Схемы замещения линий электропередачи и их параметры. Схемы замещения трансформаторов и автотрансформаторов и их параметры. Потери мощности в линиях и трансформаторах.

В большинстве случаев можно полагать, что параметры ЛЭП (активное и реактивное сопротивления, активная и ёмкостная проводимости) равномерно распределены по её длине. Для линии сравнительно небольшой длины распределённость параметров можно не учитывать и использовать сосредоточенные параметры: активное и реактивное сопротивление линии Rл и xл, активную и емкостную проводимости линии gл и bл.

ВЛ напряжением 110кВ и выше длинной до 300-400 км обычно представляют П – образной схемой замещения (рис 1).

Активное сопротивление определяется по формуле

Rл =Rо·l

где rо – удельное сопротивление, Ом/км, при температуре провода +20°С; l –длина линии, км.

Реактивное сопротивление определяется следующим образом:

xл =xо·l

где xо – удельное реактивное сопротивление, Ом/км.

Активная проводимость линии gл соответствует двум видам потерь активной мощности: от тока утечки через изоляторы и на корону.

Токи утечки через изоляторы малы, и потерями мощности в изоляторах можно пренебречь. В ВЛ U=110кВ и выше при определённых условиях напряжённость электрического поля на поверхности провода возрастает и становится больше критической. Воздух вокруг провода интенсивно ионизируется, образуя свечение – корону. Короне соответствуют потери активной мощности. Наиболее радикальным средством снижения потерь мощности на корону является увеличение диаметра провода. В связи с этим задаются наименьшие допустимые сечения по короне: на 110кВ – 70мм²; 150кВ – 120мм²; 220кВ – 240мм².

Емкостная проводимость линии bл обусловлена емкостями между проводами разных фаз и ёмкостью провод – земля и определяется следующим образом:

bл =bо·l

где bо – удельная ёмкостная проводимость, См/км.

Для большинства расчётов в сетях 110 – 220 кВ ЛЭП обычно представляется более простой схемой замещения (рис 2,б).В этой схеме вместо ёмкостной проводимости (рис. 2,а) учитывается реактивная мощность, генерируемая ёмкостью линии. Половина ёмкостной мощности линии, Мвар, равна

Qс = 3·Iс·Uф

где Uф – фазное напряжение, кВ; Ic – ёмкостной ток на землю, Iс = Uф·bл/2.

Рис. 2,в

Для ВЛ U=35кВ и ниже ёмкостную мощность можно не учитывать (рис. 2,в). Для линии Uном≥330кВ при длине 300 – 400км для определения параметров П- образной схемы замещения учитывают равномерное распределение сопротивлений и проводимостей вдоль линии.