Активна провідність (G) зумовлена втратами активної потужності в діелектриках. Її величина залежить від:
струму витоку по ізоляторах (малі, можна знехтувати);
втрат потужності на корону.
Активна провідність призводить до втрат активної потужності в режимі холостого ходу ВЛЕП. Втрати потужності на корону (кор) обумовлені іонізацією повітря навколо проводів. Коли напруженість електричного поля у дроти стає більше електричної міцності повітря (21,2кВ / см), на поверхні проводу утворюються електричні розряди. Через нерівностей поверхні багатодротяних проводів, забруднень і задирок розряди з'являються спочатку тільки в окремих точках дроти -місна корона. У міру підвищення напруженості корона поширюється на велику поверхню дроти і в кінцевому рахунку охоплює провід цілком по всій довжині -Загальна корона.
Втрати потужності на корону залежать від погодних умов. Найбільші втрати потужності на корону відбуваються при різних атмосферних опадах. Наприклад, на повітряних ЛЕП напругою 330750кВкор при снігу підвищуються на 14%, дощ - на 47%, паморозі - на 107% в порівнянні з втратами при гарній погоді. Корона викликає корозію дротів, створює перешкоди на лініях зв'язку і радіоперешкоди.
Величину втрат потужності на корону можна розрахувати за формулою:
де
Uф, Uкор ф - відповідно фазні робоча напруга ЛЕП і напруга, при якому виникає корона.
Початкова напруженість (в хорошу погоду), при якій виникає загальна корона розраховується за формулою Піка:
де m - коефіцієнт нерівно приводу;
Для гладких циліндричних проводів значення m = 1, для багатодротяних проводів -m = 0,820,92.
Величина δ розраховується за формулою:
де Р - тиск, мм ртутного стовпа;
При нормальному атмосферному тиску (760 мм рт. Ст.) І температурі 20 0 C = 1. Для районів з помірним кліматом середньорічне значеніеравно 1,05.
Робоча напруженість при нормальних умовах роботи ЛЕП визначається за формулами:
для нерасщепленной фази
для розщепленої фази
де Uекс - середнє експлуатаційне (лінійне) напруга.
Якщо величина експлуатаційного напруги невідома, то вважають, що Uекс = Uном.
Величина робочої напруженості на фазах різна. У розрахунках приймається величина найбільшої напруженості:
де kрасп - коефіцієнт, що враховує розташування проводів на опорі;
kрасщ - коефіцієнт, що враховує конструкцію фази.
Для проводів, розташованих у вершинах рівностороннього трикутника або близького до нього, kрасп = 1. Для проводів, розташованих в горизонтально або вертикально, kрасп = 1,05 - 1,07.
Для нерасщепленной фази kрасщ = 1. При розщепленої конструкції фази коеффіціентkрасщ розраховується за формулами:
Напруга, при якому виникає корона, розраховується за формулою:
Щоб підвищити Uкор потрібно снізітьEmax. Для цього потрібно збільшити або радіус проводаRпр або Dср. У першому випадку ефективно розщеплювати дроти в фазі. УвеліченіеDср призводить до значної зміни габаритів ЛЕП. Захід малоефективно, так какDср знаходиться під знаком логарифма.
Якщо Emax> E0. то робота ЛЕП є неекономічною через втрати потужності на корону. Згідно ПУЕ, корона на проводах відсутня, якщо виконується умова:
При проектуванні вибір перетинів проводів виконують таким чином, щоб корони в гарну погоду, не було. Так як збільшення радіусу дроти є основним засобом зниження Pкор. то встановлені мінімально допустимі перетину за умовами корони: при напрузі 110 кВ - 70мм 2. при напрузі 150 кВ - 120 мм 2. при напрузі 220 кВ - 240мм 2.
Величина погонной активної провідності розраховується за формулою:
Активна провідність ділянки мережі знаходиться наступним чином:
При розрахунку сталих режимів мереж напругою до 220кВ активна провідність не враховується - збільшення радіусу дроти знижує втрати потужності на корону практично до нуля. При Uном 330кВ збільшення радіусу дроти призводить до значного подорожчання ЛЕП. Тому в таких мережах розщеплюють фазу і враховують в розрахунках активну провідність.
У кабельних ЛЕП розрахунок активної провідності виконується за тими ж формулами, що і для повітряної ЛЕП. Природа втрат активної потужності інша.
У кабельних лініях P викликаються явищами, що відбуваються в кабелі за рахунок струму абсорбції. Для КЛЕП діелектричні втрати вказуються заводом - виробником. Діелектричні втрати в КЛЕП враховуються при U35 кВ.
Реактивна (емкостная провідність)
Реактивна провідність обумовлена наявністю ємності між фазами і між фазами і землею, так як будь-яку пару проводів можна розглядати як конденсатор.
Для ВЛЕП величина погонного реактивної провідності розраховується за формулами:
для нерозщеплених проводів
для розщеплених проводів
Розщеплення збільшує b0 на 2133%.
Для КЛЕП величина погонного провідності частіше розраховується за формулою:
Величина ємності C0 наводиться в довідковій літературі для різних марок кабелю.
Реактивна провідність ділянки мережі розраховується за формулою:
У повітряних ЛЕП значення b0 значно менше, ніж у кабельних ЛЕП, мало, так як Dср ВЛЕП >> Dср КЛЕП.
Під дією напруги в провідності протікає ємнісний струм (струм зміщення або зарядний струм):
Величина цього струму визначає втрати реактивної потужності в реактивної провідності або зарядну потужність ЛЕП:
У районних мережах зарядні струми порівнянні з робочими струмами. При Uном = 110 кВ, величина Q з становить близько 10% від переданої активної потужності, при Uном = 220 кВ - Q з ≈ 30% Р. Тому її потрібно враховувати в розрахунках. У мережі номінальною напругою до 35 кВ величиною Q з можна знехтувати.
Схема заміщення ЛЕП
Отже, ЛЕП характеризується активним опором Rл. реактивним опором лінії хл. активної провідністю Gл. реактивної провідністю Вл. У розрахунках ЛЕП може бути представлена симетричними П- і Т-образними схемами (рис. 4.6).
П - образна схема застосовується частіше.
Залежно від класу напруги тими чи іншими параметрами повної схеми заміщення можна знехтувати (див. Рис. 4.7):
ВЛЕП напругою до 220 кВ (Ркор 0);
КЛЕП напругою 35кВ (реактивний опір 0)
КЛЕП напругою 20 кВ (реактивний опір 0, діелектричні втрати 0);
КЛЕП напругою до 10 кВ (реактивний опір 0, діелектричні втрати 0, Qc 0).
