Rezistență, conductivitate și linii electrice de circuit echivalent
În calculele practice, rețelele electrice realizate constant linia distribuită uniform pentru a înlocui constanta Lumped: r rezistențe activă și inductive și activă x g și conductivitate capacitiv b. Corespunzător acestei condiții în formă de U circuit echivalent al liniei prezentat în Fig. 1, precum și.
La calcularea tensiunii electrice locale de 35 kV și dedesubtul conducție b și g pot fi ignorate și un circuit echivalent mai simplu, constând din serii conectate rezistențe active, și inductive (Fig. 1b).
Linia de rezistență activă determinată prin formula
unde lungimea firului l-, m; s - secțiunea de fire sau cabluri firele, MMG # 947; - calculat specific de material de conductivitate, m / ohm-mm2.
Fig. 1. Liniile echivalente de circuit: a - pentru rețelele electrice regionale; b - la rețelele electrice locale.
Valoarea medie calculată a conductibilității specifică la 20 ° C pentru sârmă solidă și blocați în conformitate cu secțiunea lor transversală reală și de a crește lungimea cu răsucire catenar fire egale cu cupru de 53 m / ohm # 8729; mm2, pentru aluminiu 32 m / ohm # 8729; mm2.
sârmă activă din oțel de rezistență nu este constantă. Prin creșterea curentului în sârmă crește efectul de suprafață și astfel crește rezistența firului. sârmă de oțel de rezistență activă este determinată prin curbe experimentale sau tabele în funcție de intensitatea curentului care curge prin ele.
Linia reactanță inductivă. Dacă linia de curent alternativ trifazat este prevăzut cu o permutare (transpunere) fire, apoi la o frecvență de fază impedanță inductivă 50 Hz la 1 km lungime linie poate fi determinată prin formula
unde: asr - distanța medie geometrică dintre axele firelor
a1, a2 și a3 - distanța dintre axele firelor diferite faze, d - diametrul exterior al firului primit în firele de tabele GOST; # 956; - permeabilitatea relativă a firului metalic; pentru sârme din metale neferoase # 956; = 1; x'0 - reactanța inductivă externă a liniei datorită fluxului magnetic în exteriorul firului; x „0 - reactanța inductivă intern al liniei datorită fluxului magnetic se închide în interiorul firului.
Reactanța inductivă km lungimea liniei l
Linii inductive x0 rezistență aeriene cu sârme din metale neferoase, în medie 0,33-0,42 Ohm / km.
Linii 330-500 tensiune pătrat pentru reducerea pierderilor de la coroana (cm. Mai jos) nu operează un fir conductor de diametru mare, și două sau trei conductori din oțel armat pe fază, dispuse la o distanță mică unul față de celălalt. Astfel reactanța inductivă a liniei este semnificativ redusă. Fig. 2 prezintă o implementare similară a liniei de fază 500 q, în care trei conductori sunt amplasate la vârfurile unui triunghi echilateral cu laturile de 40 cm. Firele sunt atașate faze greu multiple în extensiile deschidere.
Utilizarea mai multor fire pentru faza echivalentă cu o creștere în diametru sârmă, care linie duce la o scădere a indus tragere. Acestea din urmă se poate calcula cu ajutorul a doua formulă împărțind doilea termen din partea dreaptă a n și substituind cu diametrul exterior d al firului diametru echivalent de definit prin formula
unde n - numărul de fire într-o singură fază de linie; distanța medie-asp geometrică între firele unei faze.
Când doi conductori per linie de rezistență inductivă fază este redusă cu aproximativ 15-20%, iar cu trei fire 25-30%.
Secțiunea transversală totală a firelor este egală cu secțiunea de fază estimată necesară, aceasta din urmă, așa cum ar fi separat în două sau trei fire, astfel încât o astfel de linie este numită convențional liniile de împărțire cu fire.
Firele de oțel au o mult mai mare cantitate x0, deoarece permeabilitatea magnetică a oțelului este mai mare decât unul și al doilea element care definește o a doua formulă, t. E. intern reactanța inductivă x „0.
Fig. 2. Suspensie ghirlandă una cu trei faze linie de cabluri divizat 500 sq.
Datorită dependenței de permeabilitatea magnetică a valorii sârmă de oțel care curge prin detecție curent x „0 fire de oțel este dificil. Prin urmare, în calculele practice determină x“ 0 fire de oțel de curbe sau tabele obținute experimental.
Inductanțele cabluri cu trei core pot fi luate pe baza următoarelor valori medii:
• Pentru cabluri cu trei-core 35 kV - 0,12 Ohm / km
• Pentru cabluri cu trei-core 3-10 kV - 0,07-0,03 Ohm / km
• Pentru cabluri cu trei core de până la 1 kV - 0,06-0,07 Ohm / km
line Conductanta determinată de pierderile de putere activă în dielectrici sale.
Liniile aeriene ale tuturor pierderilor de tensiune prin intermediul izolatoarele sunt mici, chiar și în zonele cu poluarea aerului grele, astfel încât acestea să nu iau în considerare.
Liniile aeriene de 110 kV și mai mult, în anumite condiții, un fir corona, cauzată de ionizare intensă a aerului înconjurător și se face însoțit strălucire purpurie și pocnituri caracteristică. sârmă corona deosebit de intensă, în vreme umedă. Mijloacele cele mai radicale de reducere a pierderilor de putere pe coroana este de a crește diametrul firului, deoarece cu o intensitate tot mai mare a câmpului electric al ultimei, și, prin urmare, ionizarea aerului în apropierea conductorului scade.
Pentru liniile 110 pătrat diametrul firului de condițiile coronei trebuie să fie de cel puțin 10 până la 11 mm (sârmă AC-50 și M-70), pentru liniile 154 pătrat - nu mai puțin de 14 mm (sârmă AC-95) și 220 de metri pătrați pentru linia - nu mai puțin de 22 mm (AC-240).
Pierderile de putere activă în firele corona ale liniilor aeriene de 110-220 kV la respectivele fire cu diametru mare și nesemnificative (zeci de kilowați pe 1 km lungime linie), astfel încât calculele nu sunt luate în calcul.
Liniile 330 și 500 kv se aplică două sau trei fire pe fază, care, așa cum sa menționat anterior, este echivalentă cu creșterea diametrului firelor, în care câmpul electric în apropierea firului este semnificativ redusă și firul corona este nesemnificativ.
Liniile de cablu 35 kV și pierderile de putere mai mică în dielectricilor sunt mici și, de asemenea, acestea sunt luate în considerare. Liniile de cablu de 110 kV și mai mari pierderi în dielectric sunt câteva kilowați până la 1 km lungime.
Linia capacitiv datorită capacității de conductivitate între fire și între fire și masă.
Cu o precizie suficientă pentru scopuri practice, conductivitatea capacitiv linia aeriană cu trei faze poate fi determinată prin formula
în cazul în care C0 - linie de lucru capacitate; # 969; - frecvența unghiulară a curentului alternativ; Asr și d - a se vedea mai sus ..
Ea nu ia în considerare conductivitatea solului și adânc de întoarcere a curentului în pământ și să presupunem că pe linia permutarea este executată fără fir.
Capacitatea de lucru prin cablu este determinată de datele din fabrică.
Conductibilitatea lungimea liniei l km
line Disponibilitate capacitate cauzează curenți de scurgere capacitiv. curenții capacitivi înainte de 90 ° tensiunile de fază respective.
Liniile reale cu distribuite uniform pe lungimea curenților capacitiv constante variază de-a lungul lungimii liniei, deoarece tensiunea de-a lungul liniei nu este constantă în magnitudine.
Capacitivi curent la începutul liniei în ipoteza de tensiune magnitudine constantă
unde linia Uf faze de tensiune.
putere line capacitivă (linia de putere generată)
unde U - tensiune de fază de fază, q.
Din a treia ecuație că puțin admiterea capacitivă a liniei depinde de distanța dintre firele și diametrul firelor. Puterea generată de linia este foarte dependentă de tensiunea de linie. 35 kV și sub el este destul de mic pentru linii aeriene. Pentru o linie de lungime de 110 kilometri pătrați Qc≈Z 100 MVAR. Pentru o linie de lungime de 220 de kilometri pătrați Qc≈13 100 MVAR. Prezența firelor despicate crește capacitatea liniei.
rețelele de cablu reprezintă doar curenți capacitivi la tensiuni de 20 kV și de mai sus.