемами соединения обмоток учитываются потери в меди трансформатора и индуктивность рассеивания (параметры короткого замыкания трансформатора), а также потери в стали и индуктивность ветви намагничивания (параметры холостого хода); для трехфазных трехстержневых трансформаторов учитывается магнитный поток, замыкающийся через масло и стенки бака.

Моделирование и расчеты будут проводиться следующим образом:

подготовка элементов схем с помощью редактора элементов, составление расчетной схемы из графических представлений элементов с графическим соединением узлов между собой и дальнейшим расчетом режима.

Модель многопроводной системы, составленная редактором элементов, представлена на рис. 2.

На рисунке 3 приведено поперечное сечение системы проводов.

Рис.2. Модель многопроводной системы

Рис.3. Поперечное сечение модели

Рис.4. Соединение проводов внутри элемента

Рис.5. Расчётная схема

Таблица 3

Входные сопротивления 1 км проводов

Моделирование в программном комплексе Flow3 производится согласно методике представленной в [4]. Расчет начинается с определения длин ЛЭП для соблюдения Sкз. Длины левой и правой ЛЭП представлены в табл.4.

Таблица 4

Длины ЛЭП 110 кВ

Результаты дальнейшего моделирования при различных случаях работы контактной сети и состоянии смежной линии связи представлены в таблицах ниже.

Таблица 5

Отсутствие нагрузок в тяговой сети и изолированная смежная линия

Таблица 6

Отсутствие нагрузок в тяговой сети и заземленная смежная линия

Таблица 7

Короткое замыкание в точке 1 и изолированная смежная линия

Таблица 8

Короткое замыкание в точке 1 и заземленная смежная линия

Таблица 9

Короткое замыкание в точке 2 и изолированная смежная линия

Таблица 10

Короткое замыкание в точке 2 и заземленная смежная линия

Таблица 11

Вынужденный режим и изолированная смежная линия

Таблица 12

Вынужденный режим и заземленная смежная линия

Типовой расчет