Вопрос 10 Определение параметров схемы замещения ЛЭП

Параметры и схемы замещения линий электропередачи

В большинстве случаев можно полагать, что параметры линии электропередачи (активное и реактивное сопротивления, активная и емкостная проводимости) равномерно распределены по ее длине. Для линии сравнительно небольшой длины распределенность параметров можно не учитывать и использовать сосредоточенные параметры: активное и реактивное сопротивления линии R_ли X_л, активную и емкостную проводимости линии G_л иB_л.

Воздушные линии электропередачи напряжением 110 кВ и выше длиной до 300 - 400 км обычно представляются П-образной схемой замещения (рис.3.1).

Рис. 3.1. П-образная схема замещения воздушной линийэлектропередачи

Активное сопротивление линии определяется по формуле:

	Rл=roL,	(3.1)
где	ro - удельное сопротивление, Ом/км, при температурепровода +20°С;
	L - длина линии, км.

Удельное сопротивление г₀ определяется по таблицам в зависимости от поперечного сечения. При температуре провода, отличной от 20⁰С, сопротивление линии уточняется.

Реактивное сопротивление определяется следующим образом:

	Xл=xoL,	(3.2)
где	xo -удельное реактивное сопротивление, Ом/км.

Удельные индуктивные сопротивления фаз воздушной линии в общем случае различны. При расчетах симметричных режимов используют средние значения x_o:

где	rпр – радиус провода, см;
	Dср – среднегеометрическое расстояние между фазами, см, определяемое следующим выражением:

где

Dab, Dbc, Dca – расстояния между проводами соответственно фаз a, b, c, рис.3.2.

В линиях электропередачи при U_ном  ЗЗ0кВ провод каждой фазы расщепляется на несколько (N) проводов. Это соответствует увеличению эквивалентного радиуса. Эквивалентный радиус расщепленной фазы:

где

a – расстояние между проводами в фазе.

Для сталеалюминиевых проводов x_o определяется по справочным таблицам в зависимости от сечения и числа проводов в фазе.

Активная проводимость линии G_л соответствует двум видам потерь активной мощности: от тока утечки через изоляторы и на корону.

Токи утечки через изоляторы малы, поэтому потерями мощности в изоляторах можно пренебречь. В воздушных линиях напряжением 110кВ и выше при определенных условиях напряженность электрического поля на поверхности провода возрастает и становится больше критической. Воздух вокруг провода интенсивно ионизируется, образуя свечение - корону. Короне соответствуют потери активной мощности. Наиболее радикальным средством снижения потерь мощности на корону является увеличение диаметра провода. При расчете установившихся режимов электрических сетей напряжением до 220кВ активная проводимость практически не учитывается. В сетях с U_номЗЗ0кВ при определении потерь мощности и при расчете оптимальных режимов необходимо учитывать потери на корону:

где

Рк0 - удельные потери активной мощности на корону, g0 -удельная активная проводимость.

Емкостная проводимость линии B_л обусловлена емкостями между проводами разных фаз и емкостью провод - земля и определяется следующим образом:

B_л= b_oL, (3.7)

где b_о - удельная емкостная проводимость, См/км, котораяможет быть определена по справочным таблицам или последующей формуле:

Для большинства расчетов в сетях 110-220 кВ линия электропередачи обычно представляется более простой схемой замещения (рис.3.3,б). В этой схеме вместо емкостной проводимости (рис.3.3,а) учитывается реактивная мощность, генерируемая емкостью линий. Половина емкостной (зарядной) мощности линии, Мвар, равна:

где	UФ и U – фазное и междуфазное напряжение, кВ;
	Ib – емкостный ток на землю.

Рис. 3.3. Схемы замещения линий электропередачи:а, б - воздушная линия 110-220-330 кВ; в - воздушная линия Uном 35 кВ; г -кабельная линия Uном10 кВ

Вопрос 11