Электрическое поле и емкость ёмкость трехфазной линии

По­лученные ранее соотношения для двух­проводной линии в статическом режиме с большой степенью точности могут быть применены к расчёту поля линий электропередач перемен­ного тока на промышленной частоте f = 50 Гц. Критерием допустимости приближенного рассмотрения переменного электрического поля около проводов линии в отдельные моменты времени как элетростатического может служить соотношение между линейными размерами области и длиной электромагнитной волны. В воздухе при частоте 50 Гц скорость волны равна Электрическое поле и емкость ёмкость трехфазной линии - student2.ru м/с, а длина равна 6000 км. На длине волны фаза колебаний поля меняется на 2π. В пределах области, линейные размеры которой значительно меньше λ, можно считать фазу колебаний напряженности поля одинаковой во всех точках области и с большой степенью точности рассматривать поля в каждый момент времени как электостатическое.

В уравнениях, связывающих заряды и потенциалы, необходимо под q и j понимать в этом случае мгновенные заряды проводов и мгновенные напряжения между проводами и землей (фазные напряже­ния). При синусоидальном процессе эти уравнения могут быть записаны в символической форме для комплексов действующих значений зарядов и напряжений.

Электрическое поле и емкость ёмкость трехфазной линии - student2.ru ;

Электрическое поле и емкость ёмкость трехфазной линии - student2.ru

Электрическое поле и емкость ёмкость трехфазной линии - student2.ru .

Для трехфазных линий применяются различные варианты расположения проводов в пространстве. Провода могут быть расположены вершинам рав­ностороннего треугольника (рис.2.16а17а). В этом случае равны

Электрическое поле и емкость ёмкость трехфазной линии - student2.ru

а) б)

Рис.2.1617

расстояния между проводами ( Электрическое поле и емкость ёмкость трехфазной линии - student2.ru ), но не равны их высоты над землей ( Электрическое поле и емкость ёмкость трехфазной линии - student2.ru ). Во втором варианте (рис.2.16б17б) не равны расстояния между проводами ( Электрическое поле и емкость ёмкость трехфазной линии - student2.ru ), но равны их высоты над землей ( Электрическое поле и емкость ёмкость трехфазной линии - student2.ru ).

Таким образом, в воз­душных трехфазных ЛЭП не может быть достигнута полная симметрия проводов в про­стран­стве. Потенциальные коэффициенты Электрическое поле и емкость ёмкость трехфазной линии - student2.ru , которые определяются через геометриче­ские расстояния, будут разными.

Несимметрия потенциальных коэффи­циентов вызо­вет несимметрию зарядов проводов Электрическое поле и емкость ёмкость трехфазной линии - student2.ru и соответствующую несиммет­рию зарядных токов линии Электрическое поле и емкость ёмкость трехфазной линии - student2.ru в режиме хо­лостого хода. Полная сим­метрия проводов в пространстве достигается только в кабельных линиях.

Для устранения несимметрии фаз воздушных линий электропередачи че­рез равные расстояния (обычно через 1/3 длины линии) производят круговую переста­новку или транспозицию проводов.

При наличии транспозиции (рис.2.1718) усред­ненные значения параметров линии полу­чаются одинаковыми для всех фаз, при этом несимметрия между началом и концом линии устраняется.

Электрическое поле и емкость ёмкость трехфазной линии - student2.ru

Рис.2.17

Средние значения потенциалов коэффициентов для транспонированной линии:

Электрическое поле и емкость ёмкость трехфазной линии - student2.ru Электрическое поле и емкость ёмкость трехфазной линии - student2.ru Электрическое поле и емкость ёмкость трехфазной линии - student2.ru

Электрическое поле и емкость ёмкость трехфазной линии - student2.ru .

где Электрическое поле и емкость ёмкость трехфазной линии - student2.ru ; Электрическое поле и емкость ёмкость трехфазной линии - student2.ru ; Электрическое поле и емкость ёмкость трехфазной линии - student2.ru .

Потенциальное уравнение для провода фазы А транспонированной линии получит вид:

Электрическое поле и емкость ёмкость трехфазной линии - student2.ru Электрическое поле и емкость ёмкость трехфазной линии - student2.ru

Электрическое поле и емкость ёмкость трехфазной линии - student2.ru .

Из полученного выражения следует формула для удельной емкости фазы ЛЭП на землю:

Электрическое поле и емкость ёмкость трехфазной линии - student2.ru , [Ф/м].

Наши рекомендации