Методические указания. Воздушные линии электропередачи напряжением 110 кВ и выше длиной до 300-400 км обычно представляются П – образной схемой замещения

Воздушные линии электропередачи напряжением 110 кВ и выше длиной до 300-400 км обычно представляются П – образной схемой замещения.

Рисунок 1.1

Активное сопротивлениепроводов 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

r = , (1.1)

где r - удельное сопротивление материала проводника ( );

F - сечение провода, мм .

Активное сопротивление линии, длиной l определяется

R =r × l.

Активное сопротивлениепроводов 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).

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 , (1.2)

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 (1.2) примет вид

х = 0,144×lg + 0,016. (1.3)

Среднегеометрическое расстояние между проводами одноцепной трехфазной линии

D =

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 1.2).

При горизонтальном расположении проводов (см.рисунок 1.3).

Рисунок 1.2 Рисунок 1.3

Активная проводимостьлиний обусловлена потерями активной мощности от токов утечки через изоляцию и от электрической короны на проводах.

Если утечкой в линиях пренебречь, то активная проводимость, обусловленная короной определяется

, (1.4)

где - потери мощности на корону, кВт/км;

U - номинальное напряжение.

Реактивная проводимость обусловлена наличием емкости между проводами и землей и имеет емкостной характер. Она определяется известным выражением

b =w×С ,

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

С = . (1.5)

При частоте переменного тока 50 Гц

b = . (1.6)

Емкостная проводимость всей линии

B = b × l.

Трехобмоточные трансформаторы представляются схемой замещения в виде трехлучевой звезды (см.рисунок 3.5)

Рисунок 1.4

Современные трехобмоточные трансформаторы выполняются с соотношением мощностей обмоток 100/100/100%, т.е. каждая из обмоток расчитана на передачу всей мощности.

Активные сопротивления лучей звезды в схеме замещения трехобмоточного трансформатора определяют по общему сопротивлению трансформатора.При равенстве мощностей обмоток

R =R =R =0,5R .

Общее сопротивление трансформатора R определяют по формуле аналогично двухобмоточному трансформатору, в которую подставляют DР максимальные потери мощности короткого замыкания при номинальной нагрузке обмотки НН, обозначенные в паспортных данных трансформатора.

Для трехобмоточных трансформаторов напряжения короткого замыкания даются заводами для каждой пары обмоток в процентах от номинального U , U , U .

Согласно эквивалентной схеме замещения лучей трансформатора при одной из обмоток, остающейся разомкнутой, можно записать

. (1.7)

Решив совместно эти уравнения относительно U , U ,U , найдем

. (1.8)

Подставив эти значения в выражение (3.12), получим индуктивное сопротивление каждой обмотки трансформатора.

Проводимости не зависят от числа обмоток в трансформаторе и определяются так же как и для двухобмоточного.

Схема замещения автотрансформатора так же как и трехобмоточного представляется в виде трехлучевой звезды. Параметры схемы замещения определяются аналогично трехобмоточному трансформатору.

Расчет потерь мощности в элементах сети и мощности на участках сети проводить по номинальному напряжению линии.

При определении уровней напряжения в узловых точках сети принять напряжение на подстанции энергосистемы, равное 1,05 U_ном.

Дата добавления: 2015-05-10