Схемы замещения ЛЭП и области их применения

В предыдущих параграфах приведены, полная П – образная схема замещения ЛЭП и характеристики ее отдельных параметров (элементов), учитывающих физические процессы, сопровождающие процесс передачи электрической энергии на расстояния. При различных напряжениях сети и конструктивных особенностей ЛЭП, не все физические процессы являются определяющими и при определенных условиях некоторые из них не оказывают существенного влияния на процесс передачи электрической энергии. В связи с этим при моделировании электрических сетей, в зависимости от конструктивного исполнения, ВЛ или КЛ, рабочего напряжения, длины линии и т.д. могут использоваться различные по набору параметров и их представления схемы замещения. Проведём некоторые обобщающие пояснения к схемам замещения, сформулируем выводы и представим полученную таким образом информацию в виде таблиц. 

1. ЛЭП представляет собой цепь с равномерно распределенными параметрами, точный расчет которой приводит к сложным и объемным вычислениям. В связи с этим при расчете линий протяженностью менее 400км и рабочим напряжении 500кВ и ниже применяют упрощенную П-образную схему замещения с сосредоточенными параметрами. Для линии большей протяженности и более высокого напряжения применяют различные способы учета распределенности их параметров, табл. 4.1.

2. При расчёте симметричных установившихся режимов ЭС схему замещения составляют для одной фазы, т. е. продольные её параметры, сопротивления  изображают и вычисляют для одного фазного провода (жилы), а при расщеплении фазы – с учётом количества проводов в фазе и эквивалентного радиуса фазной конструкции ВЛ.

3. Емкостная проводимость учитывает проводимости (емкости) между фазами, между фазами и землёй и отражает генерацию зарядной мощности всей трёхфазной конструкции линии.

 4. Активная проводимость линии G, изображаемая в виде поперечной связи между фазой (жилой) и точкой нулевого потенциала схемы (землёй), включает суммарные потери активной мощности на корону (или в изоляции) трёх фаз.

5. Поперечные проводимости в схемах замещения можно не изображать, а заменять соответствующими мощностями, табл.4.1. Например, активную проводимость заменить потерями активной мощности в ВЛ или в изоляции КЛ. Емкостную проводимость - зарядной мощностью.

Указанный учёт поперечных ветвей ЛЭП нагрузками упрощает расчет параметров электрических режимов. 

6. Применение в ВЛ с расщепленной фазы уменьшает индуктивное сопротивление, потери на «корону и увеличивает зарядную мощность линии.

7. В ВЛ напряжением до 220 кВ включительно, табл.4.1, а в КЛ до 35кВ включительно, табл.4.2, при определённых условиях можно не учитывать те или иные параметры, если их влияние на работу сети несущественно.

8. В проводах ВЛ при малых сечениях (16–35 мм²) преобладают активные сопротивления, а при больших сечениях (180мм² и более в питающих сетях напряжением 220 кВ и выше) свойства сетей определяются их индуктивностями. 

Активные и индуктивные сопротивления проводов средних сечений (50 – 185 мм²) близки друг к другу. В КЛ напряжением до 10 кВ небольших сечений (50 мм² и менее) определяющим является активное сопротивление.

 

 

Таблица 4.1

Вид ЛЭП	, кВ , км	Схема замещения
ВЛ	≤ 35 кВ   110, 220 кВ     330 ÷ 500 кВ ≤ 400 км     500 кВ 300 ≤ ≤ 1000 км     > 500 кВ	Для оп­ределения параметров П-образной схемы замещения используются попра­вочные коэффициенты на длину линии. Для определения параметров схем заме­щения учитывается равномерное распре­деление сопротивлений и проводимостей вдоль линии и волновой характер передачи электрической энергии

Таблица 4.2

Вид ЛЭП	, кВ  , км	Схемы замещения
КЛ	≤ 10 кВ   20, 35 кВ     110, 220 кВ

 

Необходимость учёта индуктивных сопротивлений зависит также от доли реактивной составляющей тока в общей электрической нагрузке. При анализе электрических режимов с низкими коэффициентами мощности, , индуктивные сопротивления КЛ необходимо учитывать.

В противном случае возможны ошибки, приводящие к уменьшению действительной величины потери напряжения.