Минимальные сечения проводов по условиям короны




 

Номинальное напряжение, кВ Количество проводов в фазе Сечение сталеалюминевого провода, мм2
     

 

1.2.7 В кабелях активная проводимость обусловлена потерей активной мощности, определяемой только наличием активной составляющей тока утечки через диэлектрик. Погонная активная проводимость кабельной линии go, См/км, рассчитывается по формуле /1/:

go= , (1.16)

где - погонные потери активной мощности в диэлектрике, кВм/км, отнесенные к одной фазе и определяемые зависимостью:

, (1.17)

где - погонная емкость кабеля, Ф/км, которая задана заводом-изготовителем; - тангенс угла диэлектрических потерь в изоляции при фазном напряжении.

Активная проводимость кабельной линии G, См:

G= go·ℓ. (1.18)

 

1.2.8 Схема замещения воздушной ЛЭП местной сети представлена на рис. 4, а кабельной – на рис. 5.

 

 
 

 

 


Рис. 4 Рис. 5

 

В местных сетях при напряжении 35 кВ и ниже и существенно меньших длинах линий, чем в районных сетях, зарядная мощность Qc небольшая и в расчетах, как правило, не учитывается. В местных сетях потери на корону отсутствуют, а потери активной мощности, обусловленные токами утечки по изоляторам, очень малы, следовательно, активная проводимость таких сетей равна нулю. Значит, из схемы замещения исключается поперечная ветвь.

Кабельные линии напряжением 6-10кВ и ниже обладают малым индуктивным сопротивлением, что объясняется близким расположением токоведущих жил в кабеле. Протяженность таких линий сравнительно невелика, поэтому, несмотря на значительную их емкостную проводимость, зарядные токи в схемах замещения кабельных линий обычно не принимаются во внимание. В результате схема замещения кабельной линии имеет вид на рис. 5.

 

Примеры решения задач

 

Пример 1.3.1 Составление схемы замещения сети

Исходные данные: номинальное напряжение ВЛ равно 500кВ; линия выполнена расщепленными проводами марки 3×АСК-400/93. Необходимо составить схему замещения, которая позволит произвести расчет с определением значений тока (мощности) и напряжения в начале, конце и середине ВЛ, если ее длина 450 км.

Решение. Так как требуется выполнить расчет токов (мощностей) и напряжений не только в начале и конце линии, но и в ее середине, то разбиваем линию на 2 участка, длиной по 225 км каждый, и составляем из них П-образную схему замещения. Тогда схема замещения всей линии будет состоять из двух последовательно соединенных схем замещения ее отдельных участков (рис. 6).

 

 


Рис. 6 Схема замещения сети

 

а) Определяем погонное активное сопротивление ro, линии, учитывая, что алюминий имеет следующие удельные сопротивление и проводимость: ρа =28,9 Ом·мм2/км, γа =34,6 м/(Ом·мм2), а номинальное сечение трех жил проводов равно 3×400 мм2.

Тогда получим:

(1.19)

Действительное сечение провода АСК-400/93 согласно табл.2 /3/ равно 406 мм2. Тогда

При расчетах активного сопротивления линий рекомендуется пользоваться более точными расчетными значениями r o, приведенными в справочных данных для медных и алюминиевых проводов и кабелей с учетом действительных сечений многожильных проводов.

Так, для провода АСК-400/93 согласно табл. 2 /3/ r o = 0,0710 Ом/км.

Тогда что совпадает с расчетным, найденным по действительному сечению провода. Следовательно, при расчете погонного активного сопротивления в формулу (1.19) необходимо подставлять действительное, а не номинальное сечение проводов.

Активное сопротивление участков линии

R′ = R″ = r o ·ℓ = 0,0237·225 = 5,34 Ом.

б) Определяем погонное индуктивное сопротивление хо, линии, учитывая, что среднегеометрическое расстояние между проводами Dср =14м (табл. 1) и диаметр провода АСК-400/93 dпр = 2rпр =29,1 мм, а при расщеплении фазы на три провода аср =400 мм:

хо = 0,144 Ом.

где мм.

Индуктивное сопротивление участков линии:

х′ = х″ = хо·ℓ =0,297·225=66,8 мм.

в) Для расчета погонной активной проводимости линии воспользуемся формулой для определения погонных потерь на корону ΔРко:

, (1.20)

где δ – коэффициент, учитывающий барометрическое давление и температуру (δ = 1 при t°=25°C);

- (1.21)

- критическое фазное напряжение, кВ; - коэффициент, которым учитывается состояние поверхности провода (для многопроволочных проводов = 0,83…0,87); - коэффициент, которым учитывается состояние погоды: при хорошей погоде = 1, при плохой погоде (туман, дождь, иней, снежная буря) = 0,8; - радиус провода, см. Тогда получим

Наибольшее фазное напряжение в линии:

,

оно меньше критического, поэтому на всем протяжении линии потери активной мощности на корону не будет, следовательно, go = 0.

г) Погонную емкостную проводимость линии находим по формуле (1.8):

Реактивная проводимость участков линии

В′ = В″ = Bo·ℓ = 3,75·10-6·225 = 8,44·10-4 См

Зарядная мощность проводов всей линии

Qc=Bo·ℓ·U2= 3,75·10-6·450·5002=422 Мвар.

Эта мощность должна быть учтена при расчете режима работы ЛЭП.

Пример 1.3.2 Расчет и сравнение параметров схемы замещения

Исходные данные: Определить, как изменится полное сопротивление воздушной ЛЭП напряжением 220кВ, выполненной проводом АСК-240/56, при горизонтальном расположении проводов с расстоянием 8 м, если:

а) провода расположить в вершинах равностороннего треугольника;

б) линию заменить ЛЭП постоянного тока.

Решение: а) По справочным данным, например, табл. 2 /3/ находим погонное активное сопротивление линии r o = 0,122 Ом/км.

б) Для расчета погонного индуктивного сопротивления по формуле (1.5) определим среднегеометрическое расстояние между проводами линии, расположенными горизонтально:

По табл.2 /3/ находим диаметр провода АСК – 240/56: 2rкр=22,4 мм, тогда

Полное погонное сопротивление линии Zo:

в) При расположении проводов в вершинах равностороннего треугольника Dср=D=8м, так что

и полное погонное сопротивление линии

Следовательно, полное сопротивление линии при горизонтальном расположении проводов, в которой осуществляется транспозиция, по сравнению с линией, провода которой расположены в вершинах равностороннего треугольника, будет больше на 3,16%:

г) При питании линии постоянным током ее полное погонное сопротивление будет равно погонному активному сопротивлению:

Таким образом, погонное активное сопротивление линии постоянного тока будет меньше погонного сопротивления линии переменного тока в (0,457/0,12) = 3,8 раза.

Пример 1.3.3 Оценка влияния температуры окружающей среды

Исходные данные: линия электропередачи напряжением 110 кВ протяженностью 80 км выполнена проводом АС-150/19. определить, как будет изменяться активное сопротивление этой линии, если минимальная температура воздуха - 25°С, а максимальная +35°С.

Решение. а) По справочным данным, например, по табл. 2 /3/ находим погонное активное сопротивление линии при +20°С: ro=0,1950 Ом/км. Тогда активное сопротивление линии при этой температуре

Ом.

При температуре - 25°С активное сопротивление линии будет

Ом,

а при температуре +35°С

Ом.

Следовательно, при температуре - 25°С активное сопротивление линии уменьшается на 18%, а при +35°С увеличивается на 6% по сравнению с сопротивлением при +20°С.

Пример 1.3.4 Сравнение воздушной и кабельной линий

Исходные данные: Определить, во сколько раз с сопротивление воздушной ЛЭП напряжением 35кВ, выполненной проводом АС-120, больше сопротивления кабелем ОАБ с сечением жил 120 мм2.

Решение. По справочным данным, например, по табл. 7 /3/ находим, что для провода АС-120 погонное активное сопротивление roв=0,249Ом/км, погонное индуктивное сопротивление хов = 0,4 Ом/км.

Соответствующие значения сопротивлений для кабеля ОАБ согласно табл. 6 /5/ будут: roк = 0,258 Ом/км; хок = 0,12 Ом/км.

Следовательно, если активные сопротивления воздушной и кабельной линий примерно одинаковы, то индуктивные сопротивления воздушной линии в раза больше, чем кабельной.

Пример 2.3.5 Параметры линий местных сетей

Исходные данные: Промышленное предприятие питается от двух источников напряжением 10 кВ посредством воздушной и кабельной ЛЭП. Длина ВЛ 8 км и выполнена она проводом АС-120/19 со среднегеометрическим расстоянием между проводами 2 м. Длина КЛ 4 км (кабель ААБ-95). Определить параметры схемы замещения указанных линий.

Решение. а) так как схема замещения ВЛ местной сети представлена активным и индуктивным сопротивлениями (рис. 4), то погонное активное и индуктивное сопротивление линии найдем по табл. 2 и 3 /3/: r ов=0,245 Ом/км; х ов = 0,368 Ом/км. Тогда активное сопротивление ВЛ:

R в = r ов · = 0,245·8 = 1,96 Ом,

а индуктивное сопротивление

Х в= х ов · = 0,368·8 = 2,94 Ом.

б) Схема замещения кабельной линии представлена на рис 5 активным сопротивлением, т.к. ее индуктивное сопротивление мало. Согласно табл. 6 /3/ r ок = 0,326 Ом/км; х ов = 0,083 Ом/км. Следовательно, R к = r ок · = 0,326·4 = 1,3 Ом; Х к= х ок · = 0,083·4 = 0,332 Ом, которое можно не учитывать.

Пример 1.3.6 Расчет параметров сетей до 1000В

Исходные данные. От цеховой трансформаторной подстанции (ТП) до распределительных щитков, которые находится на расстоянии 50 и 20 м, проложена сеть 380 В, выполненная проводом АПРТО в трубах. Определить активное и индуктивное сопротивления этой сети при t°=20°C, если сечения ее проводов 10 и 4 мм2 соответственно.

Решение. а) По табл. 1 /3/ для провода сечением 10 мм2 находим, что r 0 = 3,12 Ом/км; х 0 = 0,0997 Ом/км. Тогда активное сопротивление сети для провода

R = r 0 · = 3,12·0,05 = 0,156 Ом,

а индуктивное

Х = х 0 · = 0,097·0,05 = 0,0485 Ом.

б) Для провода сечением 4 мм2 согласно табл. 1 /3/ имеем r 01=7,81Ом/км; х 01 = 0,107 Ом/км. Следовательно,

R 1 = r 01 · = 7,81·0,02 = 0,156 Ом,

Х 1= х 01 · = 0,107·0,02 = 0,00214 Ом.

 

1.4 Задачи для самостоятельного решения

 

1.4.1 Каждая фаза воздушной ЛЭП напряжением 500 кВ длиной 320 км выполнена тремя проводами АСК-33/43, расположенными в вершинах равностороннего треугольника с длиной дистанционной распорки аср = 400 мм. Провода линии подвешены горизонтально на расстоянии 11 м один от другого. Определить параметры схемы замещения линии. Погонное индуктивное сопротивление линии сравнить с индуктивным сопротивлением линии с нерасщепленными фазами, если диаметр каждого из проводов АСК-330 равен 25,2 мм.

1.4.2 Составить схему замещения воздушной ЛЭП напряжением 750 кВ, выполненной расщепленными проводами 4×АСК-500 длиной 750 км, если Dср = 20 м, аср = 600 мм. Рассчитать параметры схемы, разбив линию на три участка длиной по 250 км каждый.

1.4.3 Электроэнергия при номинальном напряжении 10 кВ от главной понизительной подстанции предприятия предается в цех по кабелю АСБ-3×120. Как изменится сопротивление линии, если она будет заменена на воздушную, выполненную проводом АС-120? Длина линии 3 км, Dср = 2 м.

1.4.4 Определить сопротивления схемы замещения воздушной двухцепной ЛЭП длиной 15 км, выполненной проводом АС-70 при расстоянии между проводами фаз линии 1 м, если обе линии работают параллельно. Взаимным влиянием линий, подвешенных на одной опоре, пренебречь.

1.4.5 Определить, на сколько процентов отличаются полные сопротивления схемы замещения ЛЭП напряжением 10 кВ длиной 5 км, выполненной кабелем с алюминиевыми жилами сечением 50 мм2, от параметров схемы замещения этой же линии, выполненной кабелем с медными жилами того же сечения. Рассчитать, сколько процентов составляют индуктивные сопротивления относительно активных сопротивлений для обоих кабелей.

1.4.6 Составить схему замещения четырехпроводной ЛЭП напряжением 380В, если длина участка линии, питающего распределительный пункт, равна 30 м и выполнить этот участок проводами сечением 70 мм2, проложенными в трубах, а от распределительного пункта отходят шесть линий, выполненных проводами сечением 10 мм2 и имеющих длину 20 м каждая. Определить параметры схемы замещения.

1.4.7 Составить схему замещения осветительной линии напряжением 380/220В, если питающая распределительный пункт линия длиной 25 м выполнена четырехжильным кабелем сечением 50 мм2, а пять однофазных линий длиной 40 м каждая, отходящих от распределительного пункта, выполнены проводами сечением 6 мм2, проложенными открыто на расстоянии 200 мм между фазными и нулевым проводами. Определить параметры схемы замещения сети.

1.4.8 Воздушная ЛЭП выполнена стальными проводами с омедненной поверхность марки ПМС-25 со среднегеометрическим расстоянием между ними 0,4м. Определить, в каких пределах будет меняться полное сопротивление линии, если ток нагрузки изменяется в пределах от 5 до 30А?

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-04-03 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: