2. Сопротивление, вычисленное с учетом температуры, меньше, чем без учета температуры. Если разница этих сопротивлений достаточно велика, то оптимальный ток, полученный по уравнению (8), может оказаться даже больше, чем по уравнению (7). Однако соответствующее повышение температуры будет небольшим, и оно не приведет к каким-либо отрицательным последствиям, так как эта температура останется достаточно низкой.
5. Устойчивость узлов нагрузки
Температурная зависимость сопротивления является одним из источников положительной обратной связи в электрических системах. Действительно, повышение температуры элемента сети приводит к увеличению тепловыделения (потерь активной мощности), что вызывает дальнейший нагрев. Эта обратная связь может усиливаться при определенных свойствах электрической системы, когда вместе с ростом температуры увеличивается ток (см. выше).
Известно, что положительные обратные связи приводят к снижению устойчивости систем. Температурная зависимость сопротивления не является исключением. Теоретически она может привести к неограниченному нагреву элементов сети. Однако это возможно только при токах, намного превышающих допустимые. Поэтому в рабочих режимах температурная зависимость сопротивления сама по себе не приводит к нарушению устойчивости, но может способствовать потере устойчивости, вызванной другими факторами.
Характерным случаем является «лавина напряжения», когда снижение напряжения в узле нагрузки приводит к росту тока, что в свою очередь вызывает дальнейшее снижение напряжения, и так происходит до тех пор, пока электродвигательная нагрузки не «опрокидывается». Но температурная зависимость сопротивления будет дополнительно усиливать этот процесс, поскольку рост тока приведет к росту температуры элементов сети, и, следовательно, к увеличению сопротивления электропередачи, что также приводит к снижению напряжения. Процесс нагрева и собственно «лавина напряжения» происходят в разных масштабах времени. Можно считать, что первое предшествует второму, создавая условия для потери устойчивости.
Очевидно, влияние температуры на устойчивость будет существенным только в тех случаях, когда тепловые процессы в элементах сети достаточно выражены, то есть при сравнительно высоких температурах. Поэтому снижение температуры наиболее нагретых элементов сети будет способствовать повышению устойчивости узлов нагрузки, что является еще одним преимуществом учета нагрева в электрических расчетах.
Заключение
Учет нагрева элементов сети в электрических расчетах позволяет уточнить и снизить потери энергии в электрических сетях, уменьшить вероятность ошибки при выборе мероприятий по снижению потерь, а также улучшить тепловой режим элементов сети. Последнее заключается в снижении температуры наиболее нагретых элементов сети, которое приводит:
1) к снижению теплового износа оборудования;
2) к уменьшению вероятности перегрузки элементов сети по току, особенно в послеаварийных и ремонтных режимах;
3) к повышению термической стойкости элементов сети при КЗ (так как снижается температура в предшествующем режиме);
4) в определенных случаях – к повышению устойчивости узлов нагрузки.
Все это проявляется тем сильнее, чем больше рабочий диапазон температур элементов сети и чем меньше отношения индуктивных сопротивлений элементов сети к активным.
В настоящее время все более широкое распространение получают провода и кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена, характеризующиеся повышенной нагревостойкостью и увеличенным рабочим диапазоном температур. Кроме того, осуществляется замена неизолированных воздушных линий 0,4–20 кВ на линии с изолированными проводами, которые обладают меньшим индуктивным сопротивлением по сравнению с неизолированными линиями при том же активном сопротивлении. Таким образом, существующие тенденции развития электрических сетей делают учет температуры в электрических расчетах все более эффективным.
Библиографический список
1. Поспелов Г.Е., Сыч Н.М. Потери мощности и энергии в электрических сетях / Под ред. Г.Е. Поспелова. – М.: Энергоиздат, 1981. – 216 с.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.