2.3 Әдістемелік нұсқаулар
Ұзындығы 300-400 км дейінгі 110 кВ және жоғары кернеулі электр берілісінің әуе желісі, әдетте П-тәрізді алмастыру сұлбасындай беріледі (2.2 суретті қараңыз).
2.2 сурет – Желінің алмастыру сұлбасы
Кәбілдер мен сымдардың белсенді кедергісі ток жіберетін талсымдардың материалдарымен және олардың қималарымен анықталады. Жалаңаш сымдар мен +20°С қызған кәбілдерге арналған погондық белсенді кедергісі (1 км ұзындықтағы) келесімен анықталады
r
=
,
(2.1)
мұндағы
r
- өткізгіштің
меншікті
кедергісі
(
);
F
– сым қимасы,
мм
.
Желінің белсенді кедергісі, ұзындығы l келесімен анықталады
R=r
×l
.
50 Гц жиіліктегі кәбілдер мен сымдардың белсенді кедергілері омдық кедергіге тең болып келеді. Сонымен беттік эффектінің әсері ескерілмейді. Сым қызуының белсенді кедергісіне қарамастан, орта температурадағы (+20°С) осы кедергілердің әсері есептеледі.
Өздік индукцияның э.қ.к тогына қарсы әрекет ететін кедергіні индуктивті кедергі деп атайды. Токты кері жіберетін сым болып табылатын үшфазалы желідегі көршілес сымдар қарастырылып отырған сымдағы ток үшін алдымен токтың негізгі бағытына сәйкес э.қ.к. бағыттайды, ол реактивтік кедергіге сәйкес өзіндік индукцияны э.қ.к. азайтады. Сондықтан желідегі фаздық сымдар бір бірінен алшақ орнатылса, көршілес сымдар бір біріне аз әсер етеді, ал сымдар арасындағы сейілу ағыны және желідегі индуктивтік кедергісі – жоғары болады.
Сондай-ақ индуктивті кедергіге сым диаметрі, сымның магниттік өтімділігі және айнымалы ток жиілігі де әсер етеді.
Желідегі погондық нндуктивтік кедергінің шамасын келесідей анықтайды
х
=
w×(4,6×lg
+
0,5m)×10
,
(2.2)
мұндағы w = 314 – 50 Гц бұрыштағы жиілік;
D
-
сым арасындағы
ортагеометриялық
қашықтық;
r
-
сым радиусы.
Түрлі түсті металдан жасалған сымдар үшін (μ=1) өндірістегі 50 Гц жиілігінде (2.2) формуласы келесідей болады
х = 0,144×lg + 0,016 . (2.3)
Бір тізбекті үш фазалы желідегі сымдар арасындағы ортагеометриялық қашықтығы
D
=
,
мұндағы
D
,
D
,
D
-
жеке фазадағы
сымдар
арасындағы
қашықтығы.
Тең
қабырғалы
үшбұрыштың
нұсқалары
бойынша
сымдарды
орнатқан
кезде
барлық
сымдар
бір
біріне
қатысты
бірдей
қашықтықта
орнатылады
және
ортагеометриялық
қашықтығы
D
=D
(2.3 суретті қараңыз).Сымдарды
горизонталь орнатқан
кезде
(2.4 суретті
қараңыз).
2.3 сурет - Сымдарды 2.4 сурет – Сымдарды
үшбұрыш қылып орнату горизонталь орнату
Желінің белосенді өтімділігі токтардың оқшауламасы арқылы ағуынан және сымның электрлік тәжінен белсенді қуатының шығындарына байланысты
Егер желідегі ағындарды алмасақ, онда тәжбен белгіленген белсенді өтімділігі
,
(2.4)
мұндағы
-
тәждегі
қуат
шығыны,
кВт/км;
U
-
номиналдық
кернеуі.
Реактивтік өтімділігі сым және жер арасындағы сыйымдылықа байланысты және сыйымдылық сипаты болады. Ол келесі өрнекпен анықталады
b =w×С ,
мұндағы С - желінің жұмыстық сыйымдылығы, Ф/км.
Желінің жұмыстық сыйымдылығы сымдар диаметрінен, олардың өзара орнатылғанынан, солардың арасындағы арақашықтығынан және диэлектрлік өтімділігінен байланысты болады.
Электрлік желілерді тәжірибеде есептегенде бір сымды үшфаздық әуе желісіндегі бір фазаға деген жұмыстық сыйымдылығын келесі формула бойынша анықтайды
С
=
.
(2.5)
50 Гц айнымалы ток жиілігінде
b
=
.
(2.6)
Желінің барлық сыйымдылық өткізгіштігі
B = b ×l.
Үшорамды трансформаторларды алмастыру сұлбада үш суәлелі жұлдызша түрінде көрсетілген (2.5 суретті қараңыз)
2.5 сурет - Үшорамды трансформаторлардың алмастыру сұлбасы
Қазіргі заманғы үшорамды трансформаторлардың орамасы 100/100/100% қуатына сәйкес жасалған, яғни ораманың әрқайсысы барлық қуатты таратуға есептелген.
Үшорамды трансформатордың алмастыру сұлбасындағы жұлдыз сәулелерінің белсенді кедергісін трансформатордың жалпы кедергісі бойынша анықтайды. Орамдар қуаты тепе-тең болған кезде
R
=R
=R
=0,5R
.
Трансформатордың жалпы кедергісін R екіорамды трансформатордың формуласы бойынша анықтайды, онда трансформатордың төлқұжаттық берілгендерінде белгіленген ораманың номиналдық жүктемесіндегі НЖ қысқа тұйықталу қуатының DРк ең көп шығынымен алмасытарды.
Үшорамды
трансформаторларға
арналған
қысқа
тұйықталу
кернеуін
әр
қос
орама
үшін
номиналдыдан
U
,
U
,
U
пайызбен
заводта беріледі.
Трансформатор сәулесінің эквиваленттік алмастыру сұлбасына сәйкес орамалардың ажыратылған біреуін келесідей жазуға болады
.
(2.7)
Осы
теңдеулерді
біріге
шешіп,
U
,
U
,U
қатысты
табамыз
.
(2.8)
Осы мәндерді реактивті кедергісі өрнегіне салып трансформатордың әр орамасының индуктивтік кедергісін табамыз.
(2.9)
Трансформатордағы өткізгіштігі орама санына қарамайды және , сондай-ақ екіорамды трансформатордағыдай анықталады.
Автотрансформатордың алмастыру сұлбасы үшорамды трансформатор секілді үш сәулелі жұлдызша түрінде көрсетілген. Алмастыру сұлбасының параметрлері үшорамды трансформаторға ұқсас келеді.
Торап учаскесіндегі қуаты мен желі элементтеріндегі қуат шығынын желідегі номиналдық кернеуі бойынша есептеуге болады.
Тораптағы түйіспелі нүктелеріндегі кернеу деңгейін анықтаған кезде энергожүйенің қосалқы станциясындағы кернеуді 1,05 Uном тең етіп алу керек.