Погонное индуктивное сопротивление. Погонное сопротивление
Погонное сопротивление - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Погонное сопротивление
Cтраница 1
Погонное сопротивление потерь коаксиальной линии зависит от частоты. [2]
Погонное сопротивление по постоянному току скрученной пары зависит от диаметра сечения центрального проводника и составляет в среднем 15 - 20 Ом на 1 км. Амплитуды напряжения или тока сигнала, передаваемого по скрученной паре, определяются в основном уровнем излучаемых парой помех в окружающую среду. Предельные значения напряжения и тока определяются пробивными свойствами диэлектрика и могут составлять единицы киловольт. Масса моноканала на скрученной паре проводников меньше массы коаксиального кабеля и составляет 4 - 5 кг на 1 км. Износоустойчивость средняя и меняется в зависимости от условий эксплуатации от 2 до 6 лет. [3]
Погонное сопротивление вычисляют как омическое сопротивление внутреннего и внешнего проводника на единицу длины. Погонная утечка из-за высокого сопротивления диэлектрика крайне мала. [4]
Фн и Фн - погонные сопротивления на несовершенство, определяемые в соответствии с рекомендациями, изложенными в § 4, 5 и 6 гл. [5]
R представляет собой сумму погонных сопротивлений всех токопроводящих поверхностей, включая и экранирующую оболочку. [6]
При параллельном соединении п проводов погонное сопротивление уменьшается в п раз. [7]
При параллельном соединении п проводов погонное сопротивление системы падает в п раз. [8]
Четырехзондовым методом может быть измерено и погонное сопротивление полосок гм, нанесенных на высокоомную подложку. [9]
Промежуточные скрепления для бесстыкового пути должны обеспечивать погонное сопротивление продольному перемещению рельсовой нити 25 - 30 кГ / см и допускать возможность быстрой разрядки напряжений. Этому требованию удовлетворяют скрепления раздельного типа с пружинными или жесткими клеммами. [11]
Коэффициент преобразования t Rlh растет с увеличением погонного сопротивления терморезистора и его температурного коэффициента сопротивления. Коэффициент преобразования увеличивается также с ростом температуры t сухого преобразователя ( так как при этом увеличивается разность t2 - ti), однако чрезмерное повышение температуры сухого преобразователя недопустимо из-за опасности нарушения режима теплоотдачи, повреждения терморезистора и подогрева контролируемой жидкости. Основной областью применения термокондуктометрических уровнемеров является криогенная техника, где они используются для измерения уровня сжиженных газов. [12]
Определить погонную индуктивность LI, коэффициент фазы а, погонное сопротивление RI, скорость фазы волны в кабеле и и длину волны в кабеле) л, если генератор дает частоту / 45 Мгц. [13]
При одинаковом сечении проводов или кабелей на всех т участках сети погонные сопротивления г и х одинаковы. [14]
Страницы: 1 2 3
www.ngpedia.ru
Погонные и волновые параметры
20 Одноцепная транспонированная воздушная линия с нерасщепленной фазой
Линии без расщепления фаз сооружаются в нашей стране при Они
имеют всего три фазных провода, которые с целью обеспечения равенства реактивных параметров подвергнуты полной циклической перестановке на длине цикла транспозиции.
Погонное активное сопротивление. Активным сопротивлением проводов называется их сопротивление переменному току, определённое с учётом влияния поверхностного эффекта, наличия продольного магнитного потока, потерь в сердечнике и скрутки проволок.
допущения:
- отличием погонного активного сопротивления от омического при частоте 50 Гцможно пренебречь;
- отличие среднеэксплуатационной температуры провода от 20°С не учитывается.
Погонное индуктивное сопротивление. Магнитное поле, возникающее вокруг и внутри провода, определяет его индуктивное сопротивление. ЭДС, соответствующая индуктивному
изменяющиеся по синусоидальному закону и практически не имеющие активной составляющей, так как потери, связанные с переориентацией диполей диэлектрика (в данном случае воздуха), ничтожно малы. Значения этих токов, называемых зарядными, определяются частичными ёмкостями между фазами и между каждой из фаз и землей. При транспозиции результирующий зарядный ток фазы определяется так называемой «рабочей» проводимостью
Рис. 3. Произвольное взаимное расположение фаз одноцепной воздушной линии
 |
электропередачи
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 напряжённостью электрического поля на поверхности провода некоторого критического значения. Коронирование проводов сопровождается акустическим шумом и помехами радио- и телевизионному приёму. Затраты активной мощности на ионизацию воздуха (потери мощности на корону - D Pкор) в схеме замещения учитываются введением активной проводимости линии (g). Её погонное значение (g0, См/км) приближённо может быть определено по среднегодовым погонным значениям потерь мощности на корону (D Pкор0) и номинальному напряжению линии (Uн) согласно выражению
Однако в расчётах режимов электрических сетей 220 кВ при проектировании обычно используют схемы замещения линий без активных проводимостей, так как возникающая при этом погрешность в определении режимных параметров не превышает погрешности исходных данных. Значение зарядной мощности определяется по выражению
Волновое сопротивление определяет и такую важную характеристику линии электропередачи, как её натуральная мощность, которое косвенно характеризует пропускную способность линии. Поэтому знание этого показателя является своеобразным ориентиром для выбора подходящего номинального напряжения участков вновь проектируемой сети.
Натуральная мощность линий
Pн »Uн2 / Zв .
Кабельные линии
Конструктивные отличия кабельной линии от воздушной (близость токопроводящих жил; наличие твердой электрической изоляции с относительной диэлектрической проницаемостью, значительно большей, чем у воздуха; наличие металлических экранов и оболочек, окружающих каждую или все жилы кабеля, и т.п.) определяют существенное различие погонных параметров воздушных и кабельных линий при одинаковых поминальном напряжении и сечении токоведущих элементов.
Погонное активное сопротивление. Допущения, принимаемые при определении погонного активного сопротивления воздушной линии, в случае кабельной линии неприемлемы. Во-первых, влияние поверхностного эффекта и эффекта близости, особенно в жилах крупных сечений, является весьма существенным и соответственно активное сопротивление значительно отличается от омического. Во-вторых, кабельные линии, как правило, работают при максимально допустимых или близких к ним температурах нагрева жил (до 85°С) и пренебрежение их отличием от 20°С вносит заметную погрешность.
Кабельные линии 6-35 кВ сооружаются преимущественно с использованием кабелей с бумажной, пропитанной вязким составом изоляцией, которые имеют как медные, так и алюминиевые токопроводящие жилы. Для кабелей 6-10 кВ применяются сечения жил от 10 до 240 мм2. Диапазон сечений кабельных линий 35 кВ составляет 120-300 мм2.
Погонные реактивные параметры. В силу отмеченных выше особенностей конструкции кабельных линий их погонное индуктивное сопротивление значительно меньше, а погонная ёмкостная проводимость больше, чем у воздушных линий. Погонное индуктивное сопротивление кабельных линий 6-220 кВ в 2-4 раза меньше, чем у воздушных линий тех же номинальных напряжений.
Погонная ёмкостная проводимостькабельных линий отличается от аналогичного параметра воздушных линий еще в большей степени. Помимо сближения фаз в общей оболочке или экранирования жил, приводящих к увеличению b0в той же степени, что к уменьшение x0 (в 2-4 раза), существенное влияние оказывает отличие относительной диэлектрической проницаемости от единицы.
Погонная активная проводимость. У кабельной линии активная проводимость определяется потерями активной мощности в изоляции кабеля (диэлектрическими потерями) и может быть выражена через емкостную проводимость и тангенс угла диэлектрических потерь tgd :
(4.81)
Значения tgd определяются типом изоляции жил кабеля. Практически с диэлектрическими потерями в кабельных линиях (в силу малости tgd) приходится считаться лишь при напряжениях 220 кВ и выше. Таким образом, при Uн=110кВ схема замещения кабельной линии не содержит ветвей с активной проводимостью.
Особенности схем замещения. В соответствии с приведёнными выше диапазонами изменения погонной ёмкостной проводимости зарядная мощность 1 км кабельной линии 110 кВ превосходит аналогичный показатель для воздушной линии в 40-50 раз в случае маслонаполненных кабелей и в 15-40 раз в случае кабелей с полиэтиленовой изоляцией.
Вместе с тем кабельные линии, как правило, имеют значительно меньшую длину по сравнению с ВЛ того же номинального напряжения при примерно одинаковых или даже несколько больших передаваемых мощностях. Поэтому учёт в схеме замещения кабельной линии ветвей с ёмкостной проводимостью обычно необходим лишь при При меньших номинальных напряжениях кабельная линия с достаточной точностью представляется одной из схем замещения, показанных на рис. 4, которые отличаются по признаку наличия индуктивного сопротивления.
Необходимость учёта в схеме замещения кабельной линии её индуктивного сопротивления определяется его соотношением с величиной активного сопротивления.
Для кабельных линий 110–220 кВ вопроса о возможности отказа от учёта в схеме замещения индуктивного сопротивления не возникает.
Волновые параметры и натуральная мощность. В силу небольшой длины кабельных линий даже при напряжениях 110–220 кВ их волновые свойства не имеют практического значения при расчёте их установившихся режимов, поэтому их волновые параметры здесь подробно не рассматриваются.
Натуральная мощность кабельных линий 110–220 кВ в силу меньшего по сравнению с ВЛ тех же номинальных напряжений значения Zв значительно выше. В среднем натуральная мощность кабельных линий 110–220 кВ примерно в 10 раз превышает аналогичную величину для соответствующих воздушных линий.
22 Трансформаторы
Двухобмоточные.
Рис. 3 Схема замещения двухобмоточного трансформатора
Трёхобмоточные.
Индуктивные сопротивления обмоток трансформатора с приведением к базовым условиям (в именованных единицах):
Активные сопротивления обмоток трансформатора с приведением к базовым условиям (в именованных единицах):
Рис. 4 Схема замещения трёхобмоточного трансформатора
Автотрансформаторы.
Напряжение короткого замыкания обмоток автотрансформатора:
Индуктивные сопротивления обмоток автотрансформатора:
23 Сдвоенные реакторы
Модель сдвоенного реактора
Возможны три режима работы сдвоенного реактора (СР) – сквозной, продольный и одноцепный.
I. Рассмотрим способ построения СР для сквозного режима. Используемые паспортные данные:
Индуктивное сопротивление в нормальном режиме ( XL), Ом; Коэффициент связи (kcв. = 0,5 по умолчанию).
Схему замещения предлагается реализовать подсистемой (см. рис. 1), в состав которой входят два индуктивных сопротивления, величины которых и определяются по выражению:
Рис.1. Сдвоенный реактор при сквозном режиме работы. а) условное представление сдвоенного реактора; б) схема замещения.
II. СР в продольном режиме работы.
| Рис. 2. Сдвоенный реактор при продольном режиме работы. а) условное представление сдвоенного реактора; б) схема замещения. |
| III. СР в одноцепном режиме работы. |
| Рис. 3. Сдвоенный реактор при одноцепном режиме работы. а) условное представление сдвоенного реактора; б) схема замещения. |
Характеристики нагрузки
Асинхронные двигатели потребляют из сети активную и реактивную мощность. Энергия, соответствующая потребляемой активной мощности, преобразуется двигателем в механическую энергию, которая идет на приведение в движение машин-орудий и совершение ими полезной работы. Значение активной мощности, забираемой асинхронным двигателем из сети, определяется нагрузкой машины-орудия.
где P0, Q0,U0 – активная и реактивная мощности и напряжение узла нагрузки в исходном режиме; fн – номинальное значение частоты. Индекс 0 отмечает параметры исходного установившегося режима.
Значения коэффициентов а, b, с и d в выражениях зависят от степени «пологости» СХН. Различают «пологие», «средние» и «крутые» характеристики.
Диапазоны изменения всех этих коэффициентов достаточно велики, поэтому в качестве иллюстрации приведём их значения для характеристик средней крутизны, которые соответствуют следующему составу нагрузки узла в процентах от суммарной активной мощности:
- крупные асинхронные двигатели - 15
- мелкие асинхронные двигатели - 35
- крупные синхронные двигатели - 9
- преобразователи и электропечи - 11
- освещение и бытовая нагрузка - 22
- потери в сетях - 8.
Для такого состава нагрузки средние значения коэффициентов для активной мощности нагрузки:
В этом случае зависимость (5.41) принимает вид
Из (5.41а) следует, что обобщенные статические характеристики активной нагрузки в окрестности точки, соответствующей номинальным значениям напряжения и частоты (U0=Uн,f0=fн), являются линейными функциями соответствующих режимных параметров и характеризуются средними регулирующими эффектами
Регулирующие эффекты обобщенных статических характеристик реактивной нагрузки в соответствии с (5.42) равны
Значения bU, вычисленные по средним значениям коэффициентов aqи bqдля нагрузок, приведённых к шинам различных номинальных напряжений, составляют:
25 Статические нагрузки в расчётных схемах электрических сетей
f = const .
При необходимости учёта изменения мощности нагрузки в функции напряжения в ряде в случаев пользуются представлением нагрузки неизменным током (Iн = const). Активная и реактивная слагающие этого тока вычисляются по заданным значениям мощности нагрузки и напряжению в исходном режиме.
При расчётах режимов, для которых характерны значительные изменения напряжения в узлах сети, нагрузку удобно представить параллельно (рис. 5.19, а) или последовательно (рис. 5.19, б) соединёнными неизменными активным и реактивным сопротивлениями. Величины этих сопротивлений выбираются таким образом, чтобы определяемая ими мощность при напряжении нормального режима была равна заданной мощности нагрузки.
Тогда при параллельном соединении сопротивлений
(5.44)
а при последовательном соединении
(5.45)
где
Рис. 5.20 Обобщённые зависимости активной (1) и реактивной (2) мощности нагрузки и
частная зависимость ( P*н = Q*н ) при представлении нагрузки неизменными и равными по
величине активным и индуктивным сопротивлениями (3)
26 Подготовка расчётной схемы электроэнергетической системы. Приведение к базисным условиям
При решении целого ряда задач расчетная схема замещения электроэнергетической системы представляет собой электрическую цепь, в которую кроме активных и индуктивных сопротивлений и проводимостей входят идеальные трансформаторы (идеальный трансформатор характеризуется единственным параметром – коэффициентом трансформации kт , в общем случае комлексным), связывающие между собой части системы различных номинальных напряжений. Такая схема широко используется при расчётах установившихся режимов, и при этом результатами расчёта являются действительные токи ветвей и напряжения узлов каждой из ступеней, что весьма удобно для последующей оценки допустимости режима, контроля тех или иных технических ограничений и т.п.
Для приведения к одной ступени напряжения сопротивлений и проводимостей схемы замещения используются следующие формулы:
где k тi (i = 1, 2,..., n) - коэффициенты трансформации идеальных трансформаторов
на пути между рассматриваемым элементом и сетью той ступени напряжения, приведение к которой выполняется (обычно это ступень с наиболее высоким напряжением), при этом вводится допущение о том, что коэффициенты трансформации всех идеальных трансформаторов, связывающих две ступени напряжения, вещественны и одинаковы.
В ряде случаев, например в проектных расчётах, когда точные значения коэффициентов трансформации неизвестны, широко используется приближенное приведение по так называемым «средним» коэффициентам трансформации, равным отношению некоторых среднеэксплуатационных значений напряжения отдельных ступеней (515; 340; 230; 154; 115; 37; 24; 20; 18; 15,75; 13,8; 10,5; 6,3 и 3,15 кВ). В этом случае пересчёт сопротивлений и проводимостей ступени напряжения к k-й ступени производится по более простым выражениям:
В целом ряде задач, когда, с одной стороны, нет необходимости знать фактические значения параметров режимов (например, при исследовании устойчивости), а с другой стороны, желательна большая степень наглядности представления результатов, оказывается целесообразным оперировать не именованными, а безразмерными (относительными) единицами. Для перевода параметров схемы замещения и режима в относительные единицы устанавливаются базовые значения мощности Sб, тока Iб, напряжения и сопротивления zб.
Из четырех базовых величин две являются независимыми (могут выбираться произвольно), две другие определяются из известных соотношений:
В этих выражениях фигурируют линейные значения напряжения и тока. Как правило, удобно задавать в качестве независимых базовых величин значения напряжения и мощности и по ним определять базовые значения тока и сопротивления. Для перевода в относительные единицы значение параметра в именованных единицах делится на соответствующее базовое значение:
27Характеристики качества электроэнергии
Качество электроэнергии на шинах электростанций не гарантирует её качества в точке присоединения потребителя. Оно может быть различно до и после включения потребителя, изменяться в зависимости от режима как системы электроснабжения (СЭС) в целом, так и технологического процесса потребителя. Электроприёмники и электрооборудование СЭС предназначены для работы при номинальных частоте, напряжении, токе, изменяющихся по синусоидальному закону.
Нормы качества электроэнергии (КЭ), т.е. их допустимые значения в электрических сетях систем электроснабжения общего назначения переменного трёхфазного и однофазного тока частотой 50 Гц в точках, к которым присоединяются электрические сети или приёмники электрической энергии (точки общего присоединения), устанавливает стандарт – ГОСТ 13109–97.
ГОСТ 13109–97 устанавливает 11 видов показателей качества электроэнергии (ПКЭ), которые могут быть разделены на три группы.
К первой группе относятся отклонения частоты и установившееся отклонение напряжения. Поддержание этих ПКЭ возможно общесистемными средствами регулирования частоты и напряжения.
Ко второй группе относятся ПКЭ, характеризующие несинусоидальность формы кривой напряжения, несимметрию и колебания напряжения. Это соответственно коэффициенты искажения синусоидальной формы кривой напряжения и n-й гармонической составляющей, коэффициенты обратной и нулевой последовательностей, размахи колебаний напряжения и доза фликера. Источниками этих искажений напряжения являются электроприемники.
К третьей группе относятся ПКЭ, характеризующие случайные электромагнитные явления и электротехнологические процессы в системе электроснабжения. К ним относятся провалы напряжения, перенапряжения и импульсы напряжения. В большинстве случаев они возникают в результате коммутаций или разрядов молнии в линии электропередачи.
Показатели КЭ первых двух групп нормируются ГОСТ, и на них установлены два допустимых уровня: нормальный и предельный.
28 Электротехнический и технологический ущерб от ухудшения КЭ
Ухудшение КЭ приводит к ряду отрицательных последствий или ущербу для отдельных видов электроприёмников или потребителя в целом. Под ущербом, вызванным ухудшением КЭ, понимают все виды отрицательных последствий, возникающих в работе СЭС, потребителей и электроприёмников. Такой ущерб в денежном выражении называют экономическим. Различают два вида ущерба: электротехнический и технологический.
Электротехнический ущерб вызван увеличением потерь электроэнергии, сокращением срока службы электрооборудования и приборов, внезапными обратимыми и необратимыми отказами тех или иных технических средств.
Технологический ущерб вызван недоотпуском и браком продукции, сбоями и отказами в работе электрооборудования, которые приводят к нарушению технологии производства.
Перечисленные виды ущерба следует рассматривать как недопустимые. Рассмотрим причины и последствия ухудшения КЭ, которые приводят к ущербу, в зависимости от вида ПКЭ.
29 Отклонение частоты
Нормально допустимое и предельно допустимое отклонение частоты D/ составляет ±0,2 и ±0,4 Гц соответственно. Причиной отклонения частоты является изменение баланса активной мощности. Наиболее чувствительны к отклонениям частоты вращающиеся машины. Доля асинхронных двигателей (АД) от всей нагрузки СЭС составляет примерно 60%. Снижение частоты приводит к снижению скорости вращения АД, являющегося приводом производственных механизмов, что способствует технологическому ущербу.
Мощность двигателя PºМ =a/"пропорциональна моменту на его валу, определяемому характеристикой приводимого механизма. Для станков, поршневых насосов п = 1, а для центробежных насосов и вентиляторов п = 2¸4.
При снижении частоты - снижается сопротивление АД и возрастает потребляемый им ток, что приводит к дополнительному нагреву статора и ротора и, как следствие, к электротехническому ущербу, обусловленному сокращением срока службы АД за счёт ускоренного износа его изоляции при повышенной температуре.
При снижении частоты возрастает и потребляемая реактивная мощность. На рис. 5.1 приведены обобщённые статические характеристики асинхронной нагрузки. Увеличение потребляемой реактивной мощности способствует увеличению потерь электроэнергии в линиях электропередачи и трансформаторах, что также приводит к электротехническому ущербу.
Рис. 5.1 Статические характеристики асинхронного двигателя по частоте
30 Отклонение напряжения
Однако, ГОСТ 13109-97 устанавливает на зажимах электроприводов (ЭП) нормально и предельно допустимое установившееся отклонение напряжения dU = ±5% и предельное ±10% номинального напряжения сети.
Положительные отклонения напряжения приводят к снижению потерь напряжения и увеличению потерь мощности в сетях, увеличению производительности механизмов с асинхронным приводом. Однако срок службы оборудования сокращается. Особенно это относится к лампам накаливания. Отрицательные отклонения напряжения, главным образом, сказываются на снижении производительности, увеличении потерь напряжения и снижении потерь мощности.
Регулирующим эффектом нагрузки называют изменение потребляемой активной и реактивной мощности нагрузки в процентах при изменении напряжения на 1%.
Рис. 5.2 Обобщённые статические характеристики комплексной нагрузки по напряжению
При снижении напряжения на нагрузке, как следует из статических характеристик, регулирующий эффект нагрузки способствует поддержанию напряжения на приёмном конце линии, т.е. на нагрузке, из-за снижения потребляемой мощности и, следовательно, потерь напряжения в линии. В этом заключается положительный регулирующий эффект нагрузки.
При уменьшении напряжения снижается амплитуда характеристики ,
увеличивается его скольжение s и снижается скорость вращения. При останове АД, например при глубоком провале напряжения, исключается возможность самозапуска, что может быть очень необходимо для некоторых технологических процессов. Асинхронный двигатель не запускается в тех случаях, когда Уменьшение коэффициента запаса устойчивости асинхронного двигателя может привести к его опрокидыванию при k <1. При увеличении скольжения возрастает ток, что приводит к дополнительному нагреву АД. При длительном режиме работы при U = 0,9Uном. срок службы АД сокращается вдвое (электротехнический ущерб).
Повышение напряжения приводит к увеличению потребляемой реактивной мощности и соответствующим потерям в распределительной сети. В среднем при повышении напряжения на 1% потребляемая реактивная мощность (регулирующий эффект) возрастает на 3% для АД мощностью 20–100 кВт и на 5–7% для АД меньшей мощности.
31 Колебания напряжения
Колебания напряжения в сетях возникают, главным образом, при работе резкопеременных нагрузок: управляемых тиристорных преобразователей с широким диапазоном и большой скоростью регулирования напряжения, ДСП, мощных сварочных агрегатов и т.п.
Колебания напряжения отрицательно сказываются на зрительном восприятии предметов, графических изображений и в конечном счёте на производительности труда и зрении работников. При размахах изменений напряжения более 10% возможно погасание газоразрядных ламп, при больших размахах (свыше 15%) могут отпадать контакты магнитных пускателей. При таких колебаниях наблюдается выход из строя конденсаторов и вентилей преобразовательных агрегатов.
Колебания напряжения отрицательно сказываются на работе потребителей. Так, на одном из предприятий, к шинам напряжением 10 кВ которого подключены ДСП-40, индукционные печи и высокочастотные преобразовательные агрегаты, размахи изменений напряжения достигали 12%. При этом возникал брак продукции установок высокочастотного нагрева и разрушались сердечники индукционных плавильных печей, отключались системы автоматического управления и синхронные электродвигатели.
При колебаниях напряжения снижается производительность электролизных установок, сокращается срок их службы вследствие повышенного износа анодов. На заводах химического волокна из-за колебаний частоты вращения асинхронных двигателей намоточных устройств синтетические нити рвутся либо становятся разнотолщинными, что приводит к браку или недоотпуску продукции.
32 Несинусоидальность напряжения
Несинусоидальность напряжения влияет на все виды электроприёмников.
В частности, токи нулевой последовательности создают дополнительное подмагничивание стали в электрических машинах, что приводит к ухудшению характеристик этих ЭП и дополнительному нагреву статоров АД и магнитопроводов трансформаторов. Обычно высшие гармоники напряжения, суммируясь с основной гармоникой, способствуют повышению действующего значения напряжения на зажимах ЭП.
Высшие гармоники напряжения и тока неблагоприятно влияют на электрооборудование, создавая дополнительные потери в электрических машинах, трансформаторах и сетях, ухудшая условия работы конденсаторных батарей (КБ), сокращая срок службы изоляции электрических машин и аппаратов, повышая аварийность в кабельных сетях, вызывая сбои в работе систем релейной защиты, автоматики, телемеханики и связи.
Высшие гармоники напряжения и тока влияют также на значения коэффициента мощности, вращающего момента электродвигателей. В сетях предприятий, крупных промышленных центров, а также сетях электрифицированного железнодорожного транспорта эти потери могут достигать 10–15% основных технических потерь.
Особенно чувствительны к появлению высших гармоник конденсаторные батареи и кабели. В конденсаторах потери пропорциональны частоте приложенного напряжения DP(n) =U(2n)nwCtgd, что и приводит к их дополнительному нагреву. Ограничения по дополнительному нагреву КБ заданы допустимым увеличением действующего на его зажимах напряжения до 10% Uном. и действующего значения тока до 30% Iном. .
Аналогично восприимчивы к высшим гармоникам кабели, качество диэлектрика которых характеризуется током утечки, определяющим потери в изоляции кабеля. Измерениями установлено, что при kU= 6,85% за 2,5 года ток утечки возрастает на 36%, а
через 3,5 года на 43%.
При несинусоидальном напряжении наблюдается ускоренное старение изоляции электрических машин, трансформаторов, конденсаторов и кабелей в результате повышенного нагрева токоведущих частей, а также необратимых физико-химических процессов, протекающих под воздействием электрических полей, создаваемых высшими гармониками тока.
Несимметрия напряжения
Основными источниками несимметрии напряжения по обратной последовательности в трёхфазных СЭС являются: ДСП, индукционные печи, печи электрошлакового переплава, тяговые подстанции переменного тока (27 кВ), преобразователи с несимметричным управлением, сварочные установки. Некоторые типичные значения коэффициентов несимметрии напряжения по обратной последовательности (k2U), создаваемые такими ЭП, приведены в табл. 5.1.
Нормально и предельно допустимые значения коэффициента несимметрии напряжения по обратной последовательности к2исогласно ГОСТ 13109-97 для сетей всех номинальных напряжений составляют соответственно ±2 и ±4%. Как видно из таблицы, для многих электроприёмников к2илибо близки к этим значениям, либо существенно их превосходят.
Несимметрия трехфазной системы напряжений приводит к возникновению токов обратной последовательности I2U, а в четырёхпроводных сетях – токов нулевой последовательности I0U.
Токи I2Uвызывают дополнительный нагрев вращающихся машин, создавая
отрицательный вращающий момент, снижают скорость вращения роторов асинхронных двигателей и производительность приводимых ими механизмов. Снижение скорости вращения, т.е. увеличение скольжения АД, сопровождается увеличенным потреблением реактивной мощности и, как следствие, снижением напряжения.
При несимметрии напряжений, составляющей 2%, срок службы асинхронных двигателей ввиду дополнительных потерь активной мощности сокращается на 10,8%, синхронных – на 16,2%, трансформаторов – на 4%, конденсаторов – на 20%. Для того чтобы избежать дополнительного нагрева, нагрузка двигателя (момент на валу) должна быть снижена.
Согласно МЭК 892 номинальная нагрузка двигателя допускается при k2U<1% .
При коэффициенте обратной последовательности 2% нагрузка двигателя должна быть снижена до 96%, при 3% – до 90%, при 4% – до 83% и при 5% – до 76%. Эти цифры справедливы при условии, что двигатель работает с постоянной нагрузкой, т.е. в установившемся тепловом режиме.
34 Провалы напряжения
По обеспечению надёжности электроснабжения по классификации ПУЭ установлено три категории.
К электроприёмникам первой категории относятся такие, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения.
К электроприёмникам второй категории относятся такие, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.
Электроприёмники третьей категории – все остальные, не подпадающие под определение первой и второй категорий. В таких отраслях промышленности как электроэнергетической, нефтехимической, металлургической и машиностроительной перерыв технологического цикла недопустим.
infopedia.su
Погонное активное сопротивление
Активным сопротивлением проводов называется их сопротивление переменному току, определенное с учетом влияния поверхностного эффекта, наличия продольного магнитного потока, потерь в сердечнике и скрутки проволок [10.7]. Проводимость стального сердечника в сталеалюминиевых проводах обычно не учитывается и считается, что сопротивление определяется лишь алюминиевой частью провода. Отличие погонного
активного сопротивления (rо) от омического (rо омич ) может быть учтено некоторым коэффициентом kа>1, т.е. rо= rо омич kа . Коэффициент kа, учитывающий увеличение сопротивления за счет перечисленных выше факторов, в обшем случае зависит от частоты и значения тока, от материала и диаметра провода, от числа повивов алюминиевых проволок. В самом худшем случае его значение не превышает 1,15.
Погонное сопротивление сталеалюминиевого провода постоянному току при температуре 20 °С определяется выражением
rо омич (20) = ρал (20) kскр/ Fал (10.1)
где ρал (20)— удельное электрическое сопротивление алюминия при 20°С; Fал — расчетное поперечное сечение токо проводя щей (алюминиевой) части провода; kскр ≈ 1,02 — коэффициент, учитывающий удлинение проволок за счет скрутки. В соответствии с ГОСТ 839—80 используемый для изготовления проводов алюминий характеризуется значением ρал (20) = 29 Ом • мм2/км. В качестве примера в табл. 10.10 приведены значения rо омич (20) и внешнего диаметра (Dпр ) для ряда сталеалюминиевых проводов нормального исполнения (с соотношением сечений алюминиевой и стальной части Fал / Fст≈ 6), используемых при сооружении воздушных линий 35—150 кВ.
Активное сопротивление проводов воздушных линий меняется при их нагреве или охлаждении, обусловленном изменением протекающего по ним тока и температуры окружающей среды. Строго говоря, значения rо должны определяться с учетом действительной температуры провода Тпрпо известной формуле
(10.2)
где — погонное активное сопротивление при температуре Тпр, выраженной в градусах Цельсия; — температурный коэффициент увеличения сопротивления, который для алюминия в интервале 0—100 °С составляет 0,004 1/°С.
При выполнении расчетов установившихся режимов электрических сетей, в особенности на стадии проектирования, когда исходная информация о нагрузках элементов сети и их изменении во времени (в суточном,
Похожие статьи:
poznayka.org
Погонное сопротивление - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3
Погонное сопротивление
Cтраница 3
Rai во втором случае выдерживаются со значительно большей точностью. Для того чтобы выдержать такой малый допуск как Анэз 0 02 ом для изготовления отрезка с сопротивлением Rdz, следует применять проволоку с малым погонным сопротивлением. [31]
Печатные проводники характеризуются двумя параметрами: электрическим сопротивлением и прочностью сцепления проводника с основанием. Проводники, полученные травлением фольгированного диэлектрика, обладают сопротивлением, соизмеримым с сопротивлением объемного медного проводника эквивалентного сечения. Напри лер, погонное сопротивление печатного проводника толщиной 50 мкм и шириной 1 5 мм составляет примерно 0 03 ом. [32]
Узкополосные коаксиальные кабели в основном передают информацию со скоростью не более 50 Мбит / с. При этом сохраняются основные технико-эксплуатационные показатели, характерные для широкополосных кабелей. Здесь применяют 75-омные кабели, имеющие затухание сигналов немного выше 4 дБ на частоте 10 МГц по напряжению на 100 м, погонное сопротивление по постоянному току 20 - 30 Ом, массу 1 км кабеля 10 - 20 кг. Узкополосные кабели также применяют в двух режимах: электрически длинных или электрически коротких линий связи. [33]
Узкополосные коаксиальные кабели в основном передают информацию со скоростью не более 50 Мбит / с. При этом сохраняются основные технико-эксплуатационные показатели, характерные для широкополосных кабелей. Здесь применяют 75-омные кабели, имеющие затухание сигналов немного выше 4 дБ на частоте 10 МГц по напряжению на 100 м, погонное сопротивление по постоянному току 20 - 30 Ом, массу 1 км кабеля 10 - 20 кг. Узкополосные кабели также применяют в двух режимах: электрически длинных или электрически коротких линий связи. [34]
Для устранения данного недостатка стремятся увеличить значение min - что приводит к пропорциональному увеличению Wmax, а следовательно, и ширины звукопровода. Данное решение не всегда приемлемо, так как ширина звукопровода, как правило, ограничена размером пьезоэлектрической пластины, сопротивлением излучения, обеспечивающим согласование преобразователя с внешними цепями либо погонным сопротивлением электродов. На рис. 3.31, а изображена симметричная структура аподизованного преобразователя с дополнительными штырями /, выполненными в виде сдвоенных электродов. На рис. 3.31, б дополнительные штыри / соединяют суммирующую шину 2 с общей шиной 3 преобразователя. [36]
В кабелях с пластмассовой оболочкой затухание примерно равно аналогичному показателю для коаксиальных кабелей. Однако этот показатель ухудшается с ростом частоты сигналов значительно меньше, чем в коаксиальных кабелях. Поэтому на частотах выше 200 МГц волоконно-оптические кабели имеют неоспоримое преимущество перед коаксиальными кабелями и в этом показателе. Погонное сопротивление по постоянному току в таких кабелях практически не ощущается, поскольку учитывается только переходное сопротивление преобразователей дискретной информации в световые сигналы, распространяющиеся по сердцевине кабеля. [37]
Вариант I обладает лучшими показателями. Однако для оценки целесообразности дальнейшего более детального анализа технико-экономических показателей для этого варианта необходимо хотя бы приближенно определить возможные значения потерь напряжения в послеаварийных режимах - при отключении головных участков сети. Наиболее тяжелым будет отключение участка ОА, по которому в нормальном режиме должна протекать большая мощность, чем по участку OS. Приближенную оценку потери напряжения при отключении линии ОА производим по некоторым средним значениям погонных сопротивлений линий, поскольку сечения проводов на данном этапе расчетов еще не определялись. [38]
Страницы: 1 2 3
www.ngpedia.ru
Погонное индуктивное сопротивление
Магнитное поле, возникающее вокруг и внутри провода, определяет его индуктивное сопротивление. Электродвижущая сила, соответствующая индуктивному сопротивлению, наводится в каждом проводе магнитными полями всех фазных проводов. Поэтому ее значение, а следовательно, и значение пропорционального ей индуктивного сопротивления зависят от взаимного расположения проводов. Если это расположение обеспечивает одинаковое п ото ко сцепление каждого провода, то наводимые в проводах ЭДС равны, а их индуктивные сопротивления одинаковы. Последнее достигается либо при расположении проводов по вершинам равностороннего треугольника, либо (при других расположениях) за счет транспозиции проводов.
В рассматриваемом нами случае погонное индуктивное сопротивление фазы линии х0(Ом/км) определяется по выражению
х0 = ωL0 = ωμ0[ln (Dcp/Rnp) + μ/4]/2π, (10.3)
где Lo— погонная эквивалентная индуктивность фазы, Гн/км; ω = 2 πf - угловая частота переменного тока, рад/с; f - частота, Гц; μ0= 4 π ∙ 10-4 Гн/км — магнитная постоянная; μ — относительная магнитная проницаемость, отн.ед.; Dcp — среднегеометрическое расстояние между проводами фаз;
Rnp = Dпp/2 — радиус провода.
При стандартизованной в России частоте f= 50 Гц, с учетом того, что для цветных металлов ц. = 1, и переходя к десятичным логарифмам, имеем
х0 = 0,1445 lg (Dcp/Rnp) + 0,0157 (10.4)
В приведенных выше выражениях для х0 второе слагаемое учитывает «внутреннюю» индуктивность, соответствующую доле магнитного потока, замыкающегося непосредственно по проводу.
Среднегеометрическое расстояние между проводами фаз А, В и С при их произвольном расположении (рис. 10.31) определяется как
Рис. 10.31. Произвольное взаимное расположение фаз одноцепной воздушной линии электропередачи
и при расположении фаз по вершинам равностороннего треугольника равно междуфазному расстоянию Dcp = Dмф, а при горизонтальном расположении (DАB = DBC = Dмф, DСА = Dмф)
Усредненные значения среднегеометрических расстояний между фазами воздушных линий с номинальным напряжением 35 кВ и выше при их горизонтальном расположении приведены в табл. 10.11.
Похожие статьи:
poznayka.org
Погонное активное сопротивление
Всякое разное Погонное активное сопротивление
Количество просмотров публикации Погонное активное сопротивление - 16
| Наименование параметра | Значение |
| Тема статьи: | Погонное активное сопротивление |
| Рубрика (тематическая категория) | Всякое разное |
Допущения, принимаемые при определении погонного активного сопротивления воздушнои̌ линии (см. п. 10.11.1), в случае кабельнои̌ линии являются неприемлемыми. Во-первых, влияние поверхностного эффекта и эффекта близости (особенно в жилах крупных сечений) является весьма существенным, и соответственно активное сопротивление значительно отличается от омического. Во вторую очередь, кабельные линии, как правило, работают при максимально допустимых или близких к ним температурах нагрева жил (до 85—90 °С), и пренебрежение их отличием от 20 °С вносит заметную погрешность. Кроме того, помимо потерь активнои̌ мощности непосредственно в жиле в кабеле имеют место и потери в других металлических элементах (экранах, оболочках, броне), которые необходимо учитывать при определении эквивалентного погонного активного сопротивления [10.17].
Кабельные линии 6—35 кВ ранее сооружались преимущественно с использованием кабелей с бумажнои̌, пропитаннои̌ вязким составом изоляцией, которые имеют как медные, так и алюминиевые токопроводящие жилы. Для кабелей 6—10 кВ применяются сечения жил от 10 до 240 мм2. При ϶том у кабелей с медными жилами значения г0 лежат в пределах от 1,84 до 0,077 Ом/км, а у кабелей с алюминиевыми жилами — от 3,1 до 0,129 Ом/км. Диапазон сечений кабельных линий 35 кВ составляет 120— 300 мм2 соответственно значения г0 при медных жилах лежат в пределах 0,153—0,061 Ом/км, а при алюминиевых — 0,258—0,103 Ом/км.
Маслонаполненные кабельные линии 110—220 кВ в соответствии с ГОСТ 16441—78 имеют сечения медных жил от 150 до 800 мм2, и соответствующие значения эквивалентного активного сопротивления составляют 0,122—0,022 Ом/км. Кабели ПО—220 кВ с полиэтиленовой изоляцией изготавливают с алюминиевыми жилами сечением 270—800 мм2. При ϶том их погонное активное сопротивление лежит в пределах 0,092— 0,04 Ом/км.
Погонное активное сопротивление - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Погонное активное сопротивление"2017-2018.
Читайте также
Активным сопротивлением проводов называется их сопротивление переменному току, определенное с учетом влияния поверхностного эффекта, наличия продольного магнитного потока, потерь в сердечнике и скрутки проволок [10.7]. Проводимость стального сердечника в... [читать подробнее].
Погонное активное сопротивление расщепленной фазы r0ф в соответствии с параллельным соединением ее проводов определяется как r0ф = r0 пр / п, где r0 пр - погонное сопротивление одиночного провода, определяемое при допущениях, рассмотренных выше для ВЛ 35 — 220 кВ. Для... [читать подробнее].
Допущения, принимаемые при определении погонного активного сопротивления воздушной линии (см. п. 10.11.1), в случае кабельной линии являются неприемлемыми. Во-первых, влияние поверхностного эффекта и эффекта близости (особенно в жилах крупных сечений) является весьма... [читать подробнее].
referatwork.ru
Погонное активное сопротивление
Энергетика Погонное активное сопротивление
просмотров - 29
Одноцепная транспонированная воздушная линия с нерасщепленной фазой
Линии без расщепления фаз сооружаются в России при ном220кВ. Οʜᴎ имеют всего три фазных провода, которые с целью обеспечения равенства реактивных параметров подвергнуты полной циклической перестановке на длине цикла транспозиции (см. § 10.4).
Активным сопротивлением проводов принято называть их сопротивление переменному току, определенное с учетом влияния поверхностного эффекта͵ наличия продольного магнитного потока, потерь в сердечнике и скрутки проволок [10.7]. Проводимость стального сердечника в сталеалюминиевых проводах обычно не учитывается и считается, что сопротивление определяется лишь алюминиевой частью провода. Отличие погонного
активного сопротивления (rо) от омического (rо омич ) может быть учтено некоторым коэффициентом kа>1, ᴛ.ᴇ. rо= rо омич kа . Коэффициент kа, учитывающий увеличение сопротивления за счет перечисленных выше факторов, в обшем случае зависит от частоты и значения тока, от материала и диаметра провода, от числа повивов алюминиевых проволок. В самом худшем случае его значение не превышает 1,15.
Погонное сопротивление сталеалюминиевого провода постоянному току при температуре 20 °С определяется выражением
rо омич (20) = ρал (20) kскр/ Fал (10.1)
где ρал (20)— удельное электрическое сопротивление алюминия при 20°С; Fал — расчетное поперечное сечение токо проводя щей (алюминиевой) части провода; kскр ≈ 1,02 — коэффициент, учитывающий удлинение проволок за счет скрутки. В соответствии с ГОСТ 839—80 используемый для изготовления проводов алюминий характеризуется значением ρал (20) = 29 Ом • мм2/км. В качестве примера в табл. 10.10 приведены значения rо омич (20) и внешнего диаметра (Dпр ) для ряда сталеалюминиевых проводов нормального исполнения (с соотношением сечений алюминиевой и стальной части Fал / Fст≈ 6), используемых при сооружении воздушных линий 35—150 кВ.
Активное сопротивление проводов воздушных линий меняется при их нагреве или охлаждении, обусловленном изменением протекающего по ним тока и температуры окружающей среды. Строго говоря, значения rо должны определяться с учетом действительной температуры провода Тпрпо известной формуле
(10.2)
где — погонное активное сопротивление при температуре Тпр, выраженной в градусах Цельсия; — температурный коэффициент увеличения сопротивления, который для алюминия в интервале 0—100 °С составляет 0,004 1/°С.
При выполнении расчетов установившихся режимов электрических сетей, в особенности на стадии проектирования, когда исходная информация о нагрузках элементов сети и их изменении во времени (в суточном,
Читайте также
Одноцепная транспонированная воздушная линия с нерасщепленной фазой Линии без расщепления фаз сооружаются в России при ном 220кВ. Они имеют всего три фазных провода, которые с целью обеспечения равенства реактивных параметров подвергнуты полной циклической... [читать подробенее]
oplib.ru
Видеоматериалы
Опыт пилотных регионов, где соцнормы на электроэнергию уже введены, показывает: граждане платить стали меньше
Подробнее...С начала года из ветхого и аварийного жилья в республике были переселены десятки семей
Подробнее...Более 10-ти миллионов рублей направлено на капитальный ремонт многоквартирных домов в Лескенском районе
Подробнее...Актуальные темы
ОТЧЕТ о деятельности министерства энергетики, ЖКХ и тарифной политики Кабардино-Балкарской Республики в сфере государственного регулирования и контроля цен и тарифов в 2012 году и об основных задачах на 2013 год
Подробнее...Предложения организаций, осуществляющих регулируемую деятельность о размере подлежащих государственному регулированию цен (тарифов) на 2013 год
Подробнее...
КОНТАКТЫ
360051, КБР, г. Нальчик
ул. Горького, 4
тел: 8 (8662) 40-93-82
факс: 8 (8662) 47-31-81
e-mail:
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
