Параметры схемы замещения воздушной линии

С расщепленными фазами

Если каждая фаза выполнена двумя и более проводами, то такая конструкция фазы называется расщеплённой. В линиях традиционного исполнения с номинальным напряжением 330 кВ фазы расщепляются на два провода, в линиях 500 кВ – на три провода, в линиях 750 кВ – на четыре-пять проводов. Основными назначениями расщепления фаз является увеличение пропускной способности ВЛ, что достигается при неизменном номинальном напряжении и сечении путём снижения индуктивного сопротивления ЛЭП и снижение (ограничение) потерь на «корону» до экономически приемлемого уровня. 

При  проводах в фазе увеличивается эквивалентный радиус расщепленной конструкции фазы, рис. 4.5

Рис.4.5

где - среднегеометрическое расстояние между проводами одной фазы ( ~ 40÷60 см); - эквивалентный диаметр провода, см; - число проводов в одной фазе,  - диаметр проводов составляющих фазу линии.

Удельное индуктивное сопротивление такой ВЛ уменьшается и определяется формулой

Снижение , достигаемое в основном за счёт уменьшения внешнего сопротивления фазы , которое определяется первым слагаемым в выше приведенной формуле.

Величина  при той же суммарной затрате метала всегда больше, чем радиус первоначального провода > . Например, если провод фазы сече­нием 600  с радиусом = 16,5 расщепить на два провода сечением 300  и = 12,2  и = 400  то  следова­тельно эквивалентный радиус увеличивается примерно в 4 раза, что соответ­ствует увеличению сечения провода в 16 раз при той же затрате металла. Этот эффект достигается тем, что при расщеплении проводов происходит пе­рераспределение поля. Поля между расщепленными проводами ослабляются и вытесняются наружу, как бы увеличивая сечение. Чем больше число проводов в фазе, чем силь­нее этот эффект. Однако каждый дополнительный провод дает меньший до­полнительный эффект. Например, при двух проводах в фазе индуктивное со­противление уменьшается на 19%, при трех – на 28%, при четырех – на 32% и т.д. по сравнению с нерасщепленным проводом.

Удельное активное сопротивление фазы ЛЭП с расщепленной фазой

где - удельное сопротивление расщепленного провода, определяемое по справочной литературе.

Однако для ВЛ указанных номинальных напряжений . Поэтому увеличение пропускной способности достигается в основном снижением индуктивного сопротивления.

Таким образом, расщепление приводит к уменьшению удельного индук­тивного сопротивления  при той же затрате металла и снижает этим потери реактивной мощности в ЛЭП.

С увеличением эквивалентного радиуса фазы снижается напряжённость электрического поля вокруг фазы и, следовательно, потери мощности на «корону». Тем не менее значения этих потерь для ВЛ высокого и сверхвысокого напряжения (220 кВ и более) составляют заметные величины, учёт которых необходим при анализе режимов линий указанных классов напряжений.

Расщепление фазы на несколько проводов увеличивает ёмкость ВЛ и соответственно емкостную проводимость 

Например, при расщеплении фазы ВЛ 220 кВ на два провода емкостная проводимость возрастает с 2,7⋅10−6 до 3,5⋅10−6 См/км. Тогда зарядная мощность ВЛ 220 кВ средней протяжённости, например 200 км, составляет около 40 МВАр, что соизмеримо с передаваемыми мощностями по ВЛ данного класса напряжения.