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 (R₀, X₀, g₀, b₀) – 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 C₀ · 10^-6 трёхжильных кабелей с поясной

изоляцией, Ф/м

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:

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.