Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Обусловливает нагрев проводов (тепловые потери) и зависит от материала токоведущих проводников и их сечения. Для линий с проводами небольшого сечения, выполненных цветным металлом (алюминий, медь), активное сопротивление принимают равным омическому (сопротивлению постоянного тока), поскольку проявление поверхностного эффекта при промышленных частотах 50-60 Гц незаметно (около 1 %). Для проводов большого сечения (500 мм и более) явление поверхностного эффекта при промышленных частотах значительное
Активное погонное сопротивление линии определяется по формуле, Ом/км
(4.2)
где - удельное активное сопротивление материала провода, Ом мм /км; F - сечение фазного провода (жилы), . Для технического алюминия в зависимости от его марки можно принять = 29,5-31,5 Ом мм /км, для меди = 18,0-19,0 Ом мм2/км.
Активное сопротивление не остаётся постоянным. Оно зависит от температуры провода, которая определяется температурой окружающего воздуха (среды), скоростью ветра и значением проходящего по проводу тока.
Омическое сопротивление упрощённо можно трактовать как препятствие направленному движению зарядов узлов кристаллической решётки материала проводника, совершающих колебательные движения около равновесного состояния. Интенсивность колебаний и соответственно омическое сопротивление возрастают с ростом температуры проводника.
Зависимость активного сопротивления от температуры провода t определяется в виде
(4.3)
где - нормативное значение сопротивления R0 , рассчитывается по формуле (4.2), при температуре проводника t= 20°С; а - температурный коэффициент электрического сопротивления, Ом/град (для медных, алюминиевых и сталеалюминиевых проводов α = 0,00403, для стальных α = 0,00405).
Трудность уточнения активного сопротивления линий по (4.3) заключается в том, что температура провода, зависящая от токовой нагрузки и интенсивности охлаждения, может заметно превышать температуру окружающей среды. Необходимость такого уточнения может возникнуть при расчёте сезонных электрических режимов.
При расщеплении фазы ВЛ на n одинаковых проводов в выражении (4.2) необходимо учитывать суммарное сечение проводов фазы:
(4.4)
4.2. Индуктивное сопротивление
Обусловлено магнитным полем, возникающим вокруг и внутри проводника при протекании по нему переменного тока. В проводнике наводится ЭДС самоиндукции, направленная в соответствии с принципом Ленца противоположно ЭДС источника
Противодействие, которое оказывает ЭДС самоиндукции изменению ЭДС источника, и обусловливает индуктивное сопротивление проводника. Чем больше изменение потокосцепления, , определяемое частотой тока = 2nf (скоростью изменения тока di / dt), и величина индуктивности фазы L, зависящая от конструкции (разветвлённости) фазы, и трёхфазной ЛЭП в целом, тем больше индуктивное сопротивление элемента X = L. То есть для одной и той же линии (или просто электрической катушки) с ростом частоты питающего тока f индуктивное сопротивление увеличивается. Естественно, что при нулевой частоте =2nf=0, например в сетях постоянного тока, индуктивное сопротивление ЛЭП отсутствует.
На индуктивное сопротивление фаз многофазных ЛЭП оказывает влияние также взаимное расположение фазных проводов (жил). Кроме ЭДС самоиндукции, в каждой фазе наводится противодействующая ей ЭДС взаимоиндукции. Поэтому при симметричном расположении фаз, например по вершинам равностороннего треугольника, результирующая противодействующая ЭДС во всех фазах одинаковая, а следовательно, одинаковы пропорциональные ей индуктивные сопротивления фаз. При горизонтальном расположении фазных проводов потокосцепление фаз неодинаковое, поэтому индуктивные сопротивления фазных проводов отличаются друг от друга. Для достижения симметрии (одинаковости) параметров фаз на специальных опорах выполняют транспозицию (перестановку) фазных проводов.
Индуктивное сопротивление, отнесённое к 1 км линии, определяется по эмпирической формуле, Ом/км,
(4.5)
Если принять частоту тока 50 Гц, то при указанной частоте = 2nf = 314 рад/с для проводов из цветных металлов (|m = 1) получим, Ом/км,
(4.6)
а при частоте 60 Гц соответственно (со = 376,8 рад/с), Ом/км
(4.7)
При сближении фазных проводов влияние ЭДС взаимоиндукции возрастает, что приводит к уменьшению индуктивного сопротивления ЛЭП. Особенно заметно снижение индуктивного сопротивления (в 3-5 раз) в кабельных линиях. Разработаны компактные ВЛ высокого и сверхвысокого напряжения повышенной пропускной способности со сближенными фазами с использованием эффекта взаимного влияния цепей и сниженным на 25-30 % индуктивным сопротивлением.
Величина среднегеометрического расстояния между фазными проводами (жилами), м,
, (4.8)
зависит от расположения фазных проводов (шин). Фазы ВЛ могут располагаться горизонтально или по вершинам треугольника, фазные шины токопроводов в горизонтальной или вертикальной плоскости, жилы трёхжильного кабеля - по вершинам равностороннего треугольника. Значения Dcp и rпр должны иметь одинаковую размерность.
При отсутствии справочных данных фактический радиус многопроволочных проводов rпр можно определить по суммарной площади сечения токоведущей и стальной части провода, увеличив его с учётом скручивания на 15-20 %, т. е.
(4.9)
Отметим, что индуктивное сопротивление состоит из двух составляющих: внешней и внутренней. Внешнее индуктивное сопротивление X0 определяется внешним магнитным потоком, образованным вокруг проводов, и значениями Dcp и rпр. Естественно, что с уменьшением расстояния между фазами растёт влияние ЭДС взаимоиндукции, и индуктивное сопротивление снижается, и наоборот. В кабельных линиях с их малыми расстояниями между токоведущими жилами (на два порядка меньше, чем в ВЛ) индуктивное сопротивление значительно (в 3-5 раз) меньше, чем в воздушных. Для определения X0 кабельных линий формулы (4.5) и (4.6) не применяют, т. к. они
не учитывают конструктивных особенностей кабелей. Поэтому при расчётах пользуются заводскими данными об индуктивном сопротивлении кабелей. Внутреннее индуктивное сопротивление X0" определяется внутренним потоком, замыкающимся в проводах.
Для стальных проводов его значение находится в зависимости от токовой нагрузки и даётся в справочной литературе.
Таким образом, активное сопротивление ЛЭП зависит от материала, сечения и температуры провода. Зависимость R0= (F) обратно пропорциональная сечению провода, ярко выражена при малых сечениях, когда R0 имеет большие значения, и мало заметна при больших сечениях проводов.
Индуктивное сопротивление ЛЭП определяется исполнением линии, конструкцией фазы (рис. 4.2) и практически не зависит от сечения проводов (значение lg(Dcp/ rпр )=const.
Дата публикования: 2014-11-18; Прочитано: 3774 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!