• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Індуктивний опір ліній електропередачі

Змінний струм, проходячи по лінії, утворює навколо провідників змінне магнітне поле, що наводить у провіднику електрорушійну силу зворотного напрямку - ЕРС самоіндукції. При даному струмі в проводі й відсутності активного опору в ньому ЕРС самоіндукції повністю врівноважує прикладену напругу:

ІωL = U_ф,

де L – коефіцієнт самоіндукції проводу.

Опір струму, обумовлений протидією ЕРС самоіндукції, називається реактивним індуктивним опором. Сусідні проводи трифазної лінії, що є зворотними проводами для струму розглянутого проводу, у свою чергу, наводять у ньому ЕРС узгодженого з основним струмом напрямку, що зменшує ЕРС самоіндукції й відповідно реактивний опір.

Тому, чим далі один від одного розташовані фазні проводи лінії, тим вплив сусідніх проводів буде меншим, а потік розсіювання між проводами й, отже, індуктивний опір лінії – більшим.

На індуктивний опір впливають також діаметр проводу, магнітна проникність проводу і частота змінного струму.

Розмір величини індуктивного опору одного проводу (фази) повітряної лінії на 1 км (Ом/км) виражається такою формулою, відомою із загального курсу електротехніки:

,

(3)

де ω = 314 – кутова частота при 50 Гц; D_cp – середня геометрична відстань між осями проводів:

,

(4)

де D_1-2, D_1-3, D_2-3 – дійсні відстані між проводами 1, 2, 3; d – фактичний зовнішній діаметр проводу, визначається за ДСТ на проводи (див. табл.. П.1-1 і П.1-2) [2]; μ – магнітна проникність матеріалу проводу.

При заданій частоті змінного струму індуктивний опір залежить тільки від відстані між проводами і від їхнього діаметра, причому вплив цих величин незначний, оскільки вони входять у вираз під знаком логарифма.

Відстань між проводами збільшується зі збільшенням номінальної напруги лінії: при 6–10 кВ – приймається ≈ 1 м, а при 110–220 кВ доводиться до 4–7 м. Разом із цим збільшується, як правило, і діаметр проводу, хоча меншою мірою. Тому в лініях більш високої напруги індуктивний опір трохи вищий, ніж у ліній менш високої напруги.

На рис. 4 показані залежності х₀ від перерізу проводу F повітряних ліній 10; 6 і 0,38 кВ (криві 2, 3, 4); тут же для порівняння зображена залежність активного опору г₀ від F (крива 1). Активний опір має гіперболічну залежність від перерізу проводу, різко знижуючись при його збільшенні, тоді як х₀ в цих же умовах змінює розмір величини лише незначно.

Для ліній із проводами з кольорового металу (μ = 1) при промисловій частоті 50 Гц формула (5.3) набуде вигляду

.

(5)

Величини d і D у формулах (3) і (5) беруться в однакових одиницях виміру.

Стосовно до проводів, розташованих у вершинах рівностороннього трикутника (рис. 5) зі стороною D, маємо D_cp = D.

Для проводів, що розташовані в одній горизонтальній або вертикальній площині й віднесені один від одного на відстань D, дійсна рівність

.

(6)

Формули (3) і (5) складені для симетричних ліній з розташуванням проводів у вершинах правильного трикутника.

При несиметричному розташуванні проводів і значній довжині лінії (понад 100 км) удаються до транспозиції проводів, що ставить провід кожної фази в рівні умови із проводами інших фаз, завдяки чому лінія у цілому симетрична. В лініях місцевих мереж, що мають невелику довжину, транспозицію не застосовують, але вплив асиметрії в цьому випадку настільки незначний, що формулами (3) і (5) можна користуватися при цілком припустимих похибках.

У сталевих проводів у формулі (3) величина магнітної проникності μ не дорівнює одиниці, а більша за неї. Ця величина залежить не тільки від конструкції й хімічного складу сталевого проводу, але і від напруженості магнітного поля, що, у свою чергу, залежить від величини струму, який проходить по проводу.

У цьому випадку формулу (3) можна подати в такому вигляді:

,

(7)

де x'_o – зовнішній індуктивний опір, Ом/км, обумовлений зовнішнім магнітним полем і залежний тільки від геометричних розмірів лінії;

,

(8)

де x''₀ – внутрішній індуктивний опір, Ом/км, створюваний внутрішнім магнітним полем і залежний тільки від магнітної проникності й, отже, від струму, що проходить по проводу

.

(9)

Зовнішній індуктивний опір не залежить ні від матеріалу проводу лінії, ні від струму, що проходить по проводу.

Внутрішній індуктивний опір визначається значенням магнітного поля всередині проводу, яке створене струмом, що проходить по проводу. Він залежить також від магнітних властивостей проводу і його конструкції. Так, всередині однодротових сталевих проводів магнітний потік при тому самому струмі значно більший, ніж у багатодротових, у яких він послабляється повітряними проміжками між окремими дротиками; тому внутрішній індуктивний опір ліній з однодротовими сталевими проводами значно більший, ніж опір ліній із багатодротовими проводами.

Для проводів з кольорових металів х" = 0,016 Ом/км, що набагато менше, ніж х'. Тому х" часто зневажають, і індуктивний опір ЛЕП х приймають рівним 0,35–0,4 Ом/км (див. рис. 4).

Для ЛЕП зі сталевими проводами х" > х'. Значення х" визначають за спеціальними таблицями, що складені для проводів різних перерізів залежно від струму, що протікає по проводах.

На рис. 6 для прикладу зображена залежність індуктивного опору х₀ ліній зі сталевими проводами від струму в проводі при F = const. Крива 1 відноситься до однодротових, крива 2 – до багатодротових проводів, а пряма 3 для порівняння дає значення індуктивного опору для алюмінієвих проводів того ж перерізу.

Для практичного визначення внутрішніх індуктивних опорів звичайно користуються експериментальними даними. Зовнішні опори можна визначити за формулою (5) або знайти в [2] (табл. П. 1-5).

Дані для індуктивних опорів повітряних ліній наведені в табл. П.1-3 [2]. В цих таблицях індуктивний опір даний залежно від середньої відстані між фазами D_cp і діаметра проводу d. Перш ніж користуватися цими таблицями, треба знайти діаметр проводу d в табл. П. 1-1 або П. 1-2 [2]. У випадку, якщо значення D_cp й d не збігаються з табличними, індуктивні опори визначають інтерполяцією.

У кабельних лініях з їхніми малими відстанями між струмоведучими проводами індуктивні опори значно менші, ніж у повітряних. Для визначення x₀ кабельних ліній формули (3) і (5) незастосовні, тому що вони не враховують конструктивних особливостей кабелів. Тому при розрахунках користуються заводськими даними про індуктивний опір кабелів, яки наведені в [2] (табл. П1-9).

Повернемось до рис. 4, де показана залежність індуктивного опору кабельних ліній х_о (криві 5 й 6) від їхнього перерізу. Наведені на тім же рисунку аналогічні дані для повітряних ліній (криві 2, 3, 4) показують, що х₀ у кабелів значно менший, ніж у повітряних ліній, а в кабелів малого перерізу він настільки малий у порівнянні з активним опором, що в ряді випадків ним можна знехтувати.

Загальний вираз для визначення реактивного індуктивного опору Х (Ом) ліній довжиною l (км) можна уявити таким чином

Індуктивний опір КЛ значно менший, ніж ПЛ, через менші відстані між фазами. Це в ряді випадків дозволяє знехтувати індуктивним опором кабелю.

Читайте також:

1. DIMCLRE (РЗМЦВЛ) - колір виносних ліній (номер кольору). Може приймати значенняBYBLOCK (ПОБЛОКУ) і BYLAYER (ПОСЛОЮ).
2. II. Критерій найбільших лінійних деформацій
3. А. Це наявність в однієї людини кількох ліній клітин з різним набором хромосом.
4. Активний опір ліній електропередачі
5. АНАЛІЗ ЛІНІЙНИХ МОДЕЛЕЙ ЕКОНОМІЧНИХ ЗАДАЧ
6. Аналіз трифазного з’єднання з урахуванням опорів лінійних проводів
7. Багатоконтурні лінійні електричні ланцюги
8. Багатомірна лінійна модель регресії.
9. Білінійні і квадратичні форми в евклідовому просторі
10. Вектори, лінійні операції над векторами
11. Вибіркову (емпіричну)модель парної лінійної регресії
12. Визначення коефіцієнтів рівнянь лінійної регресії для багатофакторної задачі

Переглядів: 7122