Схемы замещения линий электропередачи

Для линии сравнительно не­большой длины распределенность параметров можно не учитывать и использовать сосредоточенные параметры: ак­тивное и реактивное сопротивления линии rл и х л, активную и емкостную проводимости линии gл и b л.

Бездушные линий электропередачи напряжением 110 кВ и выше длиной до 300—400 км обычно представляются П-образной схемой замещения (рис. 2.1).

Рис. 2.1 П-образная схема замещениявоздушной линии

Активное сопротивление определяется по формуле

rл=rо*l (2.1)

где rо- удельное сопротивление, Ом/км, при температуре провода +20 ⁰С; l — длина линии, км.

Активное сопротивление проводов и кабелей при частоте 50 Гц обычно примерно равно омическому сопротивле­нию. При этом не учитывается явление поверхностного эф­фекта. Удельное сопротивление rо для сталеалюминиевых и других проводов из цветных металлов определяется до таблицам в зависимости от поперечного сечення. Для стальных проводов нельзя пренебрегать поверхностным эффектом, для них rо зависит от сечения и протекающего тока и также находится по таблицам. При температуре провода, отличной от 20°С_, сопротивление линии уточня­ется по соответствующим формулам.

Реактивное сопротивление определяется следующим об­разом:

где х₀ — удельное реактивное сопротивление, Ом/км.

Удельные индуктивные сопротивления фаз воздушной линии в общем случае различны. При расчетах симметрич­ных режимов используют средние значения х₀:

где rпр— радиус провода, см; Dср — среднегеометрическое расстояние между фазами, см, определяемое следующим выражением:

где Dab, Dbc, Dca— расстояние между проводами соответ­ственно фаз а, b, с.

При размещении параллельных цепей на двухцепных опорах потокосцепление каждого фазного провода опреде­ляется токами обеих цепей. Изменение Xо из-за влияния второй цепи в первую очередь зависит от расстояния меж­ду цепями.

В линиях электропередачи при Uном 330 кВ провод каждой фазы расщепляется на несколько проводов. Это соответствует увеличению эквивалентного радиуса.

Удельное активное сопротивле­ние фазы линии с расщепленными проводами определяется так:

где rопр — удельное сопротивление провода

Активная проводимость линии соответствует двум ви­дам потерь активной мощности: от тока утечки через изо­ляторы и на корону.

Наиболее радикальным средством снижения потерь мощности на корону является увеличение диаметра провода. В связи с этим задаются наименьшие допустимые сечения по короне: на 110 кВ — 70 мм²; 150 кВ—120 мм²; 220 кВ — 240 мм².

Емкостная проводимость лини b лобусловлена емко­стями между проводами разных фаз и емкостью провод — земля и определяется следующим образом:

где bо — удельная емкостная проводимость, См/км, которая может быть определена по справочным таблицам.

Для большинства расчетов в сетях 110—220 кВ линия

электропередачи обычно представляется более простой

Рис. 2.3. Схемы замещения линий электропередачи:

а, 6 — воздушная линия 110-330 кВ с емкостнойпроводимостью и среактивной мощностью, генерируемой емкостью линий; в — воздушная линия Uном 35 кВ

е — кабельная линия Uном 10 кВ

схемой замещения (рис. 2.3, б). В этой схеме вместо ем­костной проводимости (рис. 2, 3, а) учитывается реактивная мощность, генерируемая емкостью линий. Половина емкостной мощности линии, Мвар, равна

где U_ф и U — фазное и междуфазное напряжение, кВ; Iс -емкостный ток на землю, .