Емкостная проводимость

Емкостная проводимость воздушной линии В _л обусловлена емкостями между проводами разных фаз и ёмкостью провод-земля и определяется следующим образом:

(4.7)

где b ₀ – погонная емкостная проводимость, См/км, которая может быть определена по прил. 4.2 или по следующей формуле:

Сим/км. (4.8)

Видно, что емкостная проводимость уменьшается с увеличением расстояния между проводами и увеличивается с возрастанием их диаметра, а следовательно, сечения. Однако эта зависимость, как и для индуктивного сопротивления, логарифмическая и слабо выраженная. В практическом диапазоне изменения сечений проводов и расстояний между ними емкостная проводимость изменяется в пределах (2,4…3,2) ×10^-6 См/км. В воздушных линиях до 35 кВ емкостной проводимостью можно пренебрегать и полагать ее равной нулю.

Емкостную проводимость кабельных линий определяют по таблицам в зависимости от номинального сечения жил и номинального напряжения (прил. 4.4). Она гораздо больше, чем у воздушных линий и составляет (50…180) ×10^-6 См/м. Несмотря на это емкостной проводимостью большинства кабельных линий до 10 кВ и всех электропроводок до 1000 В при расчетах потерь напряжения можно пренебречь, так как токи через проводимости при этих напряжениях незначительны.

Таким образом, распределенные параметры воздушных линий до 35 кВ могут быть с достаточно большой точностью представлены двумя сосредоточенными параметрами: активным сопротивлением R = r ₀× l и индуктивным сопротивлением X = x ₀ l, которые пропорциональны длине линии l.

ПРИМЕР 4.1. Определить погонные параметры воздушной и кабельной линий электропередачи напряжением 10 кВ, а также параметры схемы замещения этих линий при их длине 4 км. Воздушная линия выполнена проводом АС-50/8,0 при среднегеометрическом расстоянии между проводами 1 м, кабельная линия – кабелем ААБ-10-3´50 при среднегеометрическом расстоянии между жилами кабеля 1,3 см и радиусе жилы 0,32 см.

Решение. Для провода марки АС-50/8,0 r _0пр = 0,63 Ом/км (прил. 4.1), диаметр провода 1 см. Для кабеля марки ААБ-10-3´50 r _0к = = 0,62 Ом/км (прил. 4.4), x _0к= 0,09 Ом/км.

Используя выражение (4.4), при подстановке в него значений D _ср и r _прнаходим погонное индуктивное сопротивление воздушной линии:

По прил. 4.2 можно непосредственно найти х _0пр = 0,35 Ом/км, что проще, чем расчет по формуле (4.4).

Погонные емкостные проводимости воздушной и кабельной линий определяются по формуле (4.8):

Емкостные проводимости воздушной и кабельной линий 10 кВ пренебрежимо малы по сравнению с активными и реактивными сопротивлениями и не учитываются.

Отношение погонного индуктивного к погонному активному сопротивлению воздушной линии составляет:

В случае кабельной линии это отношение меньше:

Активная проводимость воздушных и кабельных линий 10 кВ очень мала и не учитывается в схеме замещения.

Следовательно, схема замещения воздушной линии состоит из активного R _пр и индуктивного Х _прсопротивления (рис. 4.2). По формулам (4.1) и (4.3) найдем:

R _пр = 0,63 × 4 = 2,52 Ом; Х _пр = 0,35 × 4 = 1,4 Ом.

Для кабельной линии соответственно имеем:

R _к = 0,62 × 4 = 2,48 Ом; Х _к = 0,09 × 4 = 0,36 Ом.

Поскольку индуктивное сопротивление кабеля намного меньше активного, то им можно пренебречь и схема замещения кабельной линии будет состоять только из активного сопротивления.