28 Условия выбора и проверки воздушных линий с неизолированными проводами

Воздушные линии с неизолированными проводами выбираются и проверяются по следующим характеристикам:

1) По нормированной плотности тока;

2) По допустимому нагреву в нормальном и послеаварийном режимах;

3) По результатам проверки на коронный разряд;

4) По потерям напряжения.

Условие выбора по нормированной плотности тока имеет вид

, (5.18)

где I_max,нр – наибольший ток линии в нормальном режиме.

Полученное сечение округляется до ближайшего стандартного. Если оно превысит верхнюю границу диапазона сечений, применяемых для данного класса напряжения, то можно либо повысить номинальное напряжение сети, либо увеличить число цепей линии сверх необходимого по надежности. Оба этих шага требуют технико-экономического обоснования, и целесообразным может оказаться выбор линии с сечением меньше экономического (на уровне верхней границы диапазона сечений, применяемых для данного класса напряжения). При учебном проектировании увеличение напряжения или числа цепей допускается производить без технико-экономического расчета.

Для линий напряжением 750 кВ и выше нормированная плотность тока не используется и выбор сечения осуществляется на основе технико-экономического расчета.

Проверка по допустимому нагреву осуществляется по условию

, (5.19)

где I_max – наибольший ток линии среди всех послеаварийных и нормального режимов (в расчетах используется максимум тока с получасовым усреднением, так как примерно за полчаса провода достигают установившейся температуры).

Допустимый ток определяется по формуле (5.17). Если условие (5.19) не выполнилось, то сечение провода следует увеличить. При невозможности увеличения сечения повышается номинальное напряжение или число цепей линии.

Проверка сечений на корону осуществляется при напряжениях 35 кВ и выше. При этом линии напряжением выше 35 кВ, проложенные на высоте 1500 м и более над уровнем моря, должны проверяться на корону в соответствии с действующими руководящими указаниями. В остальных случаях проверка сводится к условию

, (5.20)

где U_кр – критическое напряжение, выше которого начинается интенсивное коронирование, кВ; r_пр – радиус провода, см; D_ср – среднегеометрическое расстояние между фазами, см.

Из последнего выражения для линий с типовыми конструкциями фаз можно получить значения минимальных радиусов по условию короны для каждого класса напряжения. Этим радиусам соответствуют следующие сечения: 35 кВ – F_min=35 мм², 110 кВ – F_min=70 мм², 220 кВ – F_min=240 мм² (в действительности из (5.20) для 35 кВ получается сечение менее 35 мм², однако для данного класса напряжения меньшие сечения не применяются). Тогда проверка линий с типовыми конструкциями фаз на корону может производиться по условию

, (5.21)

где F – ранее выбранное сечение провода.

Условие проверки по потерям напряжения имеет вид

, (5.22)

где U – расчетная потеря напряжения от источника питания до наиболее электрически удаленного узла сети; U_доп – максимально допустимая потеря напряжения.

Расчетная потеря напряжения

обычно принимается равной сумме продольных составляющих падения напряжения, выраженных в процентах от номинального напряжения:

, (5.23)

где i – номер линии.

Условие (5.22) проверяется отдельно для нормального режима и для после аварийных режимов. В питающих сетях в нормальном режиме U_доп=15%; в послеаварийном режиме U_доп=20%. В сетях до 1000 В допустимая потеря напряжения определяется как разность напряжения на низкой стороне подстанции и минимально допустимого напряжения в точке подключения самого удаленного потребителя. При невыполнении условия (5.22) в распределительных сетях необходимо повысить сечение проводов или число цепей. В питающих сетях индуктивное сопротивление линий обычно значительно превышает активное. Так как индуктивное сопротивление мало зависит от сечения, то повышение сечения для снижения потерь напряжения в питающих сетях малоэффективно. Вместо этого следует либо повысить номинальное напряжение, либо увеличить число цепей линий.