Возникновение переменного электрического поля приводит к появлению токов смещения (зарядных токов), величины которых зависят как от свойств диэлектрика, окружающего проводник, так и от разности потенциалов между проводом и землей, а для трехфазной линии также и между фазными проводами. Зарядные токи, накладываясь на нагрузочный ток, определяют постепенное изменение тока вдоль длины линии. Электромагнитное поле характеризуется напряженностью, также изменяющейся вдоль длины линии. Это приводит к наведению эдс самоиндукции и взаимоиндукции, неравных для различных элементов длины линии. Неравенство этих эдс определяет сложный закон изменения напряжения по линии и изменение токов смещения (зарядных токов) вдоль длины линии.Погонные (удельные) параметры линийПогонное (удельное) (на единицу длины) активноесопротивление r_о  при частоте 50 Гц и обычно применяемых сечениях алюминиевых или медных проводов и жил кабелей можно принять равным погонному омическому сопротивлению. Явление поверхностного эффекта начинает заметно сказываться только при сечениях порядка 500 мм².Активное сопротивление – это сопротивление при протекании по проводнику переменного тока, омическое - это сопротивление при протекании по тому же проводнику постоянного тока. Для сталеалюминиевых проводов явление поверхностного эффекта также незначительно и может не учитываться.Значительное влияние на активное сопротивление оказывает температура материала проводников, которая зависит от температуры окружающей среды и тока нагрузки.Погонные (удельные) реактивные (индуктивные) сопротивления фаз линий в общем случае получаются разными. Они определяются взаимным расположением фаз и геометрическими параметрами. При расчетах симметрических рабочих режимов пользуются средними значениями (независимо от транспозиции фаз линии).20.Явление короны в линиях электропередач.Токи утечки через изоляторы малы и потерями в изоляторах можно пренебречь. В воздушных линиях (ВЛ) 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. Короне соответствуют потери активной мощности. Наиболее радикальными средствами уменьшения потерь мощности на корону является 

---

увеличение диаметра провода, для линий высокого напряжения (330 кВ и выше) использование расщепления проводов. Иногда можно использовать так называемый системный способ уменьшения потерь мощности на корону. Диспетчер уменьшает напряжение в линии до определенной величины.В связи с этим задаются наименьшие допустимые сечения по короне:110 кВ - 70 мм² (сейчас рекомендуется использовать сечение 95 мм²);150 кВ - 120 мм²;220 кВ - 240 мм².Коронирование проводов приводит:-к снижению КПД,-к усиленному окислению поверхности проводов,-к появлению радиопомех.При расчете установившихся режимов сетей до 220 кВ активная проводимость практически не учитывается.В сетях с    при определении потерь мощности при расчете оптимальных режимов, необходимо учитывать потери на корону.21.Зарядная мощность линии.Емкость воздушной линии переменного тока практически не влияет на передаваемую мощность, однако через нее протекает так называемый зарядный ток, который создает зарядную мощность линии и приводит к дополнительному нагреву проводов, т.е. увеличивает потери энергии в линии и снижает ее КПД. Кроме того, этот ток приводит к нежелательному повышению напряжения в промежуточных точках линии и к целому ряду других отрицательных последствий. Поэтому возникает необходимость в компенсации зарядной мощности линии, для чего используются специальные устройства — реакторы, которые, в конечном счете, приводят к увеличению стоимости линии. Однако следует отметить, что необходимость в компенсации зарядной мощности линии, как правило, возникает лишь для линий сверхвысоких напряжений — 330 кВ и выше.При работе воздушной линии на постоянном напряжении, когда по ней протекает постоянный ток, в установившемся режиме ни ее индуктивность, ни емкость не оказывают никакого влияния на процесс передачи электрической энергии по линии и, следовательно, на максимальную мощность, которую можно передать по линии при увеличении длины последней. Зарядная мощность линии постоянного тока отсутствует в силу изложенных выше причин. Поэтому сама линия не нуждается в каких-либо компенсирующих устройствах.Главный вывод, который может быть сделан из сказанного выше, состоит в следующем:

---

• 
  для воздушной линии переменного тока существует зависимость максимальной передаваемой мощности от ее длины — чем длиннее линия, тем меньше предельная мощность, которую можно по ней передать; это одна из причин, ограничивающих допустимую длину такой линии;
  
• 
  воздушная линия постоянного тока не имеет такого ограничения, поэтому линия постоянного тока может иметь любую длину и передаваемую мощность, которые диктуются практической целесообразностью. Возможные ограничения — допустимые потери энергии на нагрев проводов и пропускная способность используемой аппаратуры.
  

Рассмотрим теперь кабельные линии. Известно, что кабельные линии переменного тока имеют весьма ограниченную длину — не более 15—20 км. Это объясняется двумя основными причинами:

• 
  большой зарядной мощностью, возникающей вследствие значительной емкости кабеля;
  
• 
  высокой стоимостью кабеля.
  

Зарядная мощность приводит к дополнительному нагреву жил кабеля, вынуждая снижать полезную передаваемую мощность и ограничивать длину кабеля. В особенности это относится к высоковольтным кабельным линиям (110—500 кВ). Поэтому кабельные линии переменного тока не могут быть использованы для передачи электроэнергии на достаточно большие расстояния.В кабельной линии постоянного тока зарядная мощность отсутствует и не создает дополнительного нагрева кабеля. Поэтому кабельные линии постоянного тока могут сооружаться достаточно длинными (100—200 км, возможно и больше) и использоваться для решения задач, которые невозможно решить иными путями, например для пересечения больших водных пространств (морских проливов), ввода больших мощностей в центры крупных городов и др.22.Применение транспозиции проводов.Транспозиция в электротехнике, изменение взаимного расположения проводов отдельных фаз по длине воздушной линии электропередачи(ЛЭП) для уменьшения нежелательного влияния ЛЭП друг на друга и на близлежащие линии связи. При Т. вся ЛЭП условно разделяется на участки, число которых кратно числу фаз. При переходе с одного участка на другой фазы меняются местами так, что каждая из них попеременно занимает положение остальных.

---

 Длина участка определяется условиями надёжной работы ЛЭП, стоимостью её сооружения и требованиями симметрии её токов и напряжений, возрастающей в результате выравнивания значений индуктивности и ёмкости фаз ЛЭП при Т. Выполняют Т. на ЛЭП длиной свыше 100 км и напряжением от 110 кв и выше. Полный цикл Т. фаз осуществляется на длине не свыше 300км.23.Расчет режима ЛЭП при заданном токе нагрузки и напряжении в конце линии.Будем считать, что режим конца линии задан фазным напряжением U_ф=сonst и отстающим током нагрузки I₂. Также заданы Z₁₂=r₁₂+jx₁₂, в_12.Необходимо определить 1) напряжение в начале линии – U₁,2) ток в продольной части – I₁₂, 3) потери мощности - S₁₂ 4) ток в начале линии – I₁.Расчет состоит в определении неизвестных токов и напряжений, последовательно от конца линии к началу.Емкостный ток в конце линии 1-2, по закону Ома: Ток в продольной части линии 1-2, по первому закону Кирхгофа:I₁₂=I₂+I^к_с12: (2)Напряжение в начале линии по закону Ома:U_1ф=U_2ф+I₁₂Z₁₂: (3)Емкостный ток в начале линии:Ток в начале линии по первому закону Кирхгофа:Потери мощности в линии (в трех фазах):S₁₂=3I²₁₂Z₁₂: (6)24.Построение векторной диаграммы токов и напряжений по расчету режима ЛЭП при заданном токе нагрузки.Векторная диаграмма токов и напряжений строится в соответствии с выражениями 1-5. Вначале строим известные U_2ф и I₂.Полагаем что U_2ф=U_2ф, т.е. напряжение U_2ф направлено по действительной оси. Емкостный ток

---

опережает на 90^о напряжение U_2ф. Ток I₁₂ соединяет начало первого и конец второго суммируеммых векторов в правой части урав.(2) [I₁₂=I₂+ ]

Затем строим отдельно два слагаемых в правой части (3) [U_1ф=U_2ф+I₁₂Z₁₂]. I₁₂Z₁₂=I₁₂r₁₂+I₁₂jx₁₂ (7)

Вектор I₁₂r₁₂  I₁₂, вектор I₁₂jx₁₂ опережает на 90^о ток I₁₂

Напряжение U_1ф соединяет начало и конец суммируемых векторов U_2ф, I₁₂r₁₂, I₁₂jx₁₂.

Ток опережает U_1ф на 90^о.

I₁ соответствует (5) I₁=I₁₂+

В линии с нагрузкой напряжение в конце линии по модулю меньше, чем в начале U_2ф<U_1ф. На линии на холостом ходу (I₂=0), течет только емкостной ток, т.к. в соответствии с формулой I₁₂=I₂+I^к_с12 (2) I₁₂=I^к_с12

В этом случае напряжение в конце линии повышается U_2ф>U_1ф

Векторная диаграмма для такой линии:




25.Расчет режима ЛЭП при заданной мощности нагрузки и напряжении в конце линии.

Задано напряжение в конце линии U₂=сonst. Известна мощность нагрузки S₂, напряжение U₂, сопротивление и проводимость линии Z₁₂=r₁₂+jx₁₂, в₁₂.




 


Необходимо определить напряжение U₁, мощности в конце и в начале продольной части линии S^к₁₂, S^н₁₂, потери мощности S₁₂, мощность в начале линии S₁. Для проверки ограничений по нагреву иногда определяют ток в линии I₁₂.

Расчет аналогичен расчету при заданном токе нагрузке (I₂), и состоит в последовательном определении от конца линии к началу неизвестных мощностей и напряжений при использовании I закона Кирхгофа и закона Ома. Будем использовать мощности трех фаз и линейные напряжения.

Зарядная (емкостная) мощность трех фаз в конце линии:

---

Смотрите также файлы

• Ескд гост 30168.docx

• Практическая работа 1 Тема Развитие школьных команд технологии межпредметного сотрудничества и функциональная грамотность в мбоу Старокривецкая сош.docx

• Практикум Тема Экономика труда Расчет производительности труда заработной платы по видам Контрольные вопросы.docx

• Оператор печатного станка печатник трафаретной печатишелкография.docx

• Лабораторная работа 3 Построение доверительных интервалов (Бригада 2) Ганиев Роман Группа авт212.docx