ЭСиС 5л. Лекция 2. 4 Схемы замещения лэп
 Скачать 238.37 Kb.
|
|
Лекция №2.4 Схемы замещения ЛЭП Линия электрической сети теоретически рассматривается состоящей из бесконечно большого количества равномерно распределенных вдоль нее активных и реактивных сопротивлений и проводимостей. 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 проводов и кабелей при частоте 50 Гц обычно примерно равно омическому сопротивлению. Не учитывается явление поверхностного эффекта. Удельное активное сопротивление r0 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 r0 зависит от сечения и протекающего тока и находится по таблицам.  где xо - удельное реактивное сопротивление Ом/км. Удельные индуктивные сопротивления фаз ВЛ в общем случае различны.П  ри расчетах симметричных режимов используют средние значения x0 : 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 330кВ (иногда и при напряжении 110 и 220 кВ) провод каждой фазы расщепляется на несколько проводов. Это соответствует увеличению эквивалентного радиуса. В выражении для Х0:  nф- число проводов в одной фазе Для линии с расщепленными проводами последнее слагаемое в формуле 1 уменьшается в nф раз, т.е. имеет вид  Удельное активное сопротивление фазы линии с расщепленными проводами определяются так : r0= r0пр / nф , 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: от тока утечки через изоляторы; потери на корону. Токи утечки через изоляторы 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 мм2 (сейчас рекомендуется использовать сечение 95 мм2); 150 кВ - 120 мм2; 220 кВ - 240 мм2. Коронирование проводов приводит: -к снижению КПД, -к усиленному окислению поверхности проводов, -к появлению радиопомех. При расчете установившихся режимов сетей до 220 кВ активная проводимость практически не учитывается. В сетях с U>330кВ 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: вл =вo *l , 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 bл/2 учитывается реактивная мощность, генерируемая емкостью линий (зарядная мощность).  Половина емкостной мощности линии, МВАр, равна:  где: U  ф и U – соответственно фазное и междуфазное (линейное) напряжения, кВ; Iс - емкостный ток на землю Из выражения для Qс (*) следует, что мощность Qс, генерируемая линий сильно зависит от напряжения. Чем выше напряжение, тем больше емкостная мощность. Для воздушных линий напряжением 35 кВ и ниже емкостную мощность (Qс) можно не учитывать, тогда схема замещения примет следующий вид: Д  ля линий с Uном > 330кВ при длине > 300-400 км учитывают равномерное распределение сопротивлений и проводимостей вдоль линии. Кабельные линии электропередачи представляют такой же П-образной схемой замещения как и ВЛ.  У  дельные активные и реактивные сопротивления r0, х0 определяют по справочным таблицам, так же как и для ВЛ. Из выражения для х0 и в0 видно что х0 уменьшается, а в0 растет при сближении разных проводов. Для кабельных линий расстояние между проводами фаз значительно меньше, чем для ВЛ и Х0 очень мало. П  ри расчетах режимов КЛ (кабельных линий) напряжением 10кВ и ниже можно учитывать только активное сопротивление. Емкостный ток и Qс в кабельных линиях больше чем в ВЛ. В кабельных линиях (КЛ) высокого напряжения учитывают Qс, 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 х0, а также Qс0 приведенные в справочных таблицах ориентировочны, более точно их можно определить по заводским характеристикам кабелей. |