Ksiazka Wiater - Komputerowe obliczanie wersja ok.indb

Jarosław Michał Wiater
KOMPUTEROWE OBLICZENIA
W ELEKTROTECHNICE
Politechnika Białostocka
Wydział Elektryczny
dr inż. Jarosław Michał Wiater
Komputerowe obliczenia
w elektrotechnice
Warszawa 2012
Monografia
Recenzent
Piotr Bilski
Kierownik projektu
Michał Grodzki
Redakcja techniczna
Agencja Reklamowa MEDIUM
Korekta
Anna Kuziemska
Wszelkie prawa zastrzeżone
© Copyright by Dom Wydawniczy MEDIUM
ISBN 978-83-929689-9-3
Wydawca i rozpowszechnianie
Dom Wydawniczy MEDIUM
04-112 Warszawa, ul. Karczewska 18
tel. 22 810 21 24, 22 512 60 60
Sprzedaż: księgarnia wysyłkowa
www.ksiegarniatechniczna.com.pl
Skład i łamanie
Agencja Reklamowa MEDIUM
www.agencjamedium.pl
Warszawa 2012
Pod patronatem miesięcznika
Spis treści
Wstęp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1. Podstawowe wiadomości . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.1 Uruchomienie programu i pierwsze obliczenia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.1.1 Licencja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.1.2 Pobranie oprogramowania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.1.3 Instalacja oprogramowania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.1.4 Konfiguracja oprogramowania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.1.5 Pierwszy obwód . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.1.6 Pierwsze obliczenia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.1.7 Wyniki obliczeń . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.2 Obwody prądu zmiennego – podstawy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.2.1 Źródło napięcia lub prądu sinusoidalnie zmiennego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.2.2 Uproszczenia w ATP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.2.3 Wybór miejsca obserwacji przebiegu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.2.4 Układ 3-fazowy niesymetryczny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.3 Podstawowe elementy systemu elektroenergetycznego – linie przesyłowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.3.1 Zaawansowane funkcje pakietu ATP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.3.2 Linie przesyłowe – parametry skupione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.3.3 Linie przesyłowe – parametry rozłożone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.3.4 Linia kablowa – własny model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.3.5 Linia napowietrzna – własny model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.4 Podstawowe elementy systemu elektroenergetycznego – transformatory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.4.1 Transformator idealny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.4.2 Transformator z nasycającym się rdzeniem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
1.4.3 Element BCTRAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
1.4.4 Zaawansowany model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2. Zastosowanie ATP/EMTP w elektrotechnice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1 Spadki, straty napięcia oraz rozpływ mocy w sieciach elektroenergetycznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.1 Obliczenia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.2 Spadek i strata napięcia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.3 Dobór parametrów linii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2 Własny element w ATP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.1 Grupowanie elementów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.2 Element typu MOD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3 Przepięcia w systemie elektroenergetycznym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.1 Łączniki elektroenergetyczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.2 Operacje łączeniowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.3 Zwarcia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4 Przepięcia atmosferyczne w sieciach elektroenergetycznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4.1 Warystory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4.2 Iskiernikowe ograniczniki przepięć . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4.3 Półprzewodnikowe diody zabezpieczające . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4.4 Źródła udarowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4.5 Praktyczny przykład . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4.6 Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.5 Silnik asynchroniczny 3-fazowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.5.1 Silnik 3-fazowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.5.2 Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.6 Elementy typu TACS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.6.1 Elementy TACS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.6.2 Wyłącznik nadmiarowo-prądowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.6.3 Selektywność działania zabezpieczeń . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.6.4 Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.7 Wyłącznik różnicowoprądowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
35
35
36
37
37
39
39
41
44
44
44
46
49
49
50
51
51
53
56
57
57
61
62
62
68
72
73
74
3
2.8
2.9
2.10
2.11
2.12
2.13
2.14
2.15
2.16
2.17
2.18
2.7.1 Wyłącznik różnicowoprądowy 1-fazowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
2.7.2 Selektywność działania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
2.7.3 3-fazowy wyłącznik różnicowoprądowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
2.7.4 Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Źródło napięcia/prądu o dowolnym kształcie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
2.8.1 Źródło o dowolnym kształcie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
2.8.2 Wielofazowe źródło napięcia/prądu o dowolnym kształcie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
2.8.3 Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Układy energoelektroniczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
2.9.1 Prostowniki 1-fazowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
2.9.2 Prostowniki 3-fazowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
2.9.3 Falownik 1-fazowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
2.9.4 Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Automatyka zabezpieczeniowa systemów elektroenergetycznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
2.10.1 Układy EAZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
2.10.2 Zabezpieczenia nadprądowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
2.10.3 Zabezpieczenia nadnapięciowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
2.10.4 Zabezpieczenia różnicowoprądowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
2.10.5 Zabezpieczenia porównawczo-fazowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
2.10.6 Zabezpieczenia odległościowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
2.10.7 Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
Analiza układów w dziedzinie częstotliwości . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
2.11.1 Widmo napięcia i prądu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
2.11.2 Źródło napięcia/prądu typu HFS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
2.11.3 Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
Modele obciążenia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
2.12.1 Model obciążenia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
2.12.2 Obliczenia w trybie FREQUENCY SCAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
2.12.3 Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
Szybka transformata Fouriera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
2.13.1 Algorytm FFT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
2.13.2 Praktyczny przykład wykorzystania algorytmu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
3.13.3 Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
Żarowe źródła światła . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
2.14.1 Nieliniowy model lampy żarowej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
2.14.2 Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Częstotliwościowe sterowanie silników indukcyjnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
2.15.1 Softstart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
2.15.2 Softstart z wykorzystaniem 3-fazowego falownika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
2.15.3 Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Układy ograniczające przepięcia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
2.16.1 Trójstopniowy układ ochrony przepięciowej w EMTP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
2.16.2 Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
Własny element typu LIB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
2.17.1 Procedura tworzenia elementu typu LIB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
2.17.2 Procedura wykorzystania elementu typu LIB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
Błędy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
2.18.1 Analiza błędów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
2.18.2 Oscylacje numeryczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
3. Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
4. Literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
4
Wstęp
W związku z szybkim rozwojem urządzeń stosowanych
w energetyce zawodowej rosną potrzeby poznania i stosowania
uniwersalnych oraz szybkich metod obliczeń układów prądu stałego i zmiennego. Z kolei coraz większa złożoność stosowanych
w praktyce układów wymusza wykorzystanie komputerów.
W książce starano się w sposób praktyczny przedstawić
komputerowe metody prowadzenia obliczeń w elektrotechnice
z wykorzystaniem jednego z wielu narzędzi do analizy obwodów
w dziedzinie czasu – programu ATP-EMTP. Poprawność obliczeń
wykonywanych przez pakiet ATP była już wielokrotnie weryfikowana w praktyce i to z dobrym efektem. Program ma ogromne
możliwości. W rękach sprawnego inżyniera będzie stanowił nieocenione narzędzie pracy. Na tle innych narzędzi i publikacji poruszających problem komputerowych obliczeń w elektrotechnice
daje się zauważyć brak pozycji przedstawiających metody analizy
na konkretnych przykładach stosowanych w codziennej praktyce
inżyniera elektryka. Niniejsza książka ma za zadanie wypełnić
w pewnym stopniu powstałą lukę. Opracowano ją w taki sposób,
aby każdy podstawowy rodzaj obliczeń stosowanych przez projektantów elektryków znalazł wsparcie ze strony ATP-EMTP. Większość możliwych zastosowań pakietu zostało szczegółowo opisanych krok po kroku, tak aby nie stwarzać bariery nie do przejścia
osobom po raz pierwszy sięgającym po komputerowe narzędzie
wspomagające proces obliczeniowy. Przedstawione przykłady opatrzone zostały stosownym wstępem teoretycznym, niezbędnym do
zrozumienia procesu modelowania – tworzenia komputerowego
odwzorowania analizowanego przykładu.
Monografię podzielono na dwie części. W pierwszej omówiono
wszystkie podstawowe elementy systemu elektroenergetycznego,
część drugą poświęcono zaś obliczeniom konkretnych układów
stosowanych i wykorzystywanych w praktyce.
Przedstawiono także szczegółowe wytyczne niezbędne do
prawidłowego zainstalowania pakietu ATP-EMTP na komputerze
użytkownika. Poprawność instalacji można sprawdzić przeprowadzając pierwsze obliczenia. Omówiono szczegółowo podsta-
wowe elementy systemu elektroenergetycznego, takie jak: linie
przesyłowe (napowietrzne i kablowe), transformatory, elementy
TACS, ATP oraz LIB, silniki asynchroniczne 3-fazowe, wyłączniki
różnicowoprądowe, żarowe źródła światła, źródła napięć i prądów
o dowolnym kształcie, różnego rodzaju modele obciążenia, układy
ograniczające przepięcia, systemy uziomowe.
Drugą część książki poświęcono obliczeniom konkretnych
układów i opisano metodę obliczenia spadków i strat napięcia
w sieciach elektroenergetycznych. Dodatkowo uzupełniono ją
o metodę wyznaczania rozpływu mocy. Zajęto się też przepięciami
w systemie elektroenergetycznym. Omówiono szczegółowo drugi
typ przepięć występujących w sieciach elektroenergetycznych
– przepięcia atmosferyczne oraz układy energoelektroniczne,
przytaczając konkretne przykłady zastosowań. W dalszej części
książki powiązano dotychczas przedstawioną wiedzę i przeanalizowano typowe układy automatyki zabezpieczeniowej stosowanej
w systemach elektroenergetycznych. Opisano również najczęściej
popełniane błędy podczas modelowania i przedstawiono metody
ich korekty.
Monografia zawiera zbiór kilkudziesięciu przykładów zgromadzonych w czasie kilku lat prowadzenia obliczeń z wykorzystaniem ATP-EMTP dla potrzeb prac naukowo-badawczych. Jest
jednym z wielu programów do analizy obwodów w dziedzinie
czasu. Poprawność obliczeń wykonywanych przez pakiet ATP była
już wielokrotnie weryfikowana w praktyce z dobrym efektem.
Niniejsza pozycja jest tylko wstępem do szeroko pojętej
dziedziny komputerowych obliczeń w elektrotechnice. Niektóre
aspekty mogą wydawać się trywialnymi, ale aby móc w przyszłości przejść do spraw bardziej skomplikowanych, należy dobrze
opanować podstawy działania programu. Książka może być wykorzystana przez słuchaczy i pracowników naukowych politechnik, wyższych szkół inżynierskich na wydziałach elektrycznych,
automatyki i pokrewnych. Praktyczne przykłady będą na pewno
użyteczne także dla inżynierów elektryków wykonujących na co
dzień obliczenia.
5
1. Podstawowe wiadomości
1.1 Uruchomienie programu i pierwsze obliczenia
ATP (Alternative Transients Program) to pakiet programów
służących do wykonywania obliczeń w układach i systemach
elektroenergetycznych [7, 29]. Należy on do grupy programów
opracowanych do wszechstronnej analizy stanów nieustalonych
w dziedzinie czasu – w skrócie EMTP (Electromagnetic Transients
Program). W celu ułatwienia i uproszczenia obliczeń użytkownik
ma do dyspozycji ponad dwieście elementów, które wchodzą
w skład systemu elektroenergetycznego. Począwszy od prostych
elementów RLC, poprzez elementy nieliniowe, takie jak na przykład ograniczniki przepięć, skończywszy zaś na nieliniowych
maszynach elektrycznych (transformatorach, silnikach asynchronicznych, synchronicznych i silnikach prądu stałego). Możliwe
jest również definiowanie własnych elementów. W kolejnych rozdziałach zostaną zaprezentowane wszystkie podstawowe funkcje
pakietu ATP. Całość będzie się opierała w głównej mierze na praktycznych przykładach zastosowania tego programu.
Rysunek 1.1. Strona domowa pakietu ATP [7]
Jego główną jest fakt, że jest bezpłatny. Wymagana jest jedynie rejestracja. Dodatkowo należy zauważyć, iż dostępna wersja
pracuje bez problemów pod Windowsem 95, 98, 2000, XP. Istnieje
też wersja przystosowana do pracy pod Linuksem. Program jest
rozwojowy, ciągle unowocześniany, dlatego warto przyjrzeć się
mu bliżej.
Pakiet składa się z trzech programów – ATP Draw, ATPMingW,
PlotXY. ATP Draw jest postprocesorem graficznym, czyli programem umożliwiającym zdefiniowanie układu, który będzie poddany obliczeniom. Jest on bardzo przyjazny dla użytkownika.
Najważniejszym programem jest ATPMingW. Jest to główny
moduł obliczeniowy. To właśnie ten program wykonuje wszystkie operacje zadane przez ATP Draw. Komunikuje użytkownikowi
o zaistniałych błędach, generuje ostrzeżenia i raporty. PlotXY jest
to program umożliwiający graficzną prezentację wyników obliczeń. Dzięki niemu staje się możliwe wybranie interesujących
nas przebiegów w dziedzinie czasu, ich zapis lub wydruk. Daje
on również możliwość wyznaczenia widma sygnału, wykonania
prostych operacji, takich jak sumowanie, odejmowanie, mnożenie
i dzielenie dwóch przebiegów.
1.1.1 Licencja
Program został udostępniony przez twórców bezpłatnie dla
wszystkich, którzy chcą z niego korzystać. Autorzy programu,
w skrócie nazywanego ATP, wymagają jedynie rejestracji i akceptacji warunków licencji. Procedurajego pozyskania jest bezpłatna.
Sam osobiście ją przeszedłem i mogę stanowczo stwierdzić, że nie
stanowi większego problemu. Warunki licencji zabraniają jedynie
komercyjnego czerpania zysków ze sprzedaży udostępnionego
oprogramowania. Proponuję zapoznać się szczegółowo z warunkami licencji. Dostępna jest ona poprzez stronę internetową
o adresie http://www.emtp.org/eeugfl.html. Po zapoznaniu z nią
przechodzimy do samej procedury rejestracyjnej dostępnej na
stronie http://www.emtp.org/eeuglic.html. Wymagane jest podanie
Rysunek 1.2. Przykłady analizowanych obwodów w ATP – rozbudowany system elektroenergetyczny WN
6
Uruchomienie programu i pierwsze obliczenia
się mogą pojawić się nowsze wersje oprogramowania. Proszę się
tym nie zrażać i zawsze pobierać najnowszą wersję. Najnowszą
wersję programu ATP Draw można również pobrać ze strony
http://www.atpdraw.net.
1.1.3 Instalacja oprogramowania
Trzy pliki pobrane z internetu umieszczamy w jednym katalogu,
np. C:\ATP. Rozpakowujemy plik ATPDraw50_install.zip (wyodrębniamy) do wybranego katalogu. Uruchamiamy plik SETUP.EXE.
Przy korzystaniu z niektórych wersji Windowsa może wystąpić
błąd w module instalacyjnym programu ATP Draw. Nie należy się
tym przejmować. W przypadku takiej sytuacji trzeba wybrać OK,
a następnie IGNORUJ.
Rysunek 1.3. Wypełniamy formularz licencji [31]
w odpowiednich polach imienia i nazwiska, adresu korespondencyjnego oraz adresu e-mail. Na końcu wpisujemy zbiorczo
w jednej linii adres e-mail, nazwisko, miasto, kraj. Potwierdzamy
wprowadzone dane i generujemy formularz, który należy podpisać i odesłać zwykłą pocztą pod wskazany adres. W krótkim
czasie otrzymamy na podany w formularzu adres potwierdzenie
na piśmie posiadanej licencji wraz z hasłami dostępu do stron
internetowych, z których możemy pobrać oprogramowanie.
1.1.2 Pobranie oprogramowania
W momencie, gdy już mamy licencję w ręku, możemy przejść
do procedury pobrania oprogramowania ze strony internetowej http://www.eeug.org/files/secret/. Wymagane jest podanie
nazwy użytkownika i hasła (ważna jest wielkość liter) (rys. 1.4.).
Po poprawnym zalogowaniu powinno się otworzyć okienko z listą
katalogów (rys. 1.5.). Pobieramy ze strony trzy pliki o następujących nazwach: ATPDraw50_install.zip, Atpmingw.zip, PlotXYJune05.zip. Pliki te rozrzucone są w trzech katalogach o nazwach
odpowiadających poszczególnym składnikom pakietu ATP. Od
czasu złożenia niniejszej książki do druku do momentu ukazania
Rysunek 1.6. Rozpakowane pliki ATP
Rysunek 1.7. Pierwsze uruchomienie ATP
Rysunek 1.4. Wprowadzanie nazwy użytkownika i hasła
Rysunek 1.8. Konfiguracja ATP Draw
Rysunek 1.5. Pobieranie oprogramowania
Procedura instalacji będzie przebiegać dalej, nie wpłynie to
również na funkcjonalność oprogramowania. Po zaakceptowaniu
warunków licencji i wprowadzeniu nazwy użytkownika musimy
zdefiniować katalog, gdzie ma się ono zainstalować. Trzeba wskazać inne miejsce do instalacji programu niż to, które jest proponowane – TO BARDZO WAŻNE. W tym celu wybieramy BROWSE
i wpisujemy ręcznie C:\EMTP. W tym miejscu warto wyjaśnić, że
program wewnętrznie nakłada ograniczenie co do liczby liter
7
Uruchomienie programu i pierwsze obliczenia
w nazwie katalogu docelowego, w którym będzie zainstalowany.
Nie może ona przekraczać 8 znaków. Ograniczenie to zostało
wprowadzone po to, aby zapewnić możliwość łatwej transkrypcji kodu źródłowego do innych systemów operacyjnych. Dlatego
domyślna lokalizacja C:\Program Files\ jest niewłaściwa. Potwierdzamy wybór i dalej instalujemy program. Po poprawnej instalacji
uruchamiamy po raz pierwszy ATP Draw. Na pytanie programu,
czy utworzyć dodatkowe katalogi niezbędne do poprawnej pracy,
zgadzamy się i wybieramy ALL. Po potwierdzeniu powinien uruchomić się program.
Przystępujemy teraz do konfiguracji podstawowych funkcji w programie. Z zakładki TOOLS wybieramy wiersz OPTIONS.
Zaznaczamy w zakładce GENERAL następujące opcje:
1) Save windows’s current state (zapisz obecne położenie okna),
2) Save program options on exit (zapisuj automatycznie ustawienia
programu kończąc pracę),
3) Autosave every 5 min (zapisz automatycznie mój schemat co
5 min),
4) Create backup files (twórz kopie bezpieczeństwa).
moduły – ATPMingW, PlotXY. Rozpakowujemy (wyodrębniamy)
zawartość pliku Atpmingw.zip do katalogu C:/EMTP/Atp/ – jest to
nowo utworzony (podczas pierwszego uruchomienia) podkatalog programu ATP Draw. Po rozpakowaniu pliku podkatalog ATP
powinien zawierać następujące pliki (rys. 1.10.). Plik o nazwie
PlotXY-June05.zip rozpakowujemy (wyodrębniamy) do głównego
katalogu ATP Draw – C:/EMTP/ (rys. 1.11.). Te operacje są kluczowe
dla poprawnego działania oprogramowania.
Rysunek 1.12. Tworzymy nowy schemat
Rysunek 1.13. Ustalamy domyślne katalogi
Rysunek 1.9. Ustawienia ATP Draw
Rysunek 1.14. Konfiguracja poleceń
Rysunek 1.10. Zawartość katalogu C:/EMTP/Atp
Rysunek 1.11. Zawartość katalogu C:/EMTP/
Po ustawieniu naciskamy kolejno APPLY, SAVE i na koniec OK.
Wychodzimy z programu ATP Draw. Aby móc w pełni wykorzystać jego funkcje, należy dodatkowo zainstalować pozostałe dwa
8
Rysunek 1.15. Komendy dla ATP Draw
Uruchomienie programu i pierwsze obliczenia
1.1.4 Konfiguracja oprogramowania
Aby móc przeprowadzić obliczenia, należy prawidłowo skonfigurować program ATP Draw. Ewentualne błędy w instalacji i konfiguracji uniemożliwią prawidłowe funkcjonowanie, dlatego bardzo
uważnie trzeba przeprowadzić poniższe kroki. Uruchamiamy ATP
Draw. Tworzymy nowy obwód wybierając białą kartkę w lewym
górnym rogu ekranu. Potwierdzamy domyślny katalog, w którym
są zlokalizowane (wybieramy OK). Z zakładki ATP wybieramy EDIT
COMMANDS.
Wybieramy NEW, wpisujemy nazwę dla nowo tworzonej
komendy: OBLICZENIA. Przystępujemy teraz do zdefiniowania
parametrów – zaznaczamy CURRENT ATP. Wybieramy BROWSE
i lokalizujemy plik TPBIG.EXE w katalogu ATP Draw – C:/EMTP/ATP/.
Po ustawieniu tych parametrów wciskamy UPDATE. Ponownie
wybieramy NEW, wpisujemy nazwę nowo tworzonej komendy:
WYNIKI. Zaznaczamy opcję CURRENT PL4. Wybieramy BROWSE
i lokalizujemy plik PlotXWin.EXE w głównym katalogu ATP Draw
– C:/EMTP/. Ponownie wybieramy UPDATE. Po zakończeniu konfiguracji komendy w ATP Draw powinny wyglądać tak jak na
rysunku 1.15.
1.1.5 Pierwszy obwód
Aby móc przeprowadzić obliczenia, należy zdefiniować obwód
elektryczny. Pierwszy raz przejdziemy przez ten proces krok po
kroku. W dalszej części książki tylko w wyjątkowych sytuacjach
ten proces będzie tak szczegółowo opisany. Ustawiamy wskaźnik myszy na białym tle i naciskamy prawy guzik. Rozwinie się
dodatkowe MENU i z niego wybieramy grupę elementów liniowych BRANCH LINEAR i z tej grupy pierwszy element układu
RESISTOR. Następnie z grupy wymuszeń (źródeł) SOURCE wybieramy element AC TYPE 14. Zmianę parametrów poszczególnych
elementów możemy przeprowadzić po wskazaniu wybranego
elementu myszką i dwukrotnym naciśnięciu lewego guzika. Dodajemy jeszcze jeden rezystor i przystępujemy do wykonywania
połączeń w pierwszym prostym układzie. Umieszczone elementy
na tworzonym schemacie elektrycznym możemy przesuwać za
pomocą kursora myszki z naciśniętym lewym klawiszem. Połączenia wykonujemy wskazując wskaźnikiem myszki na punkt koloru
czarnego wychodzący z danego elementu i naciskając lewy klawisz myszki. Wskazujemy drugi punkt i ponownie naciskamy lewy
klawisz myszki. Łączymy układ zgodnie z rysunkiem 1.17. Aby
układ mógł być poddany obliczeniom, potrzeba jeszcze zamknąć
oczko – dodając uziemienie. W tym celu wskaźnik myszy ustawiamy na czarny punkt kończący jeden z rezystorów i naciskamy
prawy klawisz myszki. Powinno pojawić się w tym momencie
okienko zamieszczone na rysunku 1.18. Odznaczamy GROUND
i potwierdzamy nasz wybór. Widok prawidłowego układu przedstawia rysunek 1.19.
Rysunek 1.18. Definiujemy uziemienie układu
Rysunek 1.16. Grupy elementów w ATP
Rysunek 1.19. Prawidłowy układ
Rysunek 1.17. Pierwszy obwód w ATP
Domyślna wartość rezystancji w ATP Draw to 1000 Ω, zaś
domyślna wartość napięcia sinusoidalnego w źródle AC TYPE 14
to 10 kV przy częstotliwości 60 Hz. Przystępujemy teraz do zmiany
wartości elementów. Po wskazaniu rezystora myszką i dwukrotnym naciśnięciu lewego guzika, pojawi się okno z jego wszystkimi
parametrami. Zmieniamy wartość rezystancji pierwszego rezystora na R1 = 100 Ω oraz dodatkowo ustalamy interesujący nas
zakres danych wyjściowych po zakończeniu obliczeń. W zakładce
OUTPUT wybieramy 3-CURRENT&VOLTAGE. Potwierdzamy nasz
wybór i przechodzimy do ustalenia parametrów drugiego rezystora – ustawiamy R2 = 50 Ω i również OUTPUT – 3-CURRENT&VOL-
9
Uruchomienie programu i pierwsze obliczenia
TAGE. Na schemacie pojawią się dodatkowe oznaczenia wskazujące, że w przyszłości będziemy obserwować prąd i napięcie na
rezystorach.
W podobny sposób ustawiamy parametry źródła napięcia
sinusoidalnego – 325 V (amplituda napięcia o wartości skutecznej 230 V), 50 Hz. Pozostałe parametry pozostawiamy bez zmian.
W ten oto sposób został zdefiniowany w ATP Draw pierwszy układ,
który poddamy obliczeniom.
1.1.6 Pierwsze obliczenia
Po stworzeniu układu trzeba go zapisać. Z zakładki FILE
wybieramy SAVE i w domyślnej lokalizacji (katalogu) zapisujemy
schemat pod nazwą KURS1. Zgodnie z założeniami programów
EMTP, dokonują one obliczeń w dziedzinie czasu. Wymagane jest
więc podanie kilku podstawowych parametrów niezbędnych do
określenia zakresu prowadzonych obliczeń. Przechodzimy teraz
do ustawienia parametrów symulacji. Z zakładki ATP wybieramy
SETTINGS lub naciskamy klawisz F3. Parametr DELTA T określa
odstęp czasowy w sekundach między poszczególnymi iteracjami
w procesie obliczeniowym. Domyślna wartość tego parametru to
1E-6 – czyli 1 μs. Pozostawiamy go bez zmian. Kolejny, o nazwie
Tmax, określa zakres maksymalnego czasu obserwacji przebiegu.
Jest on dobierany indywidualnie w zależności od częstotliwości
źródła (w naszym przypadku będziemy obserwować pierwsze
dwa okresy przebiegu) lub czasu trwania zaburzenia. Ustawiamy
ten czas na 0,04. Zatwierdzamy zmiany i ponownie zapisujemy
nasz obwód – wybierając z zakładki FILE ponownie SAVE. Aby
móc przeprowadzić obliczenia, trzeba stworzyć listę połączeń
– wygenerować plik z końcówką ATP. W tym celu z zakładki ATP
wybieramy MAKE FILE AS i potwierdzamy domyślną nazwę ustaloną przez ATP Draw, wybierając ZAPISZ. Przystępujemy do wykonania obliczeń. Uruchamiamy je wybierając z zakładki ATP stworzoną przez nas komendę OBLICZENIA. W tym momencie powinno
mignąć na ekranie na 2–3 sekundy okno – patrz rysunek 1.22.
Jeśli owe okienko nie pojawiło się, proszę sprawdzić:
1) czy ATP Draw zainstalowany jest w katalogu C:\EMTP?
2) czy zawartość pliku Atpmingw.zip znajduje się w katalogu
C:\EMTP\ATP\?
W momencie, gdy obliczenia przebiegły w prawidłowy sposób, powinien pojawić się plik o nazwie KURS1.PL4 w katalogu
C:\EMTP\ATP\.
1.1.7 Wyniki obliczeń
Do prezentacji wyników obliczeń służy trzeci program z pakietu
ATP o nazwie PlotXY. Z poziomu ATP Draw z zakładki ATP wybieramy
komendę WYNIKI. Spowoduje to uruchomienie wymienionego programu. Po prawej stronie wyświetlone są nazwy węzłów naszego
Rysunek 1.23. Program PlotXY
Rysunek 1.20. Parametry rezystora
Rysunek 1.24. Spadek napięcia na rezystorach
Rysunek 1.21. Parametry źródła AC TYPE 14
Rysunek 1.22. Obliczenia w toku
10
Rysunek 1.25. Prąd płynący przez R1 (czerwony kolor) i R2 (zielony kolor)
Uruchomienie programu i pierwsze obliczenia
obwodu. W dalszej części książki będziemy modyfikowali je tak,
aby wyniki były bardziej przejrzyste. W tej chwili poprzestaniemy
na domyślnych ustawieniach ATP Draw. Nazwy poprzedzone są
literkami: V – dla napięć i C – dla prądów w obwodzie. Wybieramy
interesujący nas przebieg i generujemy wykres poprzez naciśnięcie
PLOT. Otrzymany przebieg można zapisać na dysk w formacie WMF,
wydrukować na drukarce, skopiować do schowka, zmienić skalę
z liniowej na logarytmiczną, określić przedział czasowy do obser-
wacji, zmienić nazwę otrzymanych krzywych, wielkość i krój napisów, grubość linii. Aby wyświetlić przebieg prądu w funkcji czasu,
należy w prawej kolumnie PlotXY wskazać myszką krzywe, które nie
mają być w przyszłości wyświetlane, oraz dodać z lewej kolumny
C:XX0001-. Zachęcam wszystkich do przeprowadzenia własnych
prób. Należy tylko pamiętać, iż po każdej zmianie obwodu lub
jakiegokolwiek parametru powtórnie należy wygenerować listę
połączeń (zakładka ATP – MAKE FILE AS).
11
Niedostępne w wersji demonstracyjnej.
Zapraszamy do zakupu
pełnej wersji książki
w serwisie