Погонная активная проводимость

Электростатическое поле линии при определенных условиях вызывает ионизацию слоя воздуха вблизи поверхностей проводов фаз. Это явление, получившее название явления коронирования проводов (или коротко — явления короны), возникает при превышении напряженностью электри­ческого поля на поверхности провода некоторого критического значения. Коронирование проводов сопровождается акустическим шумом и поме­хами радио- и телевизионному приему. Затраты активной мощности на ионизацию воздуха (потери мощности на корону) в схеме замещения учи­тываются введением активной проводимости линии g. Ее погонное значе­ние g₀ (См/км) приближенно может быть определено по среднегодовым погонным значениям потерь мощности на корону (ΔР_{кор 0}) и номиналь­ному напряжению линии согласно выражению

g_{0 ≈}ΔР_{кор 0} / U²_ном

Значения ΔР_{кор 0} определяются экспериментально для различных райо­нов страны и приводятся в соответствующей справочной литературе. У воздушных линий (ВЛ) с нерасщепленной фазой при напряжениях 110 кВ и менее потери на корону пренебрежимо малы, поэтому их схемы замещения не содержат поперечных ветвей с активной проводимостью. Лишь начиная с (U_ном = 220 кВ, потери на корону становятся более или менее заметной величиной в суммарных потерях мощности, что влечет за собой необходимость их учета в технико-экономических расчетах. Однако в расчетах режимов электрических сетей 220 кВ при проектировании

Рис. 10.32. Варианты схем замещения линий электропередачи:

а — общего вида; б — упрощенная (без учета активной проводимости поперечных ветвей); в— приближенная (при замене поперечных ветвей постоянной зарядной мощностью); г — без поперечных ветвей (при пренебрежении как активной, так и емкостной проводимостями); д — без учета индуктивного сопротивления и проводимостей

обычно используют схемы замещения линий без активных проводимостей, так как возникающая при этом погрешность в определении режим­ных параметров не превышает погрешности исходных данных.

Наряду с абсолютными значениями погонных параметров полезно представлять и соотношения между активным и индуктивным сопротив­лениями v= r₀/х₀, активной и емкостной проводимостями s = g₀ / b₀

а также погонные значения зарядной мощности Q_{C 0}= U²_ном ∙b₀ . Знание зна­чений этих параметров позволяет ориентироваться в выборе подходящего для целей исследования или расчета варианта схемы замещения линии (рис. 10.32).

Волновые параметры и натуральная мощность

Значения погонных параметров линии непосредственно определяют ее волновое сопротивление Z_в и коэффициент распространения электромаг­нитной волны γ .

Анализ зависимостей указанных параметров для линий 35—220 кВ от сечения провода показывает, что в силу существенного влияния активного сопротивления изменения модуля и аргумента волнового сопротивления, а также коэффициента затухания являются весьма значительными. Это обстоятельство не позволяет охарактеризовать линии данного класса некоторым единственным усредненным значением модуля волнового сопротивления. Пределы изменения Z_В составляют 529—377 Ом при

U_ном = 35 кВ и 411—384 Ом при U_ном = 220 кВ.

Волновое сопротивление определяет и такую важную характеристику линии электропередачи, как ее натуральная мощность. Это понятие кос­венно характеризует пропускную способность линии. Вопросы оценки и обеспечения пропускной способности возникают преимущественно в случае электропередач большой протяженности и, как правило, сверхвы­сокого напряжения. Для воздушных линий с U_ном < 220 кВ натуральная мощность оказывается близкой к среднему для диапазона применяемых сечений значению экономически целесообразной передаваемой мощ­ности. Поэтому знание этого показателя является своеобразным ориенти­ром для выбора подходящего номинального напряжения участков вновь проектируемой сети.

Натуральная мощность линии определяется выражением

P_нат = U²_ном / Z_В (10.8)

Изменение сечения ВЛ 35—220 кВ незначительно влияет на P_нат , значение которой прежде всего определяется номинальным напряжением линии. Для линий 35 кВ ее значения лежат в диапазоне 2,3—3,2 МВт, для

линий 110 кВ аналогичный диапазон составляет 25—32 МВт, а для линий 220 кВ — 118—126 МВт. Для ориентировочной оценки в качестве сред­них значений натуральной мощности для ВЛ этих напряжений могут быть приняты 3; 28 и 122 МВт соответственно.