Одноцепная транспонированная воздушная линия с нерасщепленной фазой

расположении фаз по вершинам равностороннего треугольника равно междуфазному расстоянию (Dcp = Dмф), а при горизонтальном расположении (Dab = Dbc = Dмф, Dсa = 2Dмф)

Dcp =  = Dмф   = 1,26 Dмф.                                      (4.68а)

Погонная емкостная проводимость.

Под действием электростатического поля между проводами фаз, а также между проводами и землей возникают токи смещения, изменяющиеся по синусоидальному закону и практически не имеющие активной составляющей, так как потери, связанные с переориентацией диполей диэлектрика (в данном случае воздуха), ничтожно малы. Значения этих токов называются зарядными и определяются частичными емкостями между  фазами и между каждой из фаз и землей.

При транспозиции результирующий зарядный ток фазы определяется так называемой "рабочей" (эквивалентной) емкостью линии (Со, Ф/км), которой соответствует погонная емкостная проводимость (bо, См/км), определяемая выражением

bo = Со =                      (4.69),

где  — относительная диэлектрическая проницаемость, о.е.;  = 1/(4* п* 9*10⁶) — электрическая постоянная, Ф/км, остальные обозначения те же, что и в выражении (4.67).

При fном = 50 Гц с учетом того, что для воздуха е = 1,

bo = 314/[18*10ln(Dср/Dпр)] = 17,4*10/ln(Dcр/Rпр)                                   (4.69а) или                            bо = 7,58*10 /lg(Dср/Rпр).                                                               (4.69 )

Погонная активная проводимость. Электростатическое поле линии при определенных условиях вызывает ионизацию слоя воздуха вблизи поверхностей проводов фаз. Это явление, получившее название явления коронирования проводов (или коротко — явления короны), возникает при превышении напряженностью электрического поля на поверхности провода некоторого критического значения. Коронирование проводов сопровождается акустическим шумом и помехами радио- и телевизионному приему.

Затраты активной мощности на ионизацию воздуха (потери мощности на корону — dРкор) в схеме замещения учитываются введением активной проводимости линии (g). Ее погонное значение (gо, См/км) приближенно может быть определено по среднегодовым погонным значениям потерь мощности на корону (dР _кор0)  и номинальному напряжению линии (Uном) согласно выражению

gо =  dР_кор0/U _{ном                                                                       (4.70)}

Значения dРкоро определяются экспериментально для различных районов страны и приводятся в соответствующей справочной литературе [5, 20]. У воздушных линий (ВЛ) с нерасщепленной фазой при напряжениях 110 кВ и менее потери на корону пренебрежимо малы, поэтому их схемы замещения не содержат поперечных ветвей с активной проводимостью. Лишь начиная с Uном ⁼ 220 кВ потери на корону становятся более или менее заметной величиной в суммарных потерях мощности, что влечет за собой необходимость их учета в технико-экономических расчетах. Однако в расчетах режимов электрических сетей 220 кВ при проектировании обычно используют схемы замещения линий без активных проводимостей, так как возникающая при этом погрешность в определении режимных параметров не превышает погрешности исходных данных.

Наряду с абсолютными значениями погонных параметров полезно представлять и соотношения между активным и индуктивным сопротивлениями

Рис. 4.4. Варианты схем замещения линий электропередачи:

а - общего вида; б - упрощенная (без учета активной проводимости поперечных ветвей); в - приближенная (при замене поперечных ветвей постоянной зарядной мощностью); г - без поперечных ветвей (при пренебрежении как активной, так и емкостной проводимостью); д - без учета индуктивного сопротивления и проводимостей

Значения и соотношения погонных параметров. Анализ зависимостей погонных параметров ВЛ 35—220 кВ от сечения провода [21] показывает, что значения реактивных параметров претерпевают значительно меньшие изменения по сравнению с погонным активным сопротивлением, что объясняется положением радиуса провода под знаком логарифма в формулах (4.676) и (4.696). Так, если погонное активное сопротивление меняется при увеличении сечения от 50 до 500 мм² в диапазоне от 0,6 до 0,06 Ом/км, то пределы изменения индуктивного сопротивления составляют 0,44—0,39 Ом/Км и в качестве среднего значения в приближенных расчетах может быть принято значение доср =0,41 Ом/км.

Соотношение ro/xo = v в силу незначительного изменения хo имеет практически такой же резко падающий характер, что и rо, меняясь в пределах от 1,4 до 0,15. Лишь при Uном = 220 кВ (при использовании больших сечений — от 240 до 500 мм²) этот диапазон сокращается до 0,28—0,15. Это означает, что в расчетах режимов сетей 35—150 кВ пренебрегать активным сопротивлением линий недопустимо.

Аналогично xo, погонная емкостная провбдимость меняется в диапазоне лишь от 2,58 до 2,95 мкСм/км, а среднее значение составляет boср == 2,72 мкСм/км.

Погонное значение зарядной мощности (Qco) при незначительном изменении bo в основном определяется номинальным напряжением линии [см. формулу (4.73)]. При Uном ⁼ 35 кВ это значение составляет лишь 3—4 квар/км, что, в свою очередь (с учетом того, что до = 0), вообще позволяет отказаться от учета поперечных ветвей в схеме замещения (рис. 4.4, г). При напряжениях 110—220 кВ такой учет необходим, так как значение зарядной мощности с ростом Уцом оказывает все большее влияние на баланс реактивной мощности в линии. Вместе с тем при проектировании наряду со схемой рис. 4.4, б часто используют и приближенную схему замещения (рис. 4.4, б), в которой qc определяется по значениям Qco. Последние слабо зависят от сечения, и поэтому могут быть использованы усредненные значения (Qcocp), которые составляют: 33 квар/км для Uном = 110 кВ, 60 квар/км для Uном = 150 кВ, 131 квар/км для Uном = 220 кВ.

При Uном = 220 кВ определенная по справочным данным [5] погонная активная проводимость на два порядка меньше емкостной (s = = 2,35-0,9%) и в большинстве практических расчетов ею пренебрегают, используя при этом упрощенную схему замещения, рис. 4.4, б.

Волновые параметры и натуральная мощность. Значения погонных параметров линии непосредственно определяют величины ее волнового сопротивления Zв согласно выражению (4.10) и постоянной распространения, электромагнитной волны     соответствии с (4.7).

Анализ зависимостей волновых параметров линий 35—220 кВ от сечения