Рассчитать напряжение начала короны Uк на проводах воздушной линии сверхвысокого напряжения заданного класса напряжения для нера. РГР ТВН. 1. Рассчитать напряжение начала короны U

• Название: 1. Рассчитать напряжение начала короны U
• Анкор: Рассчитать напряжение начала короны Uк на проводах воздушной линии сверхвысокого напряжения заданного класса напряжения для нера
• Дата: 01.03.2022
• Размер: 0.84 Mb.
• Имя файла: РГР ТВН.docx
• Тип: Документы; #377862

Задание:

1. Рассчитать напряжение начала короны U_к на проводах воздушной линии сверхвысокого напряжения заданного класса напряжения для нерасщеплённого провода суммарного сечения (суммарное сечение одного провода, умноженное на количество проводов в фазе заданного варианта).

2. Рассчитать напряжение начала короны U_к на проводах воздушной линии сверхвысокого напряжения заданного класса напряжения для расщеплённого провода при варьировании шага расщепления d от 10 до 80 см (Δd=10 см). Построить зависимости E_max=f(d), C=f(d), U_к=f(d) и выбрать оптимальный шаг расщепления.

3. Для выбранной конструкции фазы ВЛ рассчитать среднегодовую мощность потерь энергии на корону и уровень радиопомех и сравнить его с допустимым значением.
Исходные данные:

Таблица 1 — Исходные данные

Вариант	Uном, кВ	Провод	n	Диаметр провода, мм	Среднегеометрическая высота подвеса проводов, м
18	750	4*АС-240/56	4	21,6	27

Таблица 2 — Исходные данные для расчета потерь на корону

Пункт	Высота над уровнем моря	Продолжительность (в часах за год)
		Дождя и мороси Мокрого снега	Изморози	Снега, снежных зерен, ледяной крупы, вьюги	Хорошей погоды
Новосибирск	132	393	416	1282	6669

Задание 1 Рассчитать напряжение начала короны на проводах ВЛ СВН заданного класса напряжения для нерасщепленного провода суммарного сечения.

Решение:





Радиус нерасщепленного провода:



Напряжённость начала короны при напряжении промышленной частоты:



где – действующее значение напряженности начала короны, кВ/см.







Рабочая ёмкость провода:



где ,

Напряжение начала короны для нерасщепленного провода суммарного сечения:


Задание 2. Рассчитать напряжение начала короны U_к на проводах воздушной линии сверхвысокого напряжения заданного класса напряжения для расщеплённого провода при варьировании шага расщепления d от 10 до 80 см (Δd=10 см). Построить зависимости E_max=f(d), C=f(d), U_к=f(d) и выбрать оптимальный шаг расщепления.

Приведем пример расчета для шага расщепления .



Радиус расщепления:



Эквивалентный радиус расщепленного провода:



Рабочая емкость провода:



Максимальная напряжённость на поверхности расщеплённого провода:



Напряжённость начала короны при напряжении промышленной частоты:



Напряжение начала короны на расщеплённых проводах:



Аналогично выполняется расчёт для шага расщепления от 20 см до 80 см с интервалом 10 см. Результаты расчётов представлены в таблице 1.

Таблица 3 – Результаты расчётов

d,см	rр,см	rэ, см	Сф, пФ/м	Emax, кВ/см	Uк, кВ
10	7,0739	6,9628	8,3531	21,372	574,03
20	14,148	11,71	9,0611	18,394	666,95
30	21,222	15,872	9,5337	17,674	694,12
40	28,296	19,694	9,9002	17,481	701,78
50	35,369	23,282	10,204	17,479	701,86
60	42,443	26,693	10,467	17,56	698,61
70	49,517	29,965	10,7	17,682	693,81
80	56,591	33,121	10,911	17,824	688,3

По результатам расчётов определяем, что оптимальным шагом расщепления является d= 50 см, потому что при таком шаге напряжение начала короны будет наибольшим.



Рисунок 1 – График зависимости максимальной напряженности электрического поля от шага расщепления



Рисунок 2 - График зависимости ёмкости от шага расщепления



Рисунок 3 - График зависимости напряжения начала короны от шага расщепления
Задание 3 Для выбранной конструкции фазы ВЛ рассчитать среднегодовую мощность потерь энергии на корону и уровень радиопомех и сравнить его с допустимым значением.

Напряжённость на поверхности провода при рабочем напряжении:



Эквивалентная напряжённость электрического поля:



где K – коэффициент неравномерности распределения заряда по поверхности составляющей расщеплённого провода:



Для унификации расчета мощности потерь энергии на корону при всех группах погоды в качестве базисной величины используем амплитудное значение напряжения начала общей короны на проводах в условиях хорошей погоды.

Отношение эквивалентной напряжённости электрического поля к напряжённости начала короны (берем амплитудное значение):





Рисунок 4 – Обобщённые характеристики потерь на корону при m=0,82 для разных видов погоды: 1 – хорошая погода, 2 – снег, 3 – дождь и мокрый снег, 4 – изморозь

Определим реактивную мощность потерь на корону по обобщенным характеристикам, представленным на рисунке 4.











Среднегодовая мощность потерь на корону для трехфазной линии:



Энергия потерь на корону:



Проверка проводов на допустимый уровень радиопомех

Средний уровень радиопомех в хорошую погоду на частоте 0,5 МГц определяем по выражению:



Максимальная напряженность поля на поверхности провода:



Уровень предельно допустимых радиопомех при образовании короны на проводах




Вывод

По результатам проведенных расчетов для ВЛ 750 кВ можем сделать вывод, что при нерасщепленном проводе корона начинает развиваться при напряжении меньше рабочего, чтобы избежать данного явления на высоких классах напряжения прибегают к расщеплению провода в каждой фазе. И уже при шаге расщепления 10 см, действительное линейное напряжение начала короны равно 436,88 кВ.

Также была рассчитана мощность активных потерь на корону на проводах, которая для данной задачи равна 7,767 Вт/м.

Была проведена проверка допустимого уровня радиопомех в хорошую погоду, при образовании короны на проводах, по приведенным расчетам видим, что уровень радиопомех при шаге расщепления равном 50 см не превышает предельно допустимого уровня радиопомех ( ).