Файл: Мельников, Н. А. Проектирование электрической части воздушных линий электропередачи 330-500 кВ.pdf

Экспериментальные исследования также показали, что в тех случаях, когда трасса линии проходит в высокогорных районах на отметках от 1 000 до 2 000 м, при напряженностях электриче­ ского поля на поверхности провода (15—17)- ІО2 кВ/м создают­ ся помехи, соизмеримые по уровням с помехами от линий, экс­ плуатирующихся при амплитудных значениях напряженности электрического поля (20—22)-ІО2 кВ/м, но проходящих на от­ метках до 500 м.

6-3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ

НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ОДИНОЧНЫХ И РАСЩЕПЛЕННЫХ ПРОВОДОВ

Напряженность электрического поля на поверхности провода пропорциональная количеству электричества, разделенному на радиус провода, а количество электричества пропорционально емкости. Поэтому напряженность электрического поля на по­ верхности одиночного провода Е (кВ/м) зависит от его диамет­ ра, емкости и рабочего напряжения и может быть определена:

Ином— рабочее линейное напряжение электропередачи, кВ; Го— радиус провода, см.

Рабочая емкость провода определяется путем решения систе­ мы уравнений Максвелла. Методика расчета емкостей приведе­ на в приложении II.

Для приближенного расчета напряженности электрического поля трехфазной транспонированной линии достаточно найти среднюю емкость провода (пФ/м) без учета земли, которая оп­ ределяется по известной формуле

где D cр— среднее геометрическое расстояние между фазами. В случае горизонтального расположения фаз

Dcp = 1.26D,

где D — действительное расстояние между фазами. В случае треугольного расположения фаз

D cp = / D1D2D3>

где D u D2, Dz — действительные расстояния между фазами.

130

Для трехфазной линии с горизонтальным расположением фаз по средней емкости проводов можно определить напряженность электрического поля на крайних фазах £ Кр-

В симметричном трехфазном режиме при горизонтальном расположении проводов величины рабочих емкостей крайних фаз оказываются меньше приблизительно на 5%, чем емкость средней фазы. Вследствие этого на средней фазе корона возни­ кает раньше и процесс коронирования протекает более интенсив­ но. Поэтому напряженность электрического поля средней фазы

Еср будет равна:

£ср = 1,05£кр.

При треугольном расположении проводов напряженность электрического поля каждого провода будет одинаковой и при­ близительно может быть определена по средней емкости прово­ дов. Приведенные рекомендации по приближенному расчету ра­ бочих емкостей дают возможность рассчитать напряженность электрического поля с точностью, достаточной для определения среднегодовых потерь при короне.

Необходимость точного определения напряженности электри­ ческого поля возникает в тех случаях, когда при выбранных па­ раметрах линии следует ожидать появления общей короны. Тог­ да расчет емкости линии обязательно должен производиться точным методом путем решения системы уравнений Макс­ велла.

Определение напряженности электрического поля расщеп­ ленных проводов. В отличие от одиночных проводов напряжен­ ность электрического поля на поверхности расщепленных прово­ дов не остается постоянной, а изменяется в значительных пре­ делах. Это объясняется тем, что электрическое поле в каждой точке поверхности провода создается под действием не только собственного заряда, но и зарядов остальных проводов.

Максимальные напряженности, электрического поля на по­ верхности расщепленных проводов возникают в точках, наибо­ лее удаленных от оси симметрии с внешней стороны пучка про­ водов, а минимальные — в точках, наиболее приближенных к ней с внутренней стороны (рис. 6-2 ).

Средняя напряженность электрического поля расщепленных проводов может быть определена путем решения уравнения Максвелла с учетом того, что все заряды сосредоточены на осях проводов. Величина средней напряженности определяется ана­ логично одиночным проводам по формуле

где п — количество проводов в расщепленной фазе; С — рабочая емкость проводов расщепленной фазы.

Рис. 6-2. Конфигурация электрического поля расщепленных проводов.

Приближенное определение средней емкости транспонирован­ ной линии с расщепленными проводами производится аналогич­ но одиночному проводу, но вместо радиуса одиночного провода учитывается эквивалентный радиус расщепленных проводов:

1*4* fЭ

где гд— эквивалентный радиус расщепленных проводов. Максимальная напряженность электрического поля расщеп­

ленных проводов определяется по формуле

где k — коэффициент перехода от средней напряженности элек­ трического поля к максимальной

а

АГо і

а — расстояние между осями проводов расщепленной фазы; ß — постоянный коэффициент, зависящий от количества расщеп­ ленных проводов в фазе.

Значения величины ß для различного числа п расщепленных проводов в фазе следующие:

Определение максимальных напряженностей электрического поля для наиболее распространенных вариантов конструкций проводов расщепленной фазы линий 330— 500 кВ с горизонталь-

132

ным расположением проводов может быть произведено с по­ мощью номограммы, приведенной на рис. 6-3. Номограмма по­ строена в соответствии с формулами

Рис. 6-3. Номограмма для расчета максимальных напряженностей электрического поля для у ном“ 500 кВ-

133