Обозначения и некоторые сведения об электрических величинах

Мгновенная мощность для всех трех фаз в установившемся режиме равна утроенной мощности одной фазы,

Р=3U_ф I_ф cos φ, где

Р – активная мощность трех фаз линии [Вт],

U_ф –фазное напряжение [В],

cos φ – коэффициент мощности,

Обычно используют величину междуфазного (линейного) напряжения U=√3U_ф и фазный ток I= I_ф, тогда

Р=√3U I cos φ, где

U – междуфазное (линейное) напряжение [В] (номинальные напряжения электрических сетей – это междуфазные напряжения),

Использование комплексных величин токов и напряжений приводит к появлению комплексных сопротивлений и проводимостей:

Z=R+jX, Y=G-jB, где

R – активное сопротивление [Ом],

X – реактивное сопротивление [Ом],

G – активная проводимость [1/Ом=См (Сименс)],

B – реактивная проводимость [1/Ом=См (Сименс)].

Значения этих величин, их место в схемах замещения, знак (положительный или отрицательный) - отражают конфигурацию электрической сети и явления в элементах электроэнергетической системы (линий электрической сети, трансформаторов, автотрансформаторов, реакторов, батарей конденсаторов, изоляторах и т.д.). Значения R(r) и X(x) отражают сопротивления так называемых продольных элементов схемы замещения, по которым проходит ток нагрузки. В виде проводимостей G(g) и B(b) обозначают элементы поперечных ветвей схем замещения, к которым приложены напряжения, они отражают токи утечки через изоляторы, эффект «короны», токи смещения, токи намагничивания и т.д.

Для энергетической характеристики работы электрической сети обычно целесообразно оперировать со значениями полной мощности (суммой активной и реактивной мощностей трех фаз):

S=√3U I =P+jQ

P=S cos φ – активная мощность [Вт],

Q=S sin φ – реактивная мощность [ВАр],

tg φ=Q/P – коэффициент реактивной мощности,

cos φ=P/S – коэффициент мощности.

Линии электрической сети, трансформаторы, реакторы, выключатели, разъединители и другие элементы на схемах электроэнергетических систем имеют определенное государственными стандартами условные обозначения. Некоторые из них приводятся в таблице 1.

Задания для самостоятельной работы:

1. Выбор вариантов рациональных схем выполнения районной электрической сети, определение их конфигураций.

2. Предварительный расчет перетоков мощностей и выбор напряжения сети.

3. Вычисление напряжения в расчетных точках сети.

Лекция 2. Конструкции, назначение и основные характеристики основного электрооборудования ЛЭП и ПС

2.1. Особенности эксплуатации и начальные сведения о требованиях к выбору основных конструктивных элементов ЛЭП, КЛ и оборудования подстанций

Воздушные линии электропередач (ВЛ) предназначены для передачи электроэнергии на расстояние по проводам. Основными конструктивными элементами ВЛ являются провода, тросы, опоры, изоляторы и линейная арматура. Провода служат для передачи электроэнергии. В верхней части опор над проводами для защиты ВЛ от грозовых перенапряжений монтируют грозозащитные тросы.

Опоры поддерживают провода и тросы на определенной высоте над уровнем земли или воды. Изоляторы изолируют провода от опоры. С помощью линейной арматуры провода закрепляются на изоляторах, а изоляторы на опорах.

В некоторых случаях провода ВЛ с помощью изоляторов и линейной арматуры прикрепляются к кронштейнам инженерных сооружений.

Наибольшее распространение получили одно- и двухцепные ВЛ. Одна цепь трехфазной ВЛ состоит из проводов разных фаз. Две цепи могут располагаться на одних и тех же опорах.

На работу конструктивной части ВЛ оказывают воздействие механические нагрузки от собственного веса проводов и тросов, от гололедных образований на проводах, тросах и опорах, от давления ветра, а также из-за изменений температуры воздуха. Из-за воздействия ветра возникает вибрация проводов (колебания с высокой частотой и незначительной амплитудой), а также пляска проводов (колебания с малой частотой и большой амплитудой). Указанные выше механические нагрузки, вибрация и пляска проводов могут приводить к обрыву проводов, поломке опор, схлестыванию проводов либо сокращению их изоляционных промежутков, что может привести к пробою или перекрытию изоляции. На повреждаемость ВЛ влияет и загрязнение воздуха.

На работу конструктивной части ВЛ оказывают воздействие:

• механические нагрузки от собственного веса проводов и тросов;

• гололедные образования на проводах, тросах и опорах;

• давление ветра (пляска проводов);

• изменение температуры воздуха;

загрязнение воздуха.