Активна провідність

Активна провідність повітряної лінії відповідає двом видам втрат активної потужності: від строму витоку через ізолятор і на корону. Але активна провідність обумовлена, головним чином, явищем корони, тобто іонізацією повітря навколо проводів повітряних ліній, яка виникає під впливом електричних полів, інтенсивність яких залежить від робочої напруги ЛЕП. Чим вища напруга ЛЕП, тим інтенсивніше електричне поле, тим більша іонізація повітря. Іонізація повітря – це розщеплення молекул повітря на іони при перевищені інтенсивності електричного поля електричної міцності повітря, яка досягає 21,2 кВ/см при температурі 250 С і нормальному тиску повітря. Негативні наслідки корони: 1. Втрати активної потужності і корозія металу. 2. Перешкоди на лініях зв'язку і можливий вплив на роботу релейного захисту та телемеханіки. 3. Радіоперешкоди.  Для кабельної ЛЕП (КЛ) активна провідність відповідає втратам активної потужності у ізоляції. Втрати на корону у повітряних лініях дуже залежить від погодних умов і міняються у великих розмірах. Усі ці значення даються у довідковій літературі. Активна провідність може бути визначена де DРКОР – втрати на корону, кВт/км; U – робоча напруга ЛЕП. Інтенсивність електричних полів навколо дроту залежить також від його діаметра. Чим більше діаметр дроту, тим менше інтенсивність поля при одному значені напруги (рис. 4). Оскільки струм під дією ЕРС замикається у зовнішньому слою перерізу дроту, то у разі збільшення діаметру дроті метал використається недоцільно. Тому з метою зменшення втрат активної потужності на корону використовують розщеплення фази ЛЕП. При цьому магнітні потоки окремих проводів у фазі сумарний потік, який подібний магнітному потоку для проводу із значно більшим радіусом. Раніше, при викладанні індуктивного опору ми назвали його еквівалентним радіусом RЕ . Розглянемо фазу ЛЕП, яка складається з двох проводів. Зрозуміло, що напрямок струму у цих проводах однієї фази один. Кожний дріт має силові лінії магнітного потоку, які замикаються навколо самого проводу і навколо обох проводів. Ясно, що сумарний магнітний потік між проводами зменшується, а навколо двох проводів навпаки зростає. Подібна картина має місце у дроті із значно більшим радіусом (рис. 5).  Для ЛЕП напругою до 330 кВ встановлено мінімальні перерізи проводів з умов мінімальних втрат активної потужності на корону (при розрахунках явище корони не враховують): 70 мм2 для ПЛ 110 кВ, 120 мм2 для ПЛ 150 кВ, 240 мм2 для ПЛ 220 кВ.

 

При розрахунках у мережах 330 кВ і вище необхідно ураховувати явище корона. Розщеплення проводів використовують для ЛЕП 330 кВ і вище. Звичайно число проводів у розщепленій фазі дорівнює: 330 кВ - 2; 500 кВ - 3; 750 кВ - 4.

 

Ємнісна провідність лінії електропередачі

         Дроти фаз, дріт і землю можливо розглядати як обкладки конденсатору, між якими є діелектрик -повітря. Змінне електричне поле є джерелом появи струму зміщення у діелектриках (для ПЛ цим діелектриком є повітря, для КЛ це ізоляція) подібно тому, як при змінній напрузі на конденсаторі змінне електричне поле викликає появу струму зміщення у діелектрику. Струм зміщення називають також зарядним струмом, а відповідну йому реактивну потужність зарядною. Таким чином, ємкісна провідність лінії обумовлена ємністю між фазними проводами і між проводами і землею. У загальному випадку питома ємкісна провідність b0 (См/км) для різних фаз лінії різна. Вона визначається взаємним розміщенням фазних проводів, їх геометричними розмірами і висотою підвісу понад землею (рис. 6).

При розрахунках симетричних робочих режимів лінії, у якій виконано повний цикл транспозиції проводів, звичайно використовують середнє значення питомої ємкісної провідності лінії

         де С0 – середня питома ємність (ф/км) лінії електропередачі з одним проводом у фазі. Для ліній з розщепленими фазами враховується еквівалентний радіус Rе замість радіуса проводу Rпр. Для доброго засвоєння цього матеріалу потрібно виконати розрахунки всіх параметрів схем заміщення конкретних ліній, починаючи з низьких напруг і кінчаючи лініями високих напруг. У залежності від цілі розрахунку і напруги лінії використовують повні та спрощені схеми заміщення (рис. 7):