Активная и емкостная проводимости линий электрической сети

Под действием электростатического поля возникающего между фазовыми проводами линий, а также между этими проводами и землей, в диэлектрике, окружаю­щем токоведущие элементы воздушных или кабельных линий возникают токи смещения. В линиях переменного тока эти токи имеют синусоидальный характер.

Рис. 2.10. Схема замещения линии напряжением 6—35 кВ

Линии более высоких напряжений (110 кВ и выше, рис. 2.11) имеют, как правило, большую протяженность и обла­дают помимо активного и индуктивного сопротивлений еще и активной G_л и реактивной В_л проводимостями, которые необходимо учитывать при расчете этих линий.

Активная проводимость линии G_л обусловлена активны­ми потерями на корону. Коронирование проводов приводит к ряду нежелательных последствий: снижению к. п. д., усиленному окислению поверхности проводов, появлению радиопомех. Поэтому для сооружения воздушных линий применяют только такие провода, диа­метр которых при том или ином номинальном напряжении определяет меньшую напряженность поля, нежели это требуется для заметного развития короны. Увеличение внешнего
диаметра провода сверх предельных значений, позволяет не считаться с короной при расчетах электрических сетей и учитывать соответствующих потерь мощности в расчетных схемах. Одним из факторов, влияющих на уменьшение потерь от короны, является увеличение сечения провода воздуш­ной линии. Поэтому при выборе проводов воздушных линий напряжением 110 кВ и выше из условия допустимых по­терь на корону следует принимать сечения не ниже: АС70—110 кВ; АС120—154 кВ; АС240—220 кВ; АС600—330 кВ.

Приняв указанные минимальные сечения линии, при ко­торых потери на корону будут отсутствовать, т.е. G_л =0, Упрощаем П-образную схему замещения линии (см. рис.2.11б)

В воздушных линиях переменные токи смешения (зарядные токи линии) практически не имеют активной составляющей, так как потери, связан­ные с переориентацией диполей диэлектрика (в данном случае, воздуха), ничтожно малы. Величина зарядного тока опреде­ляется рабочей емкостью линии, которой отвечает емкостная проводимость b₀ (1/Ом*км), которую можно рассматривать как конденсатор с соответствующей емкостью (рис. 2.12, а, б). Под действием приложенного к линии переменного напряжения в емкости линии возникает переменное электрическое полеи соответственно емкостный переменный ток, называется зарядным током линии I_В. Зарядный ток ц_а единицу длины линии при равномерно распределенной емкости (b₀ =const) зависит от напряжения в каждой точке линии. Обычно принимают вдоль всей длины линии среднее напряжение, равное номинальному напряжению сети U_ном.

Емкостный ток, как видно из рис. 2.13, изменяется вдоль линии пропорционально длине линии. Зарядный ток зави­сит от емкостной проводимости линии В_л.

В расчетах сетей рабочую емкость трехфазной воздушной линии, отнесенную к 1 км длины линии, Ф/км, можно определить:

где D_cp — среднее геометрическое расстояние между проводами, см;

r=d/2 — внешний радиус провода (кабеля),

Емкостная проводимость 1 км В Л и КЛ с учетом (2.42), См (сименс, обратная величина сопротивления)/км

Рис. 2.12. Емкостные проводимости трехфазных линий электропередачи: а —воздушные линии; б — кабельные линии

Рис. 2.13. Изменение емкостного тока по длине линии

Где ω= 2πf=314 Гц –угловая частота переменного тока.

Ёмкостная проводимость линии, См, длиной l, км,

В_Л = b₀ l

Зарядный ток линии, кА,

При П-образной схеме замещения линии (рис. 2.11, а и б) вся емкостная проводимость линии условно сосредото­чена по концам схемы и, следовательно, проводимость на концах схемы замещения равна В_Л /2.

Емкостная (зарядная) мощность линии, Мвар, с уче­том (2.45)

где Uном — номинальное линейное напряжение линии, кВ. Зарядная мощность, Мвар, по концам П-образной схе­мы замещения линии

Дата добавления: 2014-01-07