Параметры схем замещения КЛ

При выполнении расчётов реальные ЛЭП подменяют их моделями в виде схем замещения и систем уравнений. Любая фаза ЛЭП представляет собой цепь с равномерно распределёнными параметрами, однако в целях упрощения расчётов моделирование выполняют, применяя Т-образные, Г-образные, П-образные схемы с сосредоточенными параметрами. Наиболее целесообразным оказалось применение П-образных схем замещения. При этом продольные элементы в них изображают комплексными сопротивлениями, поперечные – проводимостями.

Значения параметров как сопротивлений, так и проводимостей определяют по общему выражению П = П₀ · L, где П₀ (R ₀, X ₀, g ₀, b ₀) – погонное значение продольного или поперечного параметра, отнесенное к одному км линии протяжённостью L.

Активное погонное сопротивление, Ом/км, при температуре окружающей среды 20°С

где F – сечение жилы кабеля, мм²;

ρ – удельное активное сопротивление, Ом·мм²/км, материала провода, в зависимости от его марки, для алюминия – 29,5 … 31,5, для меди – 18 … 19.

При температуре t, °C, отличной от двадцати градусов,

.

Здесь α – температурный коэффициент электрического сопротивления, 1/град, (равен 0,00403 для алюминия, а для меди – 0,0043).

Погонные индуктивные сопротивления и ёмкостные проводимости кабелей принимают на основе заводских или каталожных данных. В табл. 9.2 приведены значения рабочей ёмкости трёхжильных кабелей с поясной изоляцией.

Таблица 9.2.

Рабочая ёмкость C ₀ · 10^-6 трёхжильных кабелей с поясной

изоляцией, Ф/м

Напря- жение, кВ	Сечение жилы
До 1	0,35	0,4	0,5	0,53	0,63	0,72	0,77	0,81	0,86	0,86	–
	0,2	0,23	0,28	0,31	0,36	0,4	0,42	0,46	0,51	0,53	0,58
	–	–	0,23	0,27	0,29	0,31	0,32	0,37	0,44	0,45	0,6

Ёмкостная погонная проводимость кабеля, См/км, определяется по формуле:

.

Под действием приложенного к КЛ напряжения через ёмкости протекают зарядные токи. Расчётное значение ёмкостной силы тока на единицу длины, кА/км

.

Значение зарядной мощности всей КЛ, Мвар:

,

где В_С – ёмкостная проводимость, См, всей линии длиной L, км;

U _ном – её номинальное напряжение, кВ.

Расчётное значение ёмкостной силы тока, А. во всей кабельной сети для одного и того же класса напряжения равно сумме силы тока отдельных кабелей, число которых – n, т.е.

.

В инженерной практике последнюю формулу используют при выборе и установке дугогасящих реакторов данного напряжения для компенсации ёмкостных токов. Работа сетей напряжением 6 … 35 кВ без их компенсации не допускается при превышении следующих значений токов:

Номинальное напряжение сети, кВ			15 … 20	≥35
Ёмкостный ток замыкания на землю, А

Параметры КЛ необходимы в качестве данных также при выборе средств компенсации реактивных нагрузок, определения потерь активной и реактивной мощности в них, при расчётах токов замыкания и выборе уставок устройств защиты и автоматики.