Параметры ЛЭП. Активное и реактивное сопротивления ВЛ и КЛ. Лекция № 5

Содержание

Слайд 2

Параметры ЛЭП

Высоковольтные ЛЭП являются длинными линиями (ЛЭП с распределенными параметрами), вдоль

Параметры ЛЭП Высоковольтные ЛЭП являются длинными линиями (ЛЭП с распределенными параметрами), вдоль
которых равномерно распределены:
тепловые потери энергии, которые учитываются в виде активных сопротивлений;
переменное электромагнитное поле, которое наводит ЭДС само- и взаимоиндукции;
токи смещения, обусловленные емкостными проводимостями;
токи утечки через изоляцию, обусловленные активной проводимостью;
коронный разряд, возникающий при плохих погодных условиях.

Расчет таких ЛЭП сложен, поэтому их представляют в виде схем с сосредоточенными параметрами.

Слайд 3

Активное и реактивное сопротивления ВЛ и КЛ

Различают омическое сопротивление проводов постоянному

Активное и реактивное сопротивления ВЛ и КЛ Различают омическое сопротивление проводов постоянному
току и активное сопротивление переменному току с учетом поверхностного эффекта.

Активные сопротивления проводов и жил, изготовленных из цветного металла практически не отличаются от их омических сопротивлений (не более 0,5 %).

В проводах, выполненных из стали сильно проявляется поверхностный эффект (скин-эффект), поэтому их сопротивления существенно зависят от тока в них.

Сопротивление сталеалюминиевых (АС) проводов принимают равным сопротивлению алюминиевой части.

Слайд 4

Активное и реактивное сопротивления ВЛ и КЛ

Сопротивление проводов и жил существенно

Активное и реактивное сопротивления ВЛ и КЛ Сопротивление проводов и жил существенно
зависит от температуры:

(4.1)

где α – температурный коэффициент сопротивления, который для
Al и Cu равен 0,004;
θ – температура провода;
R – сопротивление провода при температуре 20 град (справочные данные).

Слайд 5

Активное и реактивное сопротивления ВЛ и КЛ

Индуктивное сопротивление провода характерно только

Активное и реактивное сопротивления ВЛ и КЛ Индуктивное сопротивление провода характерно только
для цепей, передающих переменный ток, что объясняется выражением:

(4.2)

где ω – угловая частота, равная для постоянного тока нулю;
L – индуктивность.

Удельное индуктивное сопротивление провода в системе «провод-земля» можно определить по выражению, Ом/км:

(4.3)

где – внешнее индуктивное сопротивление;
– внутреннее индуктивное сопротивление.

Слайд 6

Активное и реактивное сопротивления ВЛ и КЛ

Внутреннее индуктивное сопротивление обусловлено магнитными

Активное и реактивное сопротивления ВЛ и КЛ Внутреннее индуктивное сопротивление обусловлено магнитными
полями, сосредоточенными внутри провода. Определяется свойствами материала и равно, Ом/км:

(4.4)

где μ – относительная магнитная проницаемость материала
провода.

Для Al и Cu собственная магнитная проницаемость на частоте тока 50 Гц равна приблизительно 1, поэтому внутреннее сопротивление для таких проводов принимается равным 0,016 Ом/км. Для стали μ сильно зависит от тока в проводе.

Слайд 7

Активное и реактивное сопротивления ВЛ и КЛ

Внешнее индуктивное сопротивление фазы ЛЭП

Активное и реактивное сопротивления ВЛ и КЛ Внешнее индуктивное сопротивление фазы ЛЭП
обусловлено магнитными потоками, расположенными вне провода и геометрическими размерами системы проводов и проводов и земли. Определяется выражением, Ом/км:

(4.5)

где – среднегеометрическое расстояние между фазными проводами, м, равное

(4.6)

– радиус провода, м.

Рис. 7. К определению среднегеометрического расстояния

Слайд 8

Активное и реактивное сопротивления ВЛ и КЛ

Индуктивное сопротивление кабельных линий в

Активное и реактивное сопротивления ВЛ и КЛ Индуктивное сопротивление кабельных линий в
несколько раз меньше чем воздушных.

Рис. 8. Примерные зависимости сопротивления проводов ВЛ и КЛ от сечения

Среднегеометрическое расстояние между проводами ВЛ зависит от класса напряжения сети (см. лекцию № 3).

Слайд 9

Емкостная и активная проводимости ЛЭП

Емкостная проводимость обусловлена емкостями между фазами, фазными

Емкостная и активная проводимости ЛЭП Емкостная проводимость обусловлена емкостями между фазами, фазными
проводами и землей. Для ВЛ с частотой 50 Гц она может быть определена общим выражением, См/км:

(4.7)

Рабочая емкость КЛ существенно выше чем ВЛ и сильно зависит от конструкции кабеля.

Слайд 10

Емкостная и активная проводимости ЛЭП

Активная проводимость ЛЭП обусловлена потерями активной мощности

Емкостная и активная проводимости ЛЭП Активная проводимость ЛЭП обусловлена потерями активной мощности
(∆P) из-за несовершенства изоляции (утечки по поверхности изоляторов, токов проводимости (смещения) в материале изолятора) и ионизации воздуха вокруг проводника вследствие коронного разряда. Удельная активная проводимость ВЛ определяется выражением, См/км:

(4.8)

Коронирование зависит от:
напряжения ВЛ;
радиуса провода;
состояния поверхности провода;
от АТМОСФЕРНЫХ УСЛОВИЙ.

Слайд 11

Емкостная и активная проводимости ЛЭП

Потери мощности на корону учитывают только при

Емкостная и активная проводимости ЛЭП Потери мощности на корону учитывают только при
электрических расчетах ВЛ напряжением 330 кВ и выше.

(4.9)

Для снижения потерь на корону до экономически приемлемого уровня ПУЭ устанавливают минимальные сечения (диаметры) проводов:
- для ВЛ 110 кВ – АС-70 (11,8 мм);
для ВЛ 220 кВ – АС-240 (21,6 мм).

Активные потери КЛ определяются только свойствами материала изоляции жил.

где – тангенс угла диэлектрических потерь, определяющий токи
утечки через изоляцию.

Активная проводимость учитывается для КЛ с номинальным напряжением 110 кВ и выше.

Слайд 12

ЛЭП с расщепленными фазами

Расщепление фаз используют на высоковольтных ВЛ для:
- уменьшения

ЛЭП с расщепленными фазами Расщепление фаз используют на высоковольтных ВЛ для: -
индуктивного сопротивления;
- ослабления «короны»;
повышения пропускной способности ЛЭП.

Провода в фазе располагаются по углам равностороннего многоугольника и фиксируются в пролете проводящими распорками.

Слайд 13

ЛЭП с расщепленными фазами

Внешний вид расщепленных фаз и проводящих распорок

ЛЭП с расщепленными фазами Внешний вид расщепленных фаз и проводящих распорок

Слайд 14

ЛЭП с расщепленными фазами

Внешний вид ЛЭП с расщепленными фазами

ЛЭП с расщепленными фазами Внешний вид ЛЭП с расщепленными фазами

Слайд 15

ЛЭП с расщепленными фазами

Согласно ПУЭ в фазе ЛЭП следует использовать:
- при

ЛЭП с расщепленными фазами Согласно ПУЭ в фазе ЛЭП следует использовать: -
330 кВ – 2*АСО-240 (1*АСО-600);
- при 500 кВ – 3*АСО-400 (2*АСО-700);
при 750 кВ – 4-5*АСО-400.

Фазы ЛЭП напряжением 220 кВ расщепляются редко.

При n проводах в фазе увеличивается эквивалентный радиус расщепления конструкции фазы:

(4.10)

где а – расстояние между проводами в фазе, равное 30-60 см .

В соответствии с (4.5) при увеличении радиуса снижается индуктивное сопротивление, но при этом, в соответствии с (4.7) возрастает емкостная проводимость.

Слайд 16

Транспозиция проводов трехфазной ЛЭП

При транспозиции линия в пределах цикла (9 –

Транспозиция проводов трехфазной ЛЭП При транспозиции линия в пределах цикла (9 –
10 км) делится на три участка (шага) (3 – 3,5 км), на которых каждый из трех проводов занимает все три возможных положения, чем достигается одинаковость параметров фаз.

Рис. 9. Схема транспонированной ЛЭП

Слайд 17

Схемы замещения ЛЭП

При электрических расчетах сетей используют П-образные схемы замещения набор

Схемы замещения ЛЭП При электрических расчетах сетей используют П-образные схемы замещения набор
параметров которых зависит от целей расчета.

Рис. 10. Схемы замещения ВЛ и КЛ

а

б

в

г

Имя файла: Параметры-ЛЭП.-Активное-и-реактивное-сопротивления-ВЛ-и-КЛ.-Лекция-№-5.pptx
Количество просмотров: 36
Количество скачиваний: 0