Характеристики и параметры элементов электрических систем. Сопротивления и проводимости линий электропередачи, страница 3

В соответствии с [22] в воздушных линиях 35 кВ и выше проводники должны быть проверены по условиям образования короны с учетом среднегодовых значений плотности и температуры воздуха  на высоте расположения линии над уровнем моря, приведенного радиуса проводника, а также коэффициента негладкости проводника. При этом наибольшая напряженность поля у поверхности проводника должна быть  не более 0,9 начальной напряженности короны

Корона вызывает потери активной мощности, составляющие десятки кВт на 1 км длины линии. Корона сопровождается также коррозией проводов и появлением радиопомех.

Наиболее эффективным средством уменьшения или устранения короны является увеличение диаметра провода. В связи с этим в воздушных линиях установлены наименьшие допустимые сечения проводов по короне: для 110 кВ - 70 мм; 220 кВ - 240 мм.

В линиях электропередачи напряжением 330 кВ и выше радикальным средством снижения потерь мощности на корону является расщепление фазы, когда ее выполняют из нескольких проводов, расположенных на расстоянии а=40-60 см друг от друга. В линиях напряжением 330 кВ фазу расщепляют на 2 провода, 500 кВ - на 3-4, 750 кВ - на 4-5; 1150 кВ - на 8 проводов. На рис. 4.3 представлена конструкция расщепленной фазы воздушной линии напряжением 750 кВ,  выполненная пятью проводами. В пролете для предотвращения схлестывания провода расщепленной фазы фиксируются дистанционными распорками. Расщепление фазы увеличивает эквивалентный радиус провода (см. формулу (4.7)) и снижает напряженность электрического поля на поверхности проводов.

Применяемые в настоящее время конструкции расщепленной фазы на разные напряжения не исключает полностью потерь на корону. Их учитывают различными видами зависимости потерь на корону от напряжения. При этом для оценки потерь на корону иногда пользуются удельными среднегодовыми потерями мощности на корону , полученными на основе статистических исследований типовых линий в конкретном регионе

                                                                                                       (4.10)

          Емкостная проводимость обусловлена наличием емкости между проводами разных фаз и емкостью провод-земля. Как правило влиянием на емкость земли и соседних цепей пренебрегают. Емкостную проводимость линии длиной L определяют по формуле

                                                  ,                                                             (4.11)

где - удельная емкостная проводимость, См/км.

Величина  зависит от сечения проводника, расстояния между фазами и от диэлектрической проницаемости изоляционного материала.

Для воздушных линий удельную емкостную проводимость можно вычислить по выражению

                                                                                                      (4.12)

Для линий с расщепленной фазой в формулу (4.12) вместо R следует подставлять значение эквивалентного радиуса , определяемого по (4.7). Значит для них  больше, чем в обычных воздушных линиях.

При определении емкостной проводимости воздушных линий лучше пользоваться справочными таблицами, где она находится в зависимости от марки провода или конструкции расщепленной фазы и номинального напряжения или среднегеометрического расстояния между фазами.

Емкостная проводимость трехфазного кабеля зависит от диэлектрической проницаемости изоляции кабеля, наличия в некоторых кабелях заземленной свинцовой или алюминиевой оболочки и других конструктивных его особенностей. Это не учитывает формула (4.12), которая может служить только для весьма приближенных оценок величины  для кабелей. Поэтому необходимо пользоваться готовыми заводскими данными по емкостной  проводимости или емкости трехфазных кабелей в зависимости от их напряжения и марки.

Под действием емкостной проводимости и приложенного к линии напряжения в ней протекает емкостной или зарядный ток, определяемый формулой

                                             ,                                                 (4.13)

где U - междуфазное напряжение.

При подключении линии под напряжение только с одного конца, например начала, зарядный ток возрастает от конца к началу линии пропорционально ее длине из-за равномерно распределенной емкостной проводимости вдоль линии.

Зарядный ток создает зарядную мощность линии

                                                                                               (4.14)

Как видно, она пропорциональна квадрату напряжения и поэтому заметное влияние имеет в линиях высокого напряжения, которые к тому же имеют большую длину.