Схемы замещения линий электропередачи реферат
Обновлено: 02.07.2024
В большинстве случаев можно считать, что параметры линии электропередачи (активное и реактивное сопротивление, активная и емкостная проводимости) равномерно распределены по ее длине. Для линий сравнительно небольшой длины распределенность параметров можно не учитывать и использовать рассредоточенные параметры: активное и реактивное сопротивление линии R и Х , и реактивную проводимости G и В .
Воздушные линии электропередачи напряжением 110 кВ и выше длиной до 300-400 км обычно представляются П – образной схемой замещения.
Активное сопротивление проводов и кабелей определяется материалом токоведущих жил и их сечениями. Погонное активное сопротивление (на 1 км длинны) для голых проводов и кабелей при температуре +20°С определяется
где r - удельное сопротивление материала проводника ( );
F - сечение провода, мм .
Активное сопротивление линии, длиной l определяется
Активное сопротивление проводов и кабелей при частоте 50 Гц примерно равно омическому сопротивлению. При этом не учитывается влияние поверхностного эффекта. Пренебрегают также тем влиянием, которое оказывают на величину активного сопротивления колебания температуры проводника, и используют в расчетах величины этих сопротивлений при средних температурах (+20°С).
Реактивное сопротивление. Переменный ток, проходя по линии, образует вокруг проводников переменное магнитное поле, которое наводит в про-
воднике электродвижущую силу (э.д.с.) обратного направления – э.д.с. самоиндукции. При данном токе в проводе и отсутствии активного сопротивления в нем э.д.с. самоиндукции полностью уравновешивает приложенное напряжение
где L – коэффициент самоиндукции провода.
Сопротивление току, обусловленное противодействием э.д.с. самоиндукции, называется индуктивным сопротивлением. Соседние провода трехфазной линии, являющиеся обратными проводами для тока рассматриваемого провода, в свою очередь наводят в нем э.д.с. согласно с основным током направления, что уменьшает э.д.с. самоиндукции и соответственно реактивное сопротивление. Поэтому, чем дальше друг от друга расположены фазные провода линии, тем влияние соседних проводов будет меньше, а поток рассеяния между проводами и, следовательно, индуктивное сопротивление линии – больше.
На индуктивное сопротивление оказывают влияние также диаметр провода, магнитная проницаемость провода и частота переменного тока.
Величина погонного индуктивного сопротивления линии определяется
х = w×(4,6×lg + 0,5m)×10 (3.2)
где w = 314 - угловая частота при 50 Гц;
D - среднегеометрическое расстояние между проводами;
r - радиус провода.
Для проводов из цветного металла (μ=1) при промышленной частоте 50 Гц формула (4.2) примет вид
х = 0,144×lg + 0,016 . (3.3)
Среднегеометрическое расстояние между проводами одноцепной трехфазной линии
где D , D , D - расстояние между проводами отдельных фаз.
При расположении проводов по вариантам равностороннего треугольника все провода находятся на одинаковом расстоянии относительно друг друга, и среднегеометрическое расстояние D =D (см.рисунок 3.2).
При горизонтальном расположении проводов (см.рисунок 3.3).
На линиях 330 кВ и выше применяются расщепленные провода. На таких линиях каждая фаза имеет не один, а несколько проводов. Это приводит к увеличению радиуса фазы, который определяется по выражению
где - радиус отдельных проводов, входящих в расщепленную фазу линии;
n - число проводов в одной фазе;
а - расстояние между проводами в фазе.
Индуктивное сопротивление линии с расщепленными проводами
Для линии длиной l индуктивное сопротивление
Активная проводимость линий обусловлена потерями активной мощности от токов утечки через изоляцию и от электрической короны на проводах.
Потери электрической энергии от токов утечки через изоляцию возникают при включении линии электропередачи под напряжение. Эти потери незначительны в кабельных и очень малы в воздушных линиях, значит и небольшая активная проводимость.
Потери на корону более значительны. Они связаны с ионизацией воздуха около проводов и возникают, когда напряженность электрического поля у поверхности провода превышает электрическую прочность воздуха. В этом слу-
чае на поверхности провода образуются электрические разряды. Из-за неровностей верхнего повива многопроволочных проводов, загрязнений и заусениц разряды появляются вначале только в отдельных точках провода. Это так называемая местная корона провода. По мере повышения напряжения корона распространяется на большую поверхность провода и в конечном счете охватывает провод целиком по всей его длине, т.е. возникает общая корона.
Кроме потерь электроэнергии, корона вызывает коррозию проводов, арматуры гирлянд изоляторов, оказывает мешающее воздействие на работу высокочастотных каналов связи линий электропередачи и вызывает высокочастотные помехи в проводных линиях связи и радиопомехи.
Если утечкой в линиях пренебречь, то активная проводимость, обусловленная короной определяется
где - потери мощности на корону, кВт/км;
U - номинальное напряжение.
Основными мерами по снижению потерь на корону является увеличение сечений проводов, расщепление или применение полых проводов.
Реактивная проводимость обусловлена наличием емкости между проводами и землей и имеет емкостной характер. Она определяется известным выражением.
где С - рабочая емкость линии, Ф/км.
Рабочая емкость линии зависит от диаметра проводов, их взаимного расположения, расстояния между ними и диэлектрической проницаемости среды.
В практических расчетах электрических сетей рабочую емкость трехфазной воздушной линии с одним проводом на фазу определяют по формуле
При частоте переменного тока 50 Гц
Емкостная проводимость всей линии
Зарядный ток линии. Под действием приложенного к линии переменного напряжения в емкости линии возникает переменное электрическое поле и возникает реактивный ток. Этот ток называется емкостным или зарядным током линии.
Зная емкостной ток линии, легко определить емкостную или зарядную мощность линии.
где U – рабочее линейное напряжение, кВ.
Кабельные линии электропередачи представляются такой же П-образной схемой замещения, что и воздушные линии. Погонные активные и реактивные сопротивления r и x определяют по справочным таблицам, так же как и для воздушных. Из выражений (3.3) и (3.7) видно, что х уменьшается, b растет при сближении фазных проводов. Для кабельных линий расстояние между фазами значительно меньше, чем для воздушных и х очень мало. При расчетах режимов для кабельных сетей напряжением 10 кВ и ниже можно учитывать только активное сопротивление. Емкостной ток и зарядная мощность в кабельных линиях больше, чем в воздушных. В кабельных линиях высокого напряжения учитывают Q . Активную проводимость G учитывают для кабелей 110 кВ и выше.
Электрическая энергия является единственным видом продукции, для
перемещения которого от мест производства до мест потребления не
используются другие ресурсы. Для этого расходуется часть самой передаваемой
электроэнергии.
Линия электропередачи (ЛЭП) - один из компонентов электрической сети,
система энергетического оборудования, предназначенная для передачи
электроэнергии посредством электрического тока. Также электрическая линия в
составе такой системы, выходящая за пределы электростанции или подстанции.
Воздушная линия электропередачи (ВЛ) - устройство, предназначенное для
передачи или распределения электрической энергии по проводам, находящимся
на открытом воздухе и прикреплённым с помощью траверс (кронштейнов),
изоляторов и арматуры к опорам или другим сооружениям (мостам,
путепроводам).
Нет нужной работы в каталоге?
Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.
Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов
Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит
Бесплатные доработки и консультации
Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки
Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа
Техподдержка 7 дней в неделю
Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему
Строгий отбор экспертов
Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы ![]()
Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован
1.1 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ СХЕМ ЗАМЕЩЕНИЯ
Параметры фазных проводов линии электропередачи равномерно распределены по ее длине, т.е. линия электропередачи (ЛЭП) представляет собой цепь с равномерно распределенными параметрами. Точный расчет схемы, содержащей такую цепь, приводит к сложным вычислениям. В связи с этим при расчете ЛЭПв общем случае применяют упрощенные Т- и П-образные схемы замещения с сосредоточенными параметрами (рис. 1.1). Погрешности электрического расчета линии при Т- и П-образной схемах замещения примерно одинаковы. Они зависят от длины линии.
Допущение о сосредоточенности параметров ЛЭП справедливо при протяженности воздушных линий (ВЛ), не превышающей 300-350 км, а для кабельных линий (КЛ) 50-60 км.Для ЛЭП большей длины применяют различные способы учета распределенности их параметров.
а) б)
Рисунок 1.1 - Схема замещения ЛЭП с сосредоточенными параметрами:
а - Т-образная; б - П-образная
В практических расчетах чаще используют П-образную схему замещения. Поэтому дальнейшее изложение будет вестись применительно к П-образной схеме замещения ЛЭП.
В схеме замещения принято выделятьпродольную ветвь, состоящую из сопротивлений ЛЭП , и поперечную ветвь из проводимостей (рис.1.1).
Полное сопротивление включает две составляющих: активное сопротивление и реактивное .
Активное сопротивление ВЛ и КЛ определяется материалом проводников и их сечением. В некоторой степени оно зависит от температуры проводников. Значение активного сопротивления определяют по формуле:
, (1.1)
где -погонное активное сопротивление провода (на единицу длины 1 км), Ом/км;
- длина ЛЭП.
Значение погонного активного сопротивления равно:
,
где - удельное активное сопротивление материала провода, Ом*мм2/км, для алюминиевых проводов Ом*мм2/км, для медных проводов Ом*мм2/км;
- сечение фазного провода, мм2.
В расчетах обычно пользуются справочными значениями погонного сопротивления проводов,которые определяются в зависимости от марки и сечения провода ЛЭП (Приложение 1).
Зависимость активного сопротивления от температуры провода t определяется в виде
(1.2)
где - значение активного сопротивления, определенное по формуле (1.1), при температуре проводника t = 200C;
α - температурный коэффициент электрического сопротивления, Ом/град (для медных, алюминиевых и сталеалюминевых проводов α =0,00403, для стальных α = 0,00455).
Трудность уточнения активного сопротивления линий по (1.2) заключается в том, что температура провода, зависящая от токовой нагрузки и интенсивности охлаждения, может заметно превышать температуру окружающей среды. Необходимость такого уточнения может возникнуть при расчете сезонных электрических режимов.
При расщеплении фазы ВЛ на n одинаковых проводов в выражении(1.1) необходимо учитывать суммарное сечение проводов фазы:
. (1.3)
Активное сопротивление стальных проводов ЛЭП зависит от многих факторов и является сложной функцией. Для определения активных сопротивлений стальных проводов используют табличные данные (прил. 1, табл. П 1.7, П 1.8 [1]), составленные на основании измерений для разных марок и сечений проводов в зависимости от величины тока.Физический смысл активного сопротивления состоит в том, что оно выражает потери активной энергии на нагрев проводника при протекании по нему тока.
Индуктивное сопротивление ЛЭП определяется материалом проводников, их сечением и взаимным расположением проводников.
Индуктивное сопротивление рассчитывается по формуле:
, (1.4)
где - погонное индуктивное сопротивление провода (на единицу длины 1 км),Ом/км.
Значение погонного индуктивного сопротивления равно:
, (1.5)
где - угловая частота переменного тока 50 Гц;
- удельная индуктивность, Гн/км.
Удельную индуктивность можно рассчитать по формуле:
, (1.6)
где - среднегеометрическое расстояние между фазными проводами (жилами), м;
rпр - радиус фазного провода, м;
- коэффициент магнитной проницаемости материала.
Определение сечения кабелей по экономической плотности тока и сопротивлению кабельных линий. Суть схемы замещения двухтрансформаторной подстанции. Анализ расчета индуктивных сопротивлений. Нахождение мощности в конце линии по первому закону Кирхгофа.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 16.01.2018 |
| Размер файла | 126,1 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по курсу ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ
Для электроснабжения двух промышленных предприятий, расположенных в одном направлении от подстанции энергосистемы на расстоянии L1 и L2 проектируется магистральная ВЛ (Количество цепей и др. данные определяются в таблице 1) напряжением Uном с проводами, марку которых студент принимает самостоятельно. Расчетные мощности предприятий в режиме наибольщих нагрузок составляют S1 и S2. Определить экономически целесообразное сечение проводов ВЛ методом экономической плотности тока и общее сопротивление линии. Время наибольшей нагрузки предприятий составляет: Tнб1 и Тнб2.
Uном=110 кВ S1=30+j15 МВА S2=25+j15
n=1 шт. L1=32 км L2=32+11 км
Тнб1=3200 ч./год Тнб2=5200 ч./год
Район строительства - Московская область
1) Составляем расчетную схему и указываем на ней нагрузки и потоки мощности по участкам.
Поток мощности на участке 1-2 принимаем равным нагрузке в точке 2, а поток мощности на головном участке определяем по первому закону Кирхгофа:
2) По потокам мощности определяем наибольшие токи участков и время наибольшей нагрузки:
, где jэк=1,1 при [1.табл.6-6]
, где jэк=1,0 при [1.табл.6-6]
По полученным экономическим сечениям выбираем:
FА1=300 мм2 F12=150 мм2
3) Найдем полное сопротивление линии
Выбираем сталеалюминевый провод марки АС-300/39 мм2 для участка А1, при этом Dср=4,5 м, Диаметр провода = 24,0 мм2
Выбираем сталеалюминевый провод марки АС-150/24 мм2 для участка 12, при этом Dср=4,5 м, Диаметр провода = 17,1 мм2
(активное сопротивление линии), где r0=0,096 для провода АС-300/39 мм2 [3.табл.1-2]
(реактивное сопротивление линии), где x0=0,379 при Dср=4,5 [3.табл.1-2]
, где r0=0,204 для провода АС-150/24 мм2 [3.табл.1-2]
, где x0=0,380 при Dср=4,5 [3.табл.1-2]
Для электроснабжения двух промышленных предприятий, расположенных в одном направлении от подстанции энергосистемы на расстоянии L1 и L2 проектируется магистральная КЛ (количество кабелей определяется по данным таблицы 2 для каждого участка) напряжением Uном с кабелями, марку которых студент принимает самостоятельно. Время наибольшей нагрузки всех подстанций принять одинаковым и равным Тнб. Нагрузки подстанций и район строительства выбираются по таблице 2. Определить сечение кабелей по экономической плотности тока и сопротивление кабельных линий.
Uном=10 кВ S1=2,7+j1,9 S2=1,2+j0,9
n=3 шт.L1=1,1 км L2=1,1+0,7 км
Район строительства - Московская область
1) Составляем расчетную схему и указываем на ней нагрузки и потоки мощности по участкам.
Поток мощности на участке 1-2 принимаем равным нагрузке в точке 2, а поток мощности на головном участке определяем по первому закону Кирхгофа:
2) По потокам мощности определяем наибольшие токи участков и время наибольшей нагрузки:
Выбираем кабель с бумажной изоляцией и медными жилами. При этом jэк=2 при Тнб>5000 ч./год [1.табл.6-6]
По полученным данным выбираем сечение кабелей
FА1=50 мм2 F12=16 мм2
3) Находим сопротивление кабельной линии
где r0=0,37 Ом/км для кабеля с медной жилой и сечением 50 мм2, при t=20°C [3.табл.1-9] кабель ток замещение подстанция
где x0=0,099 Ом/км [3.табл.1-9]
где r0=1,15 для кабеля с медной жилой и сечением 16 мм2, при t=20°C [3.табл.1-9]
где x0=0,113 [3.табл.1-9]
Составить схему замещения воздушной линии с количеством цепей n, напряжением Uном , длиной l, со среднегеометрическим расстоянием между фазами Dср , выполненной проводом определенной марки, и определить параметры этой линии. Исходные данные необходимо выбрать из таблицы 3 в соответствии с вариантом Задания.
Uном=10 кВ n=2 шт. L=3,41 км
Dcр=1,25 марка провода - АС-70/11 мм2
1) Составим схему замещения.
Зарядная мощность ВЛ 35 кВ и ниже обычно не учитывается.
2) r0=0,420 Ом/км [3.табл.1-2]
dпр=11,4 мм [3.табл.1-2]
При Dср=1,25 м и dпр=11,4 мм проведем соответствующую интерполяцию x0=0,356 Ом/км [3.табл.1-2]
Составить схему замещения двухтрансформаторной подстанции напряжением Uвном/ Uнном или Uвном/ Uсном/ Uнном и определить параметры подстанции, приведенные к стороне высшего напряжения. Определить потери мощности в ней. Исходные данные к задаче необходимо выбрать из таблицы 4. Для трехобмоточных трансформаторов нагрузка на средней и низшей ступени напряжения одинакова и равна Sнагр. Соотношение мощностей обмоток трехобмоточных трансформаторов принимается равным 100 % /100 % /100 %
U=110/10/6 кВ S=62+j21
Трансформатор марки - ТДТН-80
Паспортные данные тр-ра ТДЦ-80:
Uв=115 В Uс=11 кВ Uн=6,6 кВ
Pк=390 кВт Px=82 кВт Ix.x.=0,8 %
Uk%: В-Н - 17 %; С-Н - 6 %; В-С - 11 %;
1) Составим схему замещения
2) Определим параметры схемы замещения
3) Находим индуктивные сопротивления
4) Определяем потери x.x.
5) Определяем общие потери
Определить параметры режима воздушной линии напряжением Uном, длиной l, со среднегеометрическим расстоянием между фазами Dср , питающей нагрузку S2 . Остальные данные, необходимые для решения данной задачи выбираются из таблицы 5.
Uном=220 кВ n=2 шт. L=67 км U1=208 кВ
Dcр=4 м S2=43+j19 марка провода - АС-185/24 мм2
1) Составляем схему замещения.
2) Уточняем зарядную мощность в начале линии
; где
b0=2,89 См/км•10-6 при Dcp=4 м и d=18,9 [3.табл.1-4]
3) Определим напряжение в конце линии
4) Определим зарядную мощность в конце линии
5) Определим мощность в конце линии по первому закону Кирхгофа.
6) Определим потери мощности в линии
7) Найдем мощность в начале линии
1. Идельчик В.И. Электрические системы и сети. М. :Энергоатомиздат, 1989, 592 с.
2. Пособие к курсовому и дипломному проектированию /Под редакцией Блок В.М., М, :Высшая школа, 1990, 382 с.
3. Боровиков В.А., Косарев В.К., Ходот Г.А. Электрические сети энергетических систем. Л.:Энергия, 1977, 390 с.
4. Неклепаев В.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. М. : Энергоатомиздат, 1989, 605 с.
5. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Электрооборудование и автоматизация /Под общей редакцией Федорова А.А. и Сербиновского Г.В. М. :Энергоатомиздат, 1981, 624 с.
6. Михалков А.В. Электрические сети в примерах и задачах. М.: Энергия, 1967, 160 с.
7. Глазунов А.А. и др. Задачник по сетям электрических систем /Под редакцией Глазунова А.А.,М-Л.: Госэнергоиздат, 1953, 160 с.
Подобные документы
Схемы замещения и параметры воздушных линий электропередач и автотрансформаторов. Расчет приведенной мощности на понижающей подстанции и электростанции. Схемы замещения трансформаторов ТРДЦН-63 и ТДТН-80. Определение потерь мощности и энергии в сети.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 31.03.2015
Представление линии 500 кВ четырехполюсником, нахождение обобщенных постоянных с учетом и без учета потерь в линии. Определение параметров схемы замещения линии. Выбор мощности реактора по условиям выравнивания напряжения в режиме холостого хода линии.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 29.03.2017
Энергетический процесс и распределение напряжений в схеме замещения 2-х проводной линии электропередачи при постоянной величине напряжения в начале линии в зависимости от тока, определяемого количеством включенных потребителей электрической энергии.
лабораторная работа [71,4 K], добавлен 22.11.2010
Составление схемы замещения. Расчет индуктивных сопротивлений схемы. Определение сверхпереходного тока короткого замыкания. Расчет активных сопротивлений элементов системы. Определение расчетных реактивностей. Построение векторной диаграммы напряжений.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 25.02.2013
Составление однолинейной схемы главных электрических соединений тяговой подстанции, выбор оборудования подстанции. Выбор токоведущих частей и электрической аппаратуры распределительных устройств. Определение расчетных сопротивлений схемы замещения.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 27.09.2009
Определение мощности подстанции. Выбор силовых трансформаторов. Расчет мощности потребителей и токов. Выбор электрических параметров схемы замещения, токоведущих частей. Трансформаторы тока на линии. Расчет заземляющих устройств. Защита от перенапряжений.
курсовая работа [901,8 K], добавлен 12.11.2013
Определение потери электроэнергии в двух трансформаторах подстанции, работающих круглый год. Расчет параметров трансформатора. Определение экономического сечения сталеалюминевых проводов двухцепной воздушной линии электропередачи напряжением 110 кВ.
Точный учет влияния распределенных сопротивлений и проводимостей сложен и необходим при расчетах очень длинных линий, которые в этом курсе не рассматривается.
На практике ограничиваются упрощенными методами расчета, рассматривая линию с сосредоточенными активными и реактивными сопротивлениями и проводимостями.
Для проведения расчетов принимают упрощенные схемы замещения линии, а именно: П-образную схему замещения, состоящую из последовательно соединенных активного (rл) и реактивного (xл) сопротивлений. Активная (gл) и реактивная (емкостная) (bл) проводимости включены в начале и конце линии по 1/2.
П-образная схема замещения характерна для воздушных ЛЭП напряжением 110-220 кВ длиной до 300-400 км.
Активное сопротивление определяется по формуле:
где rо – удельное сопротивление Ом/км при t о провода + 20 о , l – длина линии, км.
Активное сопротивление проводов и кабелей при частоте 50 Гц обычно примерно равно омическому сопротивлению. Не учитывается явление поверхностного эффекта.
Удельное активное сопротивление rо для сталеалюминиевых и других проводов из цветных металлов определяется по таблицам в зависимости от поперечного сечения.
Для стальных проводов нельзя пренебрегать поверхностным эффектом. Для них rо зависит от сечения и протекающего тока и находится по таблицам.
При температуре провода, отличной от 20 о С сопротивление линии уточняется по соответствующим формулам.
Реактивное сопротивление определяется:
где xо - удельное реактивное сопротивление Ом/км.
Удельные индуктивные сопротивления фаз ВЛ в общем случае различны. При расчетах симметричных режимов используют средние значения xо:
где rпр - радиус провода, см;
Дср - среднегеометрическое расстояние между фазами, см, определяется следующим выражением:
Где ДАВ, ДАВ, ДСА - расстояния между проводами соответствующих фаз А, В, С.
Например, при расположении фаз по углам равностороннего треугольника со стороной Д, среднегеометрическое расстояние равно Д.
При расположении проводов ЛЭП в горизонтальном положении:
При размещении параллельных цепей на двухцепных опорах потокосцепление каждого фазного провода определяется токами обеих цепей. Изменение Х0 из-за влияния второй цепи зависит от расстояния между цепями. Отличие Х0 одной цепи при учете и без учета влияния второй цепи не превышает 5-6% и не учитывается в практических расчетах.
В линиях электропередач при Uном≥330 кВ (иногда и при напряжении 110 и 220 кВ) провод каждой фазы расщепляется на несколько проводов. Это соответствует увеличению эквивалентного радиуса. В выражении для Х0:
вместо rпр используется
где rэк - эквивалентный радиус провода, см;
аср - среднегеометрическое расстояние между проводами одной фазы, см;
nф- число проводов в одной фазе.
Для линии с расщепленными проводами последнее слагаемое в формуле 1 уменьшается в nф раз, т.е. имеет вид 0,0157/nф.
Удельное активное сопротивление фазы линии с расщепленными проводами определяются так:
где r0пр - удельное сопротивление провода данного сечения, определенное по справочным таблицам.
Для сталеалюминиевых проводов Х0 определяется по справочным таблицам, в зависимости от сечения, для стальных в зависимости от сечения и тока.
Активная проводимость (gл) линии соответствует двум видам потерь активной мощности:
1) от тока утечки через изоляторы;
2) потери на корону.
Токи утечки через изоляторы (ТФ-20) малы и потерями в изоляторах можно пренебречь. В воздушных линиях (ВЛ) напряжением 110 кВ и выше при определенных условиях напряженность электрического поля на поверхности провода возрастает и становится больше критической. Воздух вокруг провода интенсивно ионизируется, образуя свечение - корону. Короне соответствуют потери активной мощности. Наиболее радикальными средствами уменьшения потерь мощности на корону является увеличение диаметра провода, для линий высокого напряжения (330 кВ и выше) использование расщепления проводов. Иногда можно использовать так называемый системный способ уменьшения потерь мощности на корону. Диспетчер уменьшает напряжение в линии до определенной величины.
В связи с этим задаются наименьшие допустимые сечения по короне:
110 кВ - 70 мм 2 (сейчас рекомендуется использовать сечение 95 мм 2 );
150 кВ - 120 мм 2 ;
220 кВ - 240 мм 2 .
Коронирование проводов приводит:
-к усиленному окислению поверхности проводов,
-к появлению радиопомех.
При расчете установившихся режимов сетей до 220 кВ активная проводимость практически не учитывается.
В сетях с Uном≥330 кВ при определении потерь мощности при расчете оптимальных режимов, необходимо учитывать потери на корону.
Емкостная проводимость (вл) линии обусловлена емкостями между проводами разных фаз и емкостью провод - земля и определяется следующим образом:
где в0 - удельная емкостная проводимость См/км, которая может быть определена по справочным таблицам или по следующей формуле:
где Дср - среднегеометрическое расстояние между проводами фаз; rпр - радиус провода.
Для большинства расчетов в сетях 110-220 кВ ЛЭП (линия электропередачи) представляется более простой схемой замещения:
Иногда в схеме замещения вместо емкостной проводимости вл/2 учитывается реактивная мощность, генерируемая емкостью линий (зарядная мощность).
Половина емкостной мощности линии, МВАр, равна:
где Uф и U – соответственно фазное и междуфазное (линейное) напряжения, кВ;
Iс - емкостный ток на землю:
Из выражения для QC (*) следует, что мощность QC, генерируемая линий сильно зависит от напряжения. Чем выше напряжение, тем больше емкостная мощность.
Для воздушных линий напряжением 35 кВ и ниже емкостную мощность (QC) можно не учитывать, тогда схема замещения примет следующий вид:
Для линий с Uном≥330 кВ при длине больше 300-400 км учитывают равномерное распределение сопротивлений и проводимостей вдоль линии.
Кабельные линии электропередачи представляют такой же П-образной схемой замещения как и ВЛ.
Удельные активные и реактивные сопротивления r0, х0 определяют по справочным таблицам, так же как и для ВЛ.
видно, что X0 уменьшается, а в0 растет при сближении разных проводов.
Для кабельных линий расстояние между проводами фаз значительно меньше, чем для ВЛ и Х0 очень мало.
При расчетах режимов КЛ (кабельных линий) напряжением 10кВ и ниже можно учитывать только активное сопротивление.
Емкостный ток и QC в кабельных линиях больше чем в ВЛ. В кабельных линиях (КЛ) высокого напряжения учитывают QC, причем удельную емкостную мощность QC0 кВАр/км можно определить по таблицам в справочниках.
Активную проводимость (gл)учитывают для кабелей 110 кВ и выше.
Удельные параметры кабелей X0, а также QC0 приведенные в справочных таблицах ориентировочны, более точно их можно определить по заводским характеристикам кабелей.
Читайте также: