Схемы замещения линий электропередач

Ранее мы привели характеристики отдельных элементов схем замещения ли­ний.

При моделировании электри­ческих сетей, в соответствии с их физическим проявлением, используют схемы ВЛ, КЛ и шинопроводов,

которые мы рассмотрим далее. Предварительно сделаем некоторые пояснения.

При расчете симметричных установившихся режимов ЭС схему замещения составляют для одной фазы, т. е. продольные ее параметры, сопротивления Z = R + jX изображают и вычисляют для одного фазного провода (жилы), а при расщеплении фазы — с учетом количества проводов в фазе и эквивалентного ра­диуса фазной конструкции ВЛ.

Емкостная проводимость В_с, учитывает про­водимости (емкости) между фазами, между фазами и землей и отражает генера­цию зарядной мощности всей трехфазной конструкции линии:

2.3. Схема заміщення ЛІНІЙ ЕЛЕКТРОПЕРЕДАЧ

Раніше ми привели характеристики окремих елементів схем заміщення ліній.

При моделюванні електричних мереж, відповідно до їх фізичним проявом, використовують схеми ПЛ, КЛ і шинопроводів,які ми розглянемо далі. Попередньо зробимо деякі пояснення.

При розрахунку симетричних усталених режимів ЕС схему заміщення складають для однієї фази, тобто поздовжні її параметри, опору Z = R + jX зображують і обчислюють для одного фазного проводу (жили), а при розщепленні фази - з урахуванням кількості проводів у фазі та еквівалентного радіуса фазної конструкції ПЛ.

Ємнісна провідність НД, враховує провідності (ємності) між фазами, між фазами і землею і відображає генерацію зарядної потужності всієї трифазної конструкції лінії:

и

Активная проводимость линии G, изображаемая в виде шунта между фазой (жилой) и точкой нулевого потенциала схемы (землей), включает суммарные по­тери активной мощности на корону (или в изоляции) трех фаз:

Активна провідність лінії G, зображувана у вигляді шунта між фазою (житловий) і точкою нульового потенціалу схеми (землею), включає сумарні втрати активної потужності на корону (або в ізоляції) трьох фаз:

и (2.28)

Поперечные проводимости (шунты) Y = G + jB в схемах замещения можно не изображать, а заменять мощностями этих шунтов (рис. 2.5, би рис. 2.6, б ). Например, вместо активной проводимости показывают потери активной мощности в ВЛ

Поперечні провідності (шунти) Y = G + jB в схемах заміщення можна не зображати, а замінювати потужностями цих шунтів (рис. 2.5, б і рис. 2.6, б). Наприклад, замість активної провідності показують втрати активної потужності в ПЛ

(2.29)

Чи в ізоляції КЛ

(2.30)

Взамен емкостной проводимости указывают генерацию зарядной мощности (реактивной мощности, генерируемой емкостью линий)

Натомість ємнісний провідності вказують генерацію зарядної потужності (реактивної потужності, що генерується ємністю ліній)

(2.30 а)

Видно, что емкостная мощность сильно зависит от напряжения. Зарядная мощность, имея противоположный знак, уменьшает индуктивную составляющую нагрузки, передаваемой по линии к потребителю. (Поэтому зарядную мощность удобно рассматривать как реактивную индуктивную мощность, генерируемую емкостью линии).

Видно, що ємнісна потужність сильно залежить від напруги. Зарядна потужність, маючи протилежний знак, зменшує індуктивну складову навантаження, що передається по лінії до споживача. (Тому зарядну потужність зручно розглядати як реактивну індуктивну потужність, що генерується ємністю лінії).

Указанный учет поперечных ветвей ЛЭП нагрузками упрощает оценку электрических режимов, выполняемых вручную. Такие схемы замещения линий именуют расчетными (рис. 2.5, б и рис. 2.6, б).

В ЛЭП напряжением до 220 кВ при определенных условиях можно не учи­тывать те или иные параметры, если их влияние на работу сети несущественно. В связи с этим Т- и П – образные схемы замещения линий, в ряде случаев мо­гут быть упрощены.

Зазначений облік поперечних гілок ЛЕП навантаженнями спрощує оцінку електричних режимів, що виконуються вручну. Такі схеми заміщення ліній іменують розрахунковими (рис. 2.5, б і рис. 2.6, б).

У ЛЕП напругою до 220 кВ за певних умов можна не враховувати ті чи інші параметри, якщо їх вплив на роботу мережі несуттєво. У зв'язку з цим Т-і П - образні схеми заміщення ліній, в ряді випадків можуть бути спрощені.

В ВЛ напряжением до 220 кВ потери мощности на корону, а в КЛ напряже­нием до 35 кВ диэлектрические потери незначительны. Поэтому в расчетах элек­трических режимов ими пренебрегают и соответственно принимают равной нулю активную проводимость (рис. 2.6). Учет активной проводимости необходим для ВЛ напряжением 220 кВ и для КЛ напряжением 110 кВ и выше в расчетах, тре­бующих вычисления потерь электроэнергии, а для ВЛ напряжением 330 кВ и выше также при расчете электрических режимов (рис. 2.5).

У ПЛ напругою до 220 кВ втрати потужності на корону, а в КЛ напругою до 35 кВ діелектричні втрати незначні. Тому в розрахунках елек- тричних режимів ними нехтують і відповідно приймають рівною нулю активну провідність (рис. 2.6). Облік активної провідності необхідний для ПЛ напругою 220 кВ і для КЛ напругою 110 кВ і вище в розрахунках, які потребують обчислення втрат електроенергії, а для ПЛ напругою 330 кВ і вище також при розрахунку електричних режимів (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Схема заміщення ВЛ 330 (220) -500 кВ та КЛ 110-500 кВ:

а - повна з поперечними провідностями; б - розрахункова

Рис. 2.5. Схема замещения ВЛ 330(220)—500 кВ и КЛ 110—500 кВ:

а — полная с поперечными проводимостями; б — расчетная

Рис. 2.6. Схема замещения ВЛ 110—220 кВ и КЛ 35 кВ:

а — с емкостными проводимостями, б — с зарядной мощностью вместо проводимостей

Рис. 2.6. Схема заміщення ПЛ 110-220 кВ і КЛ 35 кВ:

а - з ємніснимипровідностями, б - з зарядної потужністю замість провідностей

Необходимость учета емкости и зарядной мощности линии зависит от соиз­меряемости зарядной и нагрузочной мощности. В местных сетях небольшой про­тяженности при номинальных напряжениях до 35 кВ зарядные токи и мощности значительно меньше нагрузочных. Поэтому в КЛ емкостную проводимость учи­тывают только при напряжениях 20 и 35 кВ, а в ВЛ ею можно пренебречь.

Необхідність обліку ємності та зарядної потужності лінії залежить від співрозмірної зарядної і навантажувальної потужності. У місцевих мережах невеликий протяжності при номінальних напругах до 35 кВ зарядні струми і потужності значно менше навантажувальних. Тому в КЛ ємнісну провідність враховують тільки при напругах 20 і 35 кВ, а в ПЛ нею можна знехтувати.

В районных сетях (110 кВ и выше) со значительными протяженностями (40—50 км и больше) зарядные мощности могут оказаться соизмеримыми с нагрузочными и подлежат обязательному учету либо непосредственно (рис. 2.6, б), либо введением емкостных проводимостей (рис. 2.6, а).

В проводах ВЛ при малых сечениях (16—35 мм²) преобладают активные сопротивления, а при больших сечениях (240 мм² и более в районных сетях на­пряжением 220 кВ и выше) свойства сетей определяются их индуктивностями. Активные и индуктивные сопротивления проводов средних сечений (50—185 мм²) близки друг к другу.

В КЛ напряжением до 10 кВ небольших сечений (50 мм² и менее) определяющим является активное сопротивление, и в таком случае индуктивные сопротивления могут не учитываться (рис. 2.7, б).

У районних мережах (110 кВ і вище) зі значною протяжністю (40-50 км і більше) зарядні потужності можуть виявитися порівнянними з навантажувальними та підлягають обов'язковому обліку або безпосередньо (рис. 2.6, б), або введенням ємнісних провідностей (рис. 2.6, а).

У проводах ПЛ при малих перетинах (16-35 мм2) переважають активні опори, а при більших перерізах (240 мм2 і більше в районних мережах напругою 220 кВ і вище) властивості мереж визначаються їх індуктивностями. Активні та індуктивні опори проводів середніх перетинів (50-185 мм2) близькі один до одного.

У КЛ напругою до 10 кВ невеликих перетинів (50 мм2 і менш) визначальним є активний опір, і в такому випадку індуктивні опори можуть не враховуватися (рис. 2.7, б).

Рис. 2.7. Схема замещения: а — ВЛ 0,38—35 кВ и КЛ 0,38—20 кВ;

б — КЛ 0,38—10 кВ малых сечений

Рис. 2.7. Схема заміщення: а - ВЛ 0,38-35 кВ і КЛ 0,38-20 кВ;

б - КЛ 0,38-10 кВ малих перетинів

Необходимость учета индуктивных сопротивлений зависит также от доли реактивной составляющей тока в общей электрической нагрузке. При анализе электрических режимов с низкими коэффициентами мощности (cosφ <0,8) индук­тивные сопротивления КЛ необходимо учитывать.

В противном случае возможны ошибки, приводящие к уменьшению действительной величины потери напряже­ния.

Схемы замещения ЛЭП постоянного тока могут рассматриваться как част­ный случай схем замещения ЛЭП переменного тока при X = 0 и b = 0.

Необхідність обліку індуктивних опорів залежить також від частки реактивної складової струму в загальній електричної навантаженні. При аналізі електричних режимів з низькими коефіцієнтами потужності (cosφ <0,8) індуктивні опору КЛ необхідно враховувати.

В іншому випадку можливі помилки, що призводять до зменшення дійсної величини втрати напруги.

Схеми заміщення ЛЕП постійного струму можуть розглядатися як окремий випадок схем заміщення ЛЕП змінного струму при X = 0 і b = 0.

Дата добавления: 2013-12-14