3 Тарау. Электр беріліс және кабель желілерінің параметрлері мен сипаттамалары

3.1 Электр беріліс желілерінің орынбасу схемасы

Электрлік жүйе – бұл, электр энергиясын өнідруге, таратуға және тұтынуға арналған электрлік тізбек.

Электрлік тізбектің алмастыру схемасы деп электрлік тізбектің графикалық бейнесін айтады, оның қималарының кезегін және қарастырылатын электрлік желінің құралдарын бейнелейді. Электрлік тізбек және, сәйкесінше, оның схемасы тармақтарды және контурларды құрайды.

Тармақ деп, кезек бойынша біріктірілген элементтерден құралған электрлік тізбектің бөлігін атайды.

Түйін деп, екі немесе одан да көп тармақтардың бірігу орнын айтады. Тоқ көзі бір тармақ бола алады.

Контур бірнеші тармақтармен жүретін кез-келген тұйықталған жол.

Кернеуі 110кВ және ұзындығы 300-400 км электр берісілінің ауалық желілері әдетте П тәрізді алмастыру схемасымен беріледі, [5]. (3.1-сурет).

3. 1-сурет. П тәріздес ауалық электр берілісі желінің алмастыру схемасы

110-220 кВ тораптардағы көптеген есептерде электр берілісі желісі қарапайым түрмен келтірілген, (3.2-сурет).

3.2- сурет. Электр беріліс желілерін алмастыру схемасы:

а ,б– желінің сыйымдылығымен түрленетін реактивті қуатты және сыйымдылықты өткізгішті 110-330 кВ әуе желісі; в- кВ әуе желісі; г- кВ кабельдік желі

3.2 Желінің кедергісі және өткізгіштігі

Сымдар мен кабельдердің активті кедергілері 50 Гц жиілікте шамамен омдық кедергіге тең. Бұл жағдайда беттік эффект құбылысы ескерілмейді. Түсті металлдардан жасалған сымдар және болат – алюминийлі сымдар үшін меншікті кедергі көлденең қимаға байланысты кесте бойынша анықталады. Болат сымдар үшін беттік эффектіні ескермеуге болмайды, олар үшін көлденең қимадан және ағып жатқан токқа байланысты болады және ол да кесте бойынша анықталады.

ӘЭБЖ-нің сызықтық активті кедергісі мына формула бойынша анықталады (1 км желінің кедергісі, Ом/км, қалыпты температурада t=20⁰C)

_(3.1)

мұндағы ρ-меншікті кедергі, Ом·мм²/км, (мысқа ρ_м=17,24 Ом·мм²/км, алюминиге ρ_ал=28,9 Ом·мм²/км);

F- өткізгіштің қимасы, мм²;

γ- меншікті өтімділік, м/(Ом·мм²).

ӘЭБЖ-нің активті кедергі (Ом) мына формула бойынша анықталады

, (3.2)

мұндағы - әсер ету кедергісі, Ом/км, +20 °С кезіндегі өткізгіштің температурасы; - желінің ұзындығы, км.

Сымның температурасы 20°С-тан өзгеше болған кезде, желінің кедергісі сәйкес келетін формулалармен анықталады

, (3.3)

мұндағы - меншікті кедергінің температуралық коэффициент, ^оС^-1 (мысқа _м=0,0043 ^оС^-1, алюминиге _м=0,004 ^оС^-1).

ӘЭБЖ-нің реактивті (индуктивті) кедергі келесі формула бойынша анықталады

, (3.4)

мұндағы - меншікті реактивті кедергісі, Ом/км.

Әуелік желінің фазаларының индуктивті меншікті кедергісі жалпы жағдайда әр түрлі болады. Симметриялық режимдегі есептеулерде х_о орташа мәндерін қолданады.

, (3.5)

мұндағы r_сым – өткізгіштің радиусы, мм;

- фаза аралық орташа геометриялық ара қашықтық, мм

, (3.6)

мұндағы - а,в,с фазаларына сәйкес сымдар арасындағы ара қашықтық, ӘЭБЖ кернеулеріне байланысты қосымшаларда берілген.

Мысалы, жағықты тең қабырғалы үшбұрыштың бұрыштары бойынша орналасқан фазалардың (3.3,а, сурет) орташа геометриялық ара қашықтығы -ға тең.

Екі тізбекті тіректерде парраллель тізбектер орналасқан кезде, әрбір фазалық өткізгіштің ағын ілінісі екі желінің токтарымен анықталады. Екінші тізбектің әсерінен х_о өзгеруі, тізбектер арасындағы қашықтықтықтан тәуелді болады. Бір тізбектің х_о кедергісінің ерекшелігі екінші тізбектің әсерін ескерегенде немесе ескермегенде 5-6 % аспауы керек және тәжірибелік есептеулерде ол ескерілмейді.

3.3-сурет. Электр өткізгішінің желілерінің орналасуы:

а –тең қабырғалы үшбұрыштың бұрыштары бойынша; б­ фазалардың көлденең орналасуы кезінде.

кВ кезінде, электр беріліс желілерінде әрбір фазаның сымы бірнеше сымға тарамдалады: 330 кВ-2, 500 кВ-3, 750кВ - 4 немесе 5, 1150кВ-8 сымға. Бұл эквиваленттік радиустың ұлғаюуына сәйкес келеді, (3.5) тұжырымдамасында орнына төмендегі өрнек қолданылады.

, (3.7)

мұндағы - сымның эквиваленттік радиусы, см;

- бір фазаның сымдарының арасындағы ара қашықтықтарының орташа геометриялық қашықтығы, см (40÷60).

- бір фазадағы сымның саны.

Тарамдалған сымды желі үшін, соңғы қосылатын шама (3.5) есе азаяды, демек түрінде болады (3.3 мысалға қараңыз). Тарамдалған сымды желілердің фазаларының активті меншікті кедергілері келесі түрде анықталады

, (3.8)

мұндағы - берілген қиманың меншікті кедергісі, анықтамалық кесте бойынша анықталынған.

Х_о кедергісі болат алюминийлі сымдарға қимаға байланысты анықтамалық кестемен, ал, болат сымдарға қима мен токқа байланысты анықталады.

Желінің активті өткізгіштігі активті қуаттарының шығындарының екі түріне сәйкес келеді: оқшаулатқыштардан өтетін ағын тогына және тәжделуге кететін шығынға.

Оқшаулатқыштар арқылы өтетін ағын тогы өте аз және оқшаулатқыштардағы қуат шығындарын ескермеуге болады.