Вычисление параметров линии

1. Выбор варианта

Длина ЛЭП ,

Рисунок 1. Исходная схема

2. Выбор марки провода

Определим желаемое напряжение по формуле Илларионова:

Выбираем .

Определяем ток в линии:

Определяем экономически выгодное сечение:

где

Рассмотрим возможные варианты сечений:

4хАС-500/26 2000 мм²

5хАС-400/18 2000 мм²

7хАС-300/39 2100 мм²

Рассчитаем радиус расщепления и радиус эквивалентного провода при различном шаге расщепления, а (от 10 до 50 см.):

Где, а — шаг расщепления, n — количество проводов.

Рисунок 2. Традиционная конструкция фазы Полученные данные занесём в таблицу 1

Таблица 1. Радиус расщепления провода при различном шаге расщепления

Рассчитаем радиус эквивалентного провода по выражению:

где n — количество проводов в фазе, r_пр — радиус одиночного провода, R_р — радиус расщепления провода.

Полученные данные занесем в таблицу 2.

Таблица 2. Радиус эквивалентного провода при различном шаге расщепления

Определение среднегеометрического расстояния между фазами линии:

где d_AB, d_BC, d_CA — расстояние между фазами.

Так как расположение фаз горизонтальное то:

Рассчитываем рабочую ёмкость средней фазы для каждого сочетания сечений и шага расщепления:

где D_СГ — среднегеометрического расстояния между фазами линии, r_Э — радиус эквивалентного провода.

Полученные данные занесем в таблицу 3.

Таблица 3. Рабочая ёмкость средней фазы для каждого сочетания сечений и шага расщепления

Определим амплитудное значение средней напряженности провод средней фазы:

где С_р — рабочая ёмкость средней фазы, n-количество проводов, r_пр — радиус провода.

Полученные данные занесем в таблицу 4.

Таблица 4. Амплитудное значение средней напряженности провода средней фазы

Рассчитаем коэффициент неравномерности:

где n-количество проводов, r_пр — радиус провода, R_р — радиус расщепления провода.

Полученные данные занесем в таблицу 5.

Таблица 5. Коэффициент неравномерности

Рассчитать максимальную напряженность поля на внешней поверхности провода:

где Е_ср — амплитудное значение средней напряженности провода средней фазы, K_H-коэффициент неравномерности.

Полученные данные занесем в таблицу 6.

Таблица 6. Максимальную напряженность поля на внешней поверхности провода

Напряженность поля допустимая по условию радиопомех:

где r_пр — радиус одного провода.

Для исключения общего коронирования необходимо чтобы, при а=а_опт выполнялось условие:

где m — коэффициент гладкости, для сухих чистых проводов равный 0,9, E₀ — начальная напряженность электрического поля при которой начинается коронирование провода и определяется по формуле:

где r_пр — радиус одного провода, — относительная плотность воздуха определяемая по формуле:

где мм. рт. ст., К, мм. рт. ст. — давление в данной местности, температура в данной местности.

кВ/см

кВ/см Рисунок 3. График зависимости максимальной напряженности поля на внешней поверхности провода от шага расщепления

Из графика видно, что минимальное значение обеспечивается сочетанием 7хАС-300/39 при шаге расщепления . Проверим это:

Выбираем: 7хАС-300/39

13. Рассчитаем удельные и волновые параметры линии :

Реактивное (индуктивное) погонное спротивление линии:

где r_Э — эквивалентный радиус провода, D_СГ — среднегеометрическое расстояние между фазами, n — количество проводов в фазе.

Реактивная погонная проводимость линии определяется из следующего выражения:

см

где r_Э — эквивалентный радиус провода, D_СГ — среднегеометрическое расстояние между фазами

Погонная активная проводимость:

где — среднегеометрическая мощность на коронирование, U_НОМ-номинальное напряжение сети Погонную активную проводимость принимаем равной 0, т.к. при длине линии менее 1000 км ее учет не приводи к существенному увеличению точности результатов расчета.

Активное погонное сопротивление линии:

где r_{0 пр} — радиус одного провода в фазе, n — количество проводов в фазе

Полное погонное сопротивление линии:

Полная погонная проводимость линии:

Коэффициент распространения волны:

Волновое сопротивление линии:

Модульное значение и :

3. Расчет параметров четырехполюсника

Рис. 4. Схема замещения линии в виде четырехполюсника с обобщенными постоянными:

Определяем коэффициенты четырехполюсника:

Натуральная мощность:

1. При представлении линии схемой замещения в виде четырехполюсника имеют место следующие соотношения между параметрами режима начала и конца передачи:

Найдем напряжение в начале линии по выражению:

Модульное значение:

Найдём ток в начале линии по выражению:

Модульное значение:

Найдём полную мощность в начале линии по выражению:

Модульное значение:

4. Расчет режимов

4.1 Расчет режима передачи натуральной мощности (по данным начала линии)

Исходные данные:

кВ

МВа

Согласно схеме замещения четырехполюсника:

где ток в начале линии равен:

Полученные данные занесём в таблицу 7.

Таблица 7. Ток, напряжение и мощность в конце линии рассчитанные по данным начала

Рисунок 7. Зависимость напряжения от длинны линии Рисунок 8. Зависимость передаваемого тока от длинны линии Рисунок 9. Зависимость передаваемой мощность от длинны линии

4.2 Расчет режима максимальной нагрузки:

Примем мощность в начале линии больше номинальной мощности на 40%. Таким образом мы получим:

МВа

кВ

кА Согласно схеме замещения четырехполюсника получаем выражения:

где ток в начале линии найдём по выражению:

кА Полученные данные занесем в таблицу 8.

Таблица 8. Ток, напряжение и мощность в конце линии рассчитанные при режиме максимальной нагрузки

4.3 Расчет режима малых нагрузок

Примем мощность в начале линии меньше номинальной мощности на 60%. Таким образом мы получим:

МВа Рассчитаем ток в начале линии по выражению:

кА Согласно схеме замещения четырехполюсника в В-форме Рисунок 10. Согласно схеме замещения четырехполюсника в В-форме

где

Полученные данные занесём в таблицу 9.

Таблица 9. Напряжение, ток и мощность в конце линии при режиме малых нагрузок

4.4 Расчёт режима холостого хода

кВ

кА Уравнения четырехполюсника для метода МДН примут вид:

Полученные данные занесём в таблицу 10.

провод ток мощность напряжение Таблица 10. Напряжение, ток и мощность в конце линии при режиме холостого хода