4 Схемы замещения ЛЭП_Параметры

Схемы замещения ЛЭП
Лекция №4
Линия
электропередач
характеризуется
параметрами, равномерно распределенными по
длине линии.
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.
Оглавление.
• П-образная схема замещения ЛЭП
• Активное сопротивление
• Реактивное сопротивление
• Активная проводимость
• Емкостная проводимость
• Кабельные линии
П-образная схема замещения ЛЭП
·
rл
SН
xл
·
SК
·
Ic
·
U1
gл/2
·
Iл
вл/2 gл/2
вл/2
·
U2
·
SН
rл
Ic
·
xл
·
SК
·
Iл
U1
gл/2
вл/2
gл/2
вл/2
·
U2
Схема замещения ЛЭП состоит из продольной ветви и
двух поперечных ветвей. В соответствии с этим
различают продольные и поперечные параметры линии:
• Продольные - активное (rл) и реактивное (xл)
сопротивления.
• Поперечные - активная (gл) и реактивная
(емкостная) (bл) проводимости.
Активное сопротивление
·
SН
rл  ro  l
rл
xл
·
SК
Iл
·
U1
gл/2
вл/2 gл/2
вл/2
, где l – длина линии, км
rо – удельное сопротивление Ом/км при tо провода
+ 20о (справочные данные).
При температуре провода, отличной от 20о С
сопротивление линии уточняется по соответствующим
формулам.
·
U2
Реактивное сопротивление
·
SН
х л  хo  l
rл
xл
·
SК
Iл
·
U1
вл/2 gл/2
gл/2
, где xо - удельное реактивное
сопротивление, Ом/км.
При расчетах симметричных режимов:
x 0  0,144  lg
Dc р
rпр
 0,0157
, где rпр - радиус провода, см;
Дср - среднегеометрическое расстояние между
фазами.
Dср  3 Dab Dbc Dac
вл/2
·
U2
а) Dав=Dвс=Dас=D , Dср=D
в
D
D
а
с
D
3
б) Dав=Dвс=D, Dас=2D D ср  D 2
а
D
в
D
с
В линиях электропередач при (иногда и при напряжении
110 и 220 кВ) провод каждой фазы расщепляется на
несколько проводов.
В выражении
x 0  0,144  lg
Dc р
rпр
 0,0157
для Х0 вместо rпр используется:
rэк 
nф
rпр аср
nФ 1
, где аср - среднегеометрическое расстояние между
проводами одной фазы, см;
nф - число проводов в одной фазе.
Активная проводимость
·
SН
rл
xл
·
SК
Iл
·
U1
gл/2
вл/2 gл/2
вл/2
·
U2
Активная проводимость (gл) линии соответствует двум
видам потерь активной мощности:
1) от тока утечки через изоляторы;
2) потери на корону.
При расчете установившихся режимов сетей до
220 кВ активная проводимость практически не
учитывается
Токи утечки через изоляторы малы и потерями в
изоляторах можно пренебречь.
Возможные пути перекрытия
изоляторов гирлянды.
В воздушных линиях 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.
Коронирование проводов приводит:
-к потери активной мощности,
-к снижению КПД,
-к усиленному окислению поверхности проводов,
-к появлению радиопомех.
Наиболее радикальными средствами уменьшения потерь
мощности на корону является увеличение диаметра
провода, для линий высокого напряжения (330 кВ и выше)
использование расщепления проводов.
Наименьшие допустимые сечения по короне:
110 кВ - 70 мм2 (сейчас рекомендуется 95 мм2);
150 кВ - 120 мм2;
220 кВ - 240 мм2.
В сетях с при определении потерь мощности при
расчете оптимальных режимов, необходимо учитывать
потери на корону.
Емкостная проводимость
Обусловлена емкостями между проводами разных фаз и
·
·
емкостью провод – земля.
rл
xл
SН
SК
Iл
в л  вo  l
·
U1
gл/2
вл/2 gл/2
где в0 - удельная емкостная проводимость См/км :
в0  7,58 10 6
Д
lg с р
rп р
, где Дср - среднегеометрическое расстояние между
проводами фаз;
rпр - радиус провода.
вл/2
·
U2
Для большинства расчетов в сетях 110-220 кВ ЛЭП
представляется более простой схемой замещения
(так как не учитывают активную проводимость) :
·
SН
rл
xл
·
SК
·
Iл
·
U1 gл/2
вл/2 вл/2 gл/2
·
вл/2вл/2
U2
Иногда в схеме замещения вместо емкостной
проводимости (вл / 2) учитывается реактивная мощность,
генерируемая емкостью линий (зарядная мощность).
1
1 2
QС  3I С U ф  3U
в0l  U в л
2
2
2
ф
·
rл
U1
·
xл
U2
·
Iл
Н
С
 jQ
К
С
 jQ
Для воздушных линий напряжением 35 кВ и ниже
емкостную мощность (Qс) можно не учитывать,
тогда схема замещения примет следующий вид:
·
U1
rл
xл
·
Iл
·
U2
Кабельные линии
КЛ представляют такой же П-образной схемой замещения
как и воздушные линии.
·
rкл
SН
Ic
·
U1 gкл/2
xкл
·
SК
·
Iл
вкл/2 gкл/2
вкл/2
·
U2
Удельные активные и реактивные сопротивления r0, х0
определяют по справочным таблицам, так же как и для
ВЛ.
Активную проводимость (gл )учитывают для кабелей 110
кВ и выше.
При расчетах режимов КЛ напряжением 10кВ и ниже
можно учитывать только активное сопротивление.
·
rкл
U1
·
U2
·
Iл
Спасибо за внимание.