l38 (1274730)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

14.5.Кабельные и воздушные линии электропередачиПри передаче электроэнергии на расстояния используются линии открытого типа(воздушные линии - ВЛ) и закрытого типа (кабельные линии - КЛ). Наиболеераспространены линии трехфазного переменного тока открытого типа. Радиальнойсчитается линия, в которую мощность поступает только с одной стороны, т.е. отединственного источника питания. От магистральной линии отходит несколькоответвлений. Различают распределительные и питающие линии, линии межсистемнойсвязи.У воздушной линии провода поддерживаются над землей с помощью опор, изоляторови арматуры.

Главным элементом воздушной линии являются провода фаз линии А, В, С.Все материалы, используемые для проводов воздушных линий электропередачи, имеютнебольшое удельное сопротивление, высокую механическую прочность, стойкость кизменяющимся условиям окружающей среды. Неизолированные провода и тросы могутбыть однопроволочные и многопроволочные, изготовленные из одного материала (сплава)или из разных материалов. Конструкции неизолированных проводов приведены на рис.14.20.а)б)в)г)д)Рис.

14.20. Конструкции неизолированных проводов: а) однопроволочный;б) многопроволочный из одного материала; в) многопроволочный из двух материалов;г) расширенный; д) полыйРасширенные и полые провода разрабатывались для применения ВЛ напряжениемболее 220 кВ с целью уменьшения последствий явления коронного разряда на проводах иявления поверхностного эффекта. Для ВЛ СВН и УВН используется расщепление фазына несколько составляющих.

В отечественных линиях 330 кВ используют расщеплениефазы на два провода, фиксируемых распорками на расстоянии 40 см друг от друга. На ВЛ550 кВ применяется конструкция "равносторонний треугольник" для пучка из трехпроводов.Для защиты проводов от прямых ударов молнии применяются грозозащитные тросы.Грозозащитные тросы выполняются из стальных оцинкованных многопроволочныхканатов сечением 35, 50 и 70 мм2. На ВЛ более 110 кВ имеющих стальные илижелезобетонные опоры, грозозащитные тросы подвешиваются вдоль всей линии. Опорыпредназначены для поддержания проводов и тросов на определенной высоте надповерхностью земли.

Изоляторы обеспечивают необходимый промежуток междупроводом и опорой. С помощью линейной арматуры провода закрепляются на изоляторах,изоляторы - на опорах. Фундаменты обеспечивают устойчивость всей конструкции (рис.14.21).Рис. 14.21. Опора воздушной линии: 1 – провода фаз (A, B, C); 2 – защитные тросы(Т1, Т2); 3 – опора; 4 – гирлянда изоляторов; 5 – элементы арматуры; 6 - фундаментыДля воздушной линии переменного тока существует зависимость максимальнойпередаваемой мощности от ее длины - чем длиннее линия, тем меньше предельнаямощность, которую можно передать.Кабельные линии переменного тока имеют длину не более 15-20 км, прежде всего изза высокой стоимости кабеля. Для передачи и распределения электроэнергииприменяются силовые кабели низкого, среднего и высокого напряжения, изолированныепровода и волоконно-оптические кабели.

Силовые кабели низкого напряженияприменяются в трехфазных системах с заземленной нейтралью при напряжении 220/380 Ви в основном исполнении имеют три фазных провода и один нулевой для соединения сзаземленной нейтралью. Силовые кабели среднего напряжения применяются враспределительных сетях с изолированной нейтралью на напряжении 6, 10, 20 и 35 кВ.Конструкция силовых кабелей приведена на рис. 14.22 и 14.23.Рис. 14.22. Конструкция силового кабеля: 1 - ПВХ-оболочка; 2- ПВХ-изоляция;3- алюминиевая жилаРис. 14.23. Конструкция силового кабеля: 1 – токопроводящая жила; 2 – фазнаяизоляция; 3 – поясная изоляция; 4 – заполнитель; 5 – металлическая броня; 6 – подушка;7 – броня; 8 – наружный покров.В кабельной линии один или несколько кабелей расположены в земле илиспециальных сооружениях (коллекторах, туннелях, каналах и т.д.).В оптических кабелях поток информации передается по оптическим волокнам.Оптическое волокно имеет коаксиальную структуру и состоит из кварцевой сердцевины,кварцевой оболочки и наружного защитного покрытия (рис.

14.24). Оптический сигналраспространяется в волокне за счет полного внутреннего отражения передаваемогооптического импульса от границы сердцевина - оболочка. В результате световой импульсне выходит из волокна, что обеспечивает низкие потери при передаче. Оптическиеволокна разделяют на одномодовые и многомодовые.Рис. 14.24. Распространение оптических волн в оптическом волокнеМода - тип колебаний, образующихся в оптическом волокне под действием электрических и магнитныхполей и электрической поляризации.Основными параметрами оптического волокна являются затухание и дисперсия.Затухание обусловлено собственными потерями на счет поглощения и рассеиванияпередаваемого сигнала.

Дисперсия представляет собой зависимость фазовой скоростисветовых волн от частоты и определяет полосу частот, пропускаемую оптическимволокном. Диаметр сердечника для одномодовых световодов составляет 6-8 мкм, длямногомодовых - 50 мкм. Кроме оптических волокон важную роль в конструкциях играютоболочки из специальных материалов.Воздушные и кабельные линии электропередачи обладают активным сопротивлениемпроводов, емкостью системы и индуктивностью, в случае несовершенной изоляции проводимостью. Для линий переменного тока электромагнитные процессы, связанные спередачей электроэнергии, носят волновой характер и линия электропередачирассматривается как цепь с распределенными параметрами.

Для описания процессоввводят понятие бегущих волн, рассматривая напряжение и ток в сечении линии какрезультат наложения прямых и обратных волн. Рассчитывается фазовая скорость бегущейволны, длина волны, коэффициент распространения, волновое сопротивление линии.При равномерном распределении параметров определяют параметры линии на единицудлины (первичные или погонные параметры), вводя допущение о линейности параметров.Для двухпроводной линии первичными параметрами являются: R0 , Ом/м [Ом/км] сопротивление прямого и обратного проводов на единицу длины; L0 , Гн/м [Гн/км] –индуктивность токовой петли, образуемой прямым и обратным проводами; C0 , Ф/м[Ф/км] – емкость между проводами; G0 , См/м[См/км] – проводимость междупроводами).

Для трехпроводной и четырехпроводной линии - взаимные индуктивноститоковых петель провод-провод и провод-земля, взаимные емкости и проводимости.Индуктивность и емкость воздушной линии определяются ее конструкцией - расстояниеммежду фазами, взаимным расположением, диаметром проводов и длиной линии. У ВЛрасстояние между фазами - около 10 м (у ВЛ 500 кВ - 12 м); на одноцепных опорах, какправило, применяют расположение проводов по вершинам треугольника илигоризонтальное.Собственная и взаимная индуктивность каждой фазы зависит от размеров "петель"провод-земля и провод-провод.

Для трехпроводной линии роль нейтрального проводавыполняет земля. Ток в земле обычно учитывают токами в трех фиктивных проводах, осикоторых находятся на расстоянии Dэ от осей проводов линии (рис. 4.25). Это расстояниеназывают "эквивалентной глубиной протекания обратного тока". Оно зависит от частотыпеременного тока и от удельной проводимости почвы. В качестве среднего значенияэквивалентную глубину протекания обратного тока при частоте f  50 Гц принимаютравным 1000 м. При таком учете тока в земле получаются три петли, каждая из которыхсостоит из реального и фиктивного проводов. Индуктивность токовых петель проводОпределение собственной индуктивности фаз трехпроводной линии - достаточно сложна задача.

Такжезначительные трудности возникают при моделировании активного сопротивления нулевого провода Rз .земля для каждой фазы принимается одинаковойLA  LB  LC  L . Взаимныеиндуктивности токовых петель провод-провод M AB , M BC и M CA различны.Для учета заряда, индуцированного на поверхности проводов и земли, вводят междувсеми проводами и землей частичные емкости (рис. 14.25).

Существуют специальныеметодики определения собственных и взаимных емкостей системы проводов.Рис. 14.25. Условные схемы для расчета параметров трехпроводной линииэлектропередачиДля того, чтобы линии были симметричными элементами трехфазной цепи ихвыполняют с круговой перестановкой или так называемой транспозицией проводов (рис.14.26). На линиях длиной до 100 км обычно осуществляется один цикл транспозиции.Длина линии делится на три части (или кратные трем равные части), каждый проводзанимаеттриразличныхвозможныхположенияи,такимобразом,M AB  M BC  M CA  M .

Для линии с транспозицией проводов собственные емкостипроводов относительно земли CA  CB  CC  C , взаимные емкости между проводамиCAB  CBC  CCA  Cm .Рис. 14.26. Схема цикла транспозиции фаз воздушной линииНапряжения и токи длинной линии зависят от времени и координаты (сечения), ихрасчет сложен из-за взаимного влияния между фазными проводами и нулевым проводом.Схема замещения участка dx трехфазной линии с нулевым проводом приведена на рис.14.27.Рис. 14.27. Схема замещения участка dx трехфазной линии с нулевым проводомОбозначения на рис.

4.25:LA  LB  LC  L- индуктивность токовой петли,образованной соответствующим фазным проводом и землей [на единицу длины]; M з индуктивность нулевого провода токовой петли, образованной землей и фазным проводом[на единицу длины]; M AB  M BC  M CA  M - взаимные индуктивности междусоответствующими проводами фаз [на единицу длины]; RA  RB  RC  R - активныесопротивленияфазных проводов [на единицу длины]; Rз - активное сопротивлениенулевого провода [на единицу длины]; CA  CB  CC  C - собственная емкость фазныхпроводов [на единицу длины]; CAB  CBC  CCA  Cm - взаимные емкости между фазнымипроводами[наединицудлины];GA  GB  GC  G-проводимостьмеждусоответствующими фазными проводами и нулевым проводом (изоляции) [на единицудлины]; GAB  GBC  GCA  Gm - проводимость между фазными проводами и нулевымпроводом (изоляции) [на единицу длины].Линейные преобразования четырехпроводной трехфазной системы в три независимыходнофазных контура исключают эти взаимные влияния.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций