Спад і втрата напруги при передачі електроенергії

Лінії електропередачі з номінальною напругою U_ном 380 кВ належать до ліній надвисокої напруги. Їх можна надати схемою заміщення, що показана на рис. 14.1,а (R_л і Х_л – активний та реактивний поздовжні опори лінії).

Рис. 14.1. Схеми заміщення ліній електропередач: а) U_ном 380 кВ;

б) U_ном 110 220 кВ; в) U_ном 35 кВ; г) U_ном 10 кВ

У повітряних лініях електропередачі надвисокої напруги на поверхні провідника напруженість поля стає вище критичної. Повітря навколо проводу інтенсивно іонізується, що викликає світіння – «корону». Інтенсивності «корони» відповідають втрати активної потужності, які враховуються поперечною активною провідністю g_л. Ємнісна поперечна провідність b_л враховує великі швидкості зміни електричного поля, які можуть досягати 10⁸ В/с.

Для мереж напругою 110 220 кВ схема заміщення виглядає простіше (рис. 14.1,б). Для повітряних і кабельних ліній (35 кВ і нижче) можна не враховувати ємнісну складову (рис. 14.1,в). Для кабельних ліній напругою 10 кВ достатньо враховувати тільки реактивні опори (рис. 14.1,г).

Вибір перерізу проводів і кабелів у лініях електропередачі проводять за значенням тривало допустимого струму навантаження, після чого його перевіряють за допустимою втратою напруги. Величина останньої регламентується відповідними правилами. В тому випадку, коли переріз проводу (кабелю), який визначений за тривало допустимим струмом навантаження, не забезпечує допустимої втрати напруги, вибирають наступний, більший стандартний переріз проводу.

Під втратою напруги розуміють арифметичну різницю U₁ – U₂. Спадом напруги називають геометричну різницю U₁ – U₂ = АВ (рис. 14.2).

Рис. 14.2. Векторна діаграма для схеми 14.1,в

Варіанти завдання до теми «Схеми заміщення системи електроспоживання.

Спад і втрата напруги при передачі електроенергії»

Завдання 14.1

Для наведеної схеми відомі напруга на початку лінії U1, параметри лінії Rл і Хл та опір активного споживача Rн. Визначити напругу наприкінці лінії, ККД лінії, коефіцієнт потужності електромережі, спад і втрату напруги в лінії. Побудувати векторну діаграму.

Завдання 14.2

Для наведеної схеми відомі напруга на кінці лінії U2, параметри лінії Rл і Хл, опори споживача Rн і Хн. Визначити напругу на початку лінії, ККД лінії, коефіцієнт потужності електромережі, спад і втрату напруги в лінії. Побудувати векторну діаграму.

Завдання 14.3

Для наведеної схеми відомі напруга на кінці лінії U2, активний опір лінії Rл і опори споживача Rн і Хн. Визначити напругу на початку лінії U1, ККД лінії, коефіцієнт потужності електросистеми, спад і втрату напруги в лінії. Побудувати векторну діаграму.

Завдання 14.4

Для наведеної схеми відомі напруга на кінці лінії U2, параметри лінії Rл і Хл, активний опір споживача Rн, і ХС. Визначити напругу на початку лінії U1, ККД і коефіцієнт потужності електросистеми. Побудувати векторну діаграму.