Схемы замещения ЛЭП Лекция №4 Линия электропередач характеризуется параметрами, равномерно распределенными по длине линии. Точный учет влияния распределенных сопротивлений и проводимостей сложен и необходим при расчетах очень длинных линий, которые в этом курсе не рассматривается. На практике ограничиваются упрощенными методами расчета, рассматривая линию с сосредоточенными активными и реактивными сопротивлениями и проводимостями. Оглавление. • П-образная схема замещения ЛЭП • Активное сопротивление • Реактивное сопротивление • Активная проводимость • Емкостная проводимость • Кабельные линии П-образная схема замещения ЛЭП · rл SН xл · SК · Ic · U1 gл/2 · Iл вл/2 gл/2 вл/2 · U2 · SН rл Ic · xл · SК · Iл U1 gл/2 вл/2 gл/2 вл/2 · U2 Схема замещения ЛЭП состоит из продольной ветви и двух поперечных ветвей. В соответствии с этим различают продольные и поперечные параметры линии: • Продольные - активное (rл) и реактивное (xл) сопротивления. • Поперечные - активная (gл) и реактивная (емкостная) (bл) проводимости. Активное сопротивление · SН rл ro l rл xл · SК Iл · U1 gл/2 вл/2 gл/2 вл/2 , где l – длина линии, км rо – удельное сопротивление Ом/км при tо провода + 20о (справочные данные). При температуре провода, отличной от 20о С сопротивление линии уточняется по соответствующим формулам. · U2 Реактивное сопротивление · SН х л хo l rл xл · SК Iл · U1 вл/2 gл/2 gл/2 , где xо - удельное реактивное сопротивление, Ом/км. При расчетах симметричных режимов: x 0 0,144 lg Dc р rпр 0,0157 , где rпр - радиус провода, см; Дср - среднегеометрическое расстояние между фазами. Dср 3 Dab Dbc Dac вл/2 · U2 а) Dав=Dвс=Dас=D , Dср=D в D D а с D 3 б) Dав=Dвс=D, Dас=2D D ср D 2 а D в D с В линиях электропередач при (иногда и при напряжении 110 и 220 кВ) провод каждой фазы расщепляется на несколько проводов. В выражении x 0 0,144 lg Dc р rпр 0,0157 для Х0 вместо rпр используется: rэк nф rпр аср nФ 1 , где аср - среднегеометрическое расстояние между проводами одной фазы, см; nф - число проводов в одной фазе. Активная проводимость · SН rл xл · SК Iл · U1 gл/2 вл/2 gл/2 вл/2 · U2 Активная проводимость (gл) линии соответствует двум видам потерь активной мощности: 1) от тока утечки через изоляторы; 2) потери на корону. При расчете установившихся режимов сетей до 220 кВ активная проводимость практически не учитывается Токи утечки через изоляторы малы и потерями в изоляторах можно пренебречь. Возможные пути перекрытия изоляторов гирлянды. В воздушных линиях напряжением 110 кВ и выше при определенных условиях напряженность электрического поля на поверхности провода возрастает и становится больше критической. Воздух вокруг провода интенсивно ионизируется, образуя свечение – корону. Коронирование проводов приводит: -к потери активной мощности, -к снижению КПД, -к усиленному окислению поверхности проводов, -к появлению радиопомех. Наиболее радикальными средствами уменьшения потерь мощности на корону является увеличение диаметра провода, для линий высокого напряжения (330 кВ и выше) использование расщепления проводов. Наименьшие допустимые сечения по короне: 110 кВ - 70 мм2 (сейчас рекомендуется 95 мм2); 150 кВ - 120 мм2; 220 кВ - 240 мм2. В сетях с при определении потерь мощности при расчете оптимальных режимов, необходимо учитывать потери на корону. Емкостная проводимость Обусловлена емкостями между проводами разных фаз и · · емкостью провод – земля. rл xл SН SК Iл в л вo l · U1 gл/2 вл/2 gл/2 где в0 - удельная емкостная проводимость См/км : в0 7,58 10 6 Д lg с р rп р , где Дср - среднегеометрическое расстояние между проводами фаз; rпр - радиус провода. вл/2 · U2 Для большинства расчетов в сетях 110-220 кВ ЛЭП представляется более простой схемой замещения (так как не учитывают активную проводимость) : · SН rл xл · SК · Iл · U1 gл/2 вл/2 вл/2 gл/2 · вл/2вл/2 U2 Иногда в схеме замещения вместо емкостной проводимости (вл / 2) учитывается реактивная мощность, генерируемая емкостью линий (зарядная мощность). 1 1 2 QС 3I С U ф 3U в0l U в л 2 2 2 ф · rл U1 · xл U2 · Iл Н С jQ К С jQ Для воздушных линий напряжением 35 кВ и ниже емкостную мощность (Qс) можно не учитывать, тогда схема замещения примет следующий вид: · U1 rл xл · Iл · U2 Кабельные линии КЛ представляют такой же П-образной схемой замещения как и воздушные линии. · rкл SН Ic · U1 gкл/2 xкл · SК · Iл вкл/2 gкл/2 вкл/2 · U2 Удельные активные и реактивные сопротивления r0, х0 определяют по справочным таблицам, так же как и для ВЛ. Активную проводимость (gл )учитывают для кабелей 110 кВ и выше. При расчетах режимов КЛ напряжением 10кВ и ниже можно учитывать только активное сопротивление. · rкл U1 · U2 · Iл Спасибо за внимание.