Совместный выбор напряжения линии и ее сечения. Расчет характерных режимов электрических сетей, страница 3

Рабочая напряженность электрического поля на поверхности провода линий с расщепленными фазами может быть определена по формуле

                                                            (9.57) где U – линейное напряжение линии, кВ;

N – число проводов в фазе;

R_э – эквивалентный радиус расщепленной фазы:

R – радиус каждого провода, см;

а_ср – среднее геометрическое расстояние между проводами одной фазы, см;

D_ср – среднее геометрическое расстояние между осями фаз, см.

Для линий с нерасщепленными фазами (N = 1) формула (9.57) приобретает вид

                                                                                  (9.58) Формулы (9.57) и (9.58) позволяют рассчитать напряженность электрического поля для крайних проводов линии в случае расположения проводов в горизонтальной плоскости. Напряженность электрического поля среднего провода принимается на 10% больше.

Как следует из формул (9.57) и (9.58), значения Е_макс и Е₀ зависят от диаметра провода, причем Е_макс = f(D_пр) более сильная. Кроме того, Е_макс непосредственно связано с напряжением линии. Поэтому различным номинальным напряжениям будут соответствовать некоторые минимальные диаметры провода D_мин, для которых соблюдается условие (9.56). В ПУЭ [22] для ВЛ 110‑220 кВ рекомендуется формула:

D_мин ³ 0,011U_ном, где D_мин – в см, а U_ном – в кВ.

Поскольку диаметры и сечения проводов связаны между собой, то выбор (проверка) проводов по условию короны может быть осуществлен по соотношению:

F_к ³ F_{мин.кор}, где F_{мин.кор} – допустимое минимальное сечение, принимается по ПУЭ [22].

Выбор (проверку) проводов по короне можно также осуществить по условию:

U_раб < U_кр, где U_кр – критическое напряжение короны (см. параграф 4.1).

Критическое (линейное) напряжение можно найти из выражения:

где m_н – коэффициент негладкости (шероховатости) провода, m_н = 0,8 – 0,85; m_п – коэффициент, учитывающий состояние погоды, при сухой и ясной погоде m_п = 1, при тумане, дожде, инее, мокром снеге и гололеде m_п = 0,8; δ – коэффициент, учитывающий барометрическое давление b и температуру воздуха, при b = 760 мм. рт. ст. и t = 25^оС δ = 1; r – радиус провода, см; D – расстояние между осями проводов линии , см.

9.19. Расчет характерных режимов электрических сетей

После формирования конфигурации электрической сети, принятия решений по ее конструктивному исполнению и выбора основных параметров (номинального напряжения, сечений проводов, типов трансформаторов и др.) необходимо проверить работоспособность и управляемость сети. По существу, следует создать желаемые режимные параметры (напряжения, токи, потоки мощности) для наиболее характерных режимов работы сети: наибольших и наименьших нагрузок.

Все промежуточные нормальные режимы работы сети будут находиться между этими двумя крайними. Важно также рассмотреть наиболее тяжелые послеаварийные режимы. Здесь чаще всего обнаруживаются перегрузки ветвей схемы сверх их технически допустимых нагрузок и понижение напряжения в электрически удаленных от источника питания узлах.

Электрические расчеты характерных режимов рекомендуется проводить по техническим или учебным программам на ПЭВМ. Для этого необходимо специальным образом подготовить исходную информацию о сети. Методика подготовки исходных данных и проведения этих расчетов описана в параграфе 8.13.

Результаты электрических расчетов служат основой для последующего анализа параметров режимов работы сети и проверки достаточности технических средств управления ими.

Ветви в расчетной схеме образуются линиями электропередачи и обмотками трансформаторов. Потоки мощностей (токи) в этих элементах не должны превышать своих предельно допустимых значений по условиям нагрева.