Рис. 3.1. Включение разомкнутой линии к источнику синусоидальной ЭДС:
а —схема; б — резонансные кривые; 1 — Хи =0; 2 — Хи =0,5Zс, добротность линии и источника Q = 12,5; 3— Хи=0. учтено коронирование проводов
Последнее выражение можно упростить, если учесть, что для воздушных линий электропередачи R'<<jwL'
где — коэффициент затухания; = /с=1,05-10-3 рад/км — коэффициент изменения фазы; Zc — волновое сопротивление линии, определяемое по формуле
Если схема далека от резонансных условий на частоте источника , влияние активного сопротивления R' мало и уравнения (3.1) и (3.2) принимают вид
Отношение напряжения в конце линии к напряжению в начале линии называется коэффициентом передачи:
На основе (3.9) построена зависимость U'(/) от l (см. рис. 3.4, б, кривая 1) с учетом того, что U (0)=Е. Кривая четко выявляет резонансные свойства схемы. Резонанс наступает при / = /2, т. е. при l=1500 км, если f = 50 Гц. Линия такой длины имеет период собственных колебаний
и частоту собственных колебаний, равную частоте источника . Напряжение в конце линии при резонансе нужно определять с учетом сопротивления R', и для = /2
где Q— добротность линии.
Входное сопротивление разомкнутой линии
При < /2 (/<1500 км при частоте источника = 314 с-1) ZВХ имеет емкостный характер.
Для небольших длин, характерных для линий с номинальным напряжением до 220 кВ, формулу (3.12) можно упростить, перейдя от тригонометрических функций к их аргументам. Например, при l=100 км l=0,105 рад (6°)
т. е. такую линию можно заменить сосредоточенной емкостью. При длинах 200—300 км cos ; тогда
Нетрудно видеть, что это соотношение соответствует Т-образной схеме замещения. С увеличением длины линии погрешность от такой замены возрастает и следует пользоваться формулами длинных линий.
Если источник имеет внутреннее сопротивление ХИ то напряжение в начале линии определяется по формуле
Напряжение в конце линии равно
На рис. 3.1, б построены зависимости U(0) и U(l) от l при Хи —0,5Zc (кривая 2). Напряжение в точке резонанса вычислено с учетом добротности линии и источника. Точка резонанса сдвинута по отношению к соответствующей точке при Хи = 0 в сторону меньших длин, так как к индуктивности линии добавляется индуктивность источника. Аналогичные резонансные кривые могут быть построены при постоянной длине линии и переменной индуктивности источника, что соответствует, например, изменению числа включенных генераторов на станции. Приведенные кривые и уравнения показывают, что в разомкнутой линии большой длины, присоединенной к источнику с внутренним сопротивлением Хи, возможны повышения напряжения из-за прохождения емкостного тока линии через индуктивность источника [U(0)>E] и индуктивность линии [U(l)>U(О)]. Этот эффект, названный емкостным эффектом, особенно проявляется в линиях СВН большой длины. Резонанс является частным случаем проявления емкостного эффекта. Он наступает при ХВХ=Хи, т. е. в том случае, когда входное сопротивление линии, носящее емкостный характер, равно индуктивному сопротивлению источника, что эквивалентно равенству первой частоты собственных колебаний схемы частоте источника.
Повышение напряжения на линии может привести к появлению короны. Возникновение короны на линии отражается в схеме замещения длинной линии введением активной проводимости G' и добавочной емкости C', зависящих от напряжения U(х) в данной точке линии.
Вследствие значительных активных потерь при коронировании резонансная кривая получается менее острой, чем при отсутствии короны, с максимумом около (3,0 - 3,5)E, сдвинутым в сторону меньших длин из-за появления дополнительной емкости.
В расчетах величины G' и С' могут быть приближенно определены по формулам
где UK— напряжение возникновения короны; и 0 — коэффициенты, которые уменьшаются с числом проводов расщепленной фазы: = 0,7 - 0,35, 0 = 0,22 - 0,11.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.