О некоторых особенностях режима передачи активной мощности по электрической линии переменного тока

Abstract

Рассмотрена проблема передачи максимальной мощности в нагрузку длинной линии при изменении режима работы линии от холостого хода (ХХ) до короткого замыкания (КЗ). При этом длина линии изменяется от нуля до ее волновой длины. В качестве метода исследования использован метод комплексных амплитуд (МКА). В качестве независимых переменных рассмотрены длина линии и ее нагрузка (диапазон изменения нагрузки линии в относительных единицах от минус единица до плюс единица). Установлено, что для активной нагрузки наблюдаются максимумы функций мощности на входе линии, передаваемой активной мощности, коэффициента полезного действия линии, а также коэффициента мощности на входе линии и коэффициента мощности нагрузки. Введено понятие критического сопротивления нагрузки линии, которое соответствует максимальному значению одного из рассмотренных параметров, которое имеет разные значения для мощности на входе линии и передаваемой мощности - эффект «разбегания» значении критических сопротивлений. Компенсация параметров нагрузки позволяет увеличить передаваемую мощность только в линиях с потерями при их длинах меньше ¼ длины электромагнитной волны. У неискажающих линий такого эффекта не наблюдается вообще. В работе приведены обобщенные данные о режимах передачи максимальной мощности линии различной длины в нагрузку, которая изменяется от ХХ до КЗ. Эти данные могут быть использованы для предварительного анализа эффективности работы электрических линий при переменной нагрузки.

În lucrare se examinează problema transferului maxim de putere sarcinei prin linia lungă. Sarcina liniei se modifică de la regimul de mers în gol (MG) până la regimul de scurtcircuit (SC). Lungimea liniei se variază de la zero până la lungimea egală cu lungimea fizică a undei electromagnetice. Ca metodă de cercetare sa utilizat metoda amplitudinilor complexe (MAC). În calitate de variabile independente s-au examinat lungimea liniei şi sarcina ei, care în sistemul de unităţi relative s-a modificat în banda de la minus unitate până la plus unitate. S-a detrminat că, pentru sarcina cu caracter activ puterea activă intrare şi puterea ieşire din linie, precum şi funcţiile ce caracterizează evoluţiile randamentului, factorului de putere coeficienţelor o maxima sarcină rezistivă observat funcţii de putere a linieш (intrare) şi a sarcinii au valori extreme pentru diferite valori a parametrului z (sarcinii). Pentru aceste puncte s-a introdus noţiunea de valoare critică a sarcinii. S-a depistat efectul de "recesiune" a valorilor rezistenţei critice pentru puterea activă intrare şi puterea ieşire din linie, ceea ce nu este depistat pentru celelalte funcţii examinate – randament şi factor de putere. Compensarea puterii reactive a sarcinii poate contribui la creşterea puterii transmise doar pentru liniile cu lungimea mai mici ca lungimea de ¼ a undei electromagnitice. În linii non-distorsionare astfel de efect nu se observă. În lucrarea sunt prezintate informaţii generalizate privind transmisia puterii active maximale prin liniile de diferită lungime la varierea sarcinii în banda de la regimul de MG până la regimul de SC al liniei. Aceste date pot fi utilizate pentru analiza preliminară a eficienţei liniilor electrice la sarcină variabilă.

This paperwork examines the problem of maximum power transfer to the load of a long line mode change from idle line (XX ) to short-circuit ( SC). Load line changes from idle mode (IM ) to its short-circuit (SC ). The line length varies from zero up to a length equal to the physical length of the electromagnetic wave. As a method of research it is used the method of the complex amplitudes (MCA). As independent variables were examined her load line length and that the system per unit change in the band plus minus unit to unit , so   1 z 1. It enteritis that for the active character load of the active power input and power output of the line, so functions , and functions that characterize developments efficiency 0 P Fz  ( ) 1P Fz  ( )   F( )z 0 P Fz  ( ) , power factor at the input line and the load power factor when the variable z. For these points to the notion of critical value of the load . It founds the effect of " recession " critical resistance values and functions şi 1P Fz  ( ) , which is not found for the other functions considered - efficiency and power factor. Load reactive power compensation can help to increase power output only for lines with length smaller than ¼ wave length electromagnitice wave. In non-distortional lines, such effect is not observed. The paper work represents the general data transmission mode the maximum power lines of different lengths to the load, which varies from idle mode (IM) to short-circuit (SC) regime. These data can be used for preliminary analysis of the efficiency of the electrical lines at variable load.