Схема замещения кабельных линий

Кабельные линии электропередачи представляют такой же П-образной схемой замещения, что и воздушные ли­нии, рис. 4.1. Удельные активные и реактивные сопротивления ,  могут быть определены из справочной литературе. Отметим, что индуктивное сопротивление, также как у ВЛ, состоит из двух составляющих: внешней и внутренней. Внешнее индуктивное сопротивление определяется внешним магнитным потоком, образованным вокруг проводов, и значениями  и . Естественно, что с уменьшением расстояния между фазами растёт влияние ЭДС взаимоиндукции, и индуктивное сопротивление снижается.  В кабельных линиях с их малыми расстояниями между токоведущими жилами (на два порядка меньше, чем в ВЛ) индуктивное сопротивление значительно (в 3–5 раз) меньше, чем в воздушных. Для определения   кабельных линий формулы, приведенные выше, для ВЛ, не применяют, т. к. они не учитывают конструктивных особенностей кабелей. Поэтому при расчётах пользуются заводскими данными об индуктивном сопротивлении кабелей.

Зависимость удельного активного сопротивления от площади поперечного сечения провода или жилы кабеля,  , обратно пропорциональная сечению провода, рис.4.6, ярко выражена при малых сечениях, когда   имеет большие значения, и мало заметна при больших сечениях проводов.

Рис.4.6

Индуктивное сопротивление ЛЭП определяется исполнением линии, ВЛ или КЛ и конструкцией фазы, рис. 4.6, и практически не зависит от сечения проводов.

Рабочая ёмкость кабельных линий существенно выше ёмкости ВЛ, т. к. жилы кабеля очень близки друг к другу и заземлённым металлическим оболочкам. Кроме того, диэлектрическая проницаемость кабельной изоляции значительно больше единицы – диэлектрической проницаемости воздуха.

Большое разнообразие конструкций кабеля, отсутствие их геометрических размеров усложняет определение рабочей ёмкости, в связи с чем на практике пользуются данными эксплуатационных или заводских замеров. 

В КЛ под влиянием наибольшей напряжённости находятся слои поясной изоляции у поверхности жил кабеля. Чем выше рабочее напряжение кабеля, тем заметнее токи утечки через материал изоляции и нарушение её диэлектрических свойств. Токи утечки характеризуются тангенсом угла диэлектрических потерь tgδ, принимаемым по данным завода-изготовителя и могут быть определены по формуле

.

Тогда диэлектрические потери в материале изоляции КЛ определяются, как

.

Их следует учитывать для КЛ с номинальным напряжением 110 кВ и выше. 

При расчетах режимов кабельных линий кВ можно учитывать только активное сопротивление кабельных линий.

Емкостный ток и зарядная мощность в кабельных лини­ях больше, чем в воздушных. Зарядную мощность  необходимо учитывать при кВ, причем удель­ную емкостную мощность , можно определить по таблицам.

Величина удельной проводимости  для кабель­ных линий обусловлена процессами, происходящими в изоляции (короны в кабельных линиях нет), и ееучитывают для кабельных линий кВ.

Удель­ные параметры схемы замещения кабеля , а также , приведен­ные в справочных таблицах, ориентировочны, более точно их можно опреде­лить по завод­ским характеристикам кабеля.