21(А). Схема замещения линий электропередачи.

1) Для выполнения расчётов электрической сети составляется её схема замещения. При рассмотрении симметричных рабочих режимов схема замещения составляется на одну фазу трёхфазной сети. Общей для всей схемы является нейтраль. Схема замещения составляется с таким расчётом, чтобы отразить достаточно точно энергетические характеристики явлений, происходящих в сети.

Схема замещения воздушной линии электропередачи.

Схема замещения ЛЭП содержит следующие параметры: активное сопротивление R , реактивное сопротивление X, активную проводи­мость G, реактивную проводимость В. Указанные параметры равно­мерно распределены вдоль линии электропередачи. Для линий срав­нительно небольшой длины, в которых длина волны несоизмерима с длиной линии, обычно не учитывается распределённость параметров линии. Равно­мерно распределённые параметры линии заменяются сосредоточен­ными. Установлено, что с достаточной степенью точности можно полагать проводимости сосредоточенными в середине линии, а её сопротивления - по концам, или, наоборот, сопротивления - в середине, а проводимости - по концам линии.

Исходя из указанных вариантов упрощения возможны две схе­мы замещения: Т - образная, П - образная (рие.8).

О пыт показал, что для расчётов удобнее использовать П - образную схему замещения. Параметры линии определяются через её погонные параметры следующим образом:

21(Б). Параметры схемы замещения воздушной линии электропередачи и их физический смысл.

2 ) Активное сопротивление линии.

Активное сопротивление проводов и кабелей определяется материалом токоведущих жил и их сечениями. Существует два способа определения R0:

1. По таблицам

2. На основании удельных сопротивлений и проводимостей материала провода по формуле

Где F – сечение провода.

Определяемое указанным выше способом погонное омическое сопротивление для голых проводов ВЛ и кабелей относится к тем­пературе +20°С. Температурные колебания могут существенно изме­нить омическое сопротивление. Если температура в реальных усло­виях отличается от + 20°С, то сопротивление определяется по формуле:

Индуктивное сопротивление.

Физическая суть индуктивного сопротивления: при протека­нии тока по проводу переменного напряжения вокруг и внутри него появляется переменное магнитное поле. Магнитные силовые линии переменного направления пересекают материал провода и в нём в силу закона электромагнитной индукции появляется ЭДС самоин­дукции. В соответствии с принципом Ленца эта ЭДС направлена так, чтобы воспрепятствовать изменению тока.

Транспозиция - в нескольких точках трассы линии фазные провода на опорах меняются местами. Каждый провод пооче­рёдно занимает все три возможных положения при примерно одинаковой протяжённости в каждом из этих положений. ЭДС, наводимые в фазных проводах, выравниваются. Индуктивные сопротивления прово­дов становятся одинаковыми.

Активная проводимость линии.

При включении линии может возникнуть ионизация слоя воздуха вблизи поверхности провода, когда напряжённость электрического поля на поверхности провода превосходит некоторое критическое значение. На поверхности провода образуются электрические разря­ды. Этот процесс называется короной и сопровождается образовани­ем светящегося нимба вокруг проводника и потрескиванием. Активная проводимость соответствует потерям энергии, связан­ным с появлением короны на проводах BЛ, а также потерям от не­совершенства изоляции (утечки). Корона зависит от трёх факторов: напряжения передачи, радиуса провода и атмосферных условий.

Ёмкостная проводимость

Любую пару проводов ВЛ или КЛ, а также каждый провод такой линии и землю можно рассматривать как конденсатор с соответствующей ёмкостью. Ёмкостная проводимость линии обусловлена наличием ёмкостных связей между проводами и землёй, определяется рабочей ёмко­стью фазы линии (ёмкостью между проводами и землёй) и равна при частоте 50 Гц для ВЛ

Наличие ёмкостной проводимости позволяет рассматривать ли­нию передачи как потребителя реактивной ёмкостной мощности. Эта мощность называется зарядной мощностью линии. Зарядная мощность, имея противоположный знак, уменьшает индуктивную составляющую на­грузки, передаваемой по линии к потребителю.