Высоковольтная воздушная линия электропередачи на напряжение U кВ имеет протяженность l км

Корона является одним из видов самостоятельного разряда и возникает в резко неоднородных полях, к которым относится и электрическое поле в окрестности проводов линии электропередачи. Появление коронного разряда на проводах линии электропередачи сопровождается потерями энергии и радиопомехами.
Потери на корону не должны превышать 2 – 5 % активных потерь в самом проводе. Для расчета этих потерь на единицу длины трехфазной линии с симметрично расположенными проводами применяется формула Пика
∆Pк=241δf+25rDUф-U02∙10-5кВткм (3.1)
на каждую фазу, где:
δ – относительная плотность воздуха;
f – частота тока;
r – радиус провода (см);
D – расстояние между проводами (см);
Uф=U- фазное напряжение (кВ);
U0- фазное критическое напряжение (кВ).
Минимальное напряжение, при котором возникает корона, называется фазным критическим напряжением и определятся по формуле
U0=21,1δm1m2r lnD r , (3.2)
где:
m1- коэффициент негладкости провода;
m2- коэффициент ненастной погоды.
Относительная плотность воздуха рассчитывается по формуле:
δ=PT0P0T, (3.3)
где:
P0 и T0- соответственно давление и температура при нормальных атмосферных условиях (P0=101,3 кПа=760 мм рт.ст, T0=273 К=0℃);
P и T- давление и температура воздуха в расчётных условиях.
Потери на корону наступают при равенстве линейного или фазного напряжения линии соответственно критическому линейному или фазному напряжению и возрастают при увеличении действительного напряжения над критическим . Расчет проводов линии на корону сводится к определению критического напряжения и установлению наличия или отсутствия короны из соотношения между напряжениями Uф и U0.
При Uф>U0 потери на корону имеют место, а при Uф<U0 потерь на корону нет.
После чего по формуле Пика производят расчет потерь на корону на единицу длины и для всей линии. Для уменьшения потерь на корону вместо одного провода в фазе обычно применяется пучок проводов, расположенных на расстоянии нескольких сантиметров друг от друга. Такой пучок параллельно соединенных проводников называется расщепленным проводом.
Эквивалентный радиус расщепленного провода равен
rэкв=r0an-1, (3.4)
где r0- радиус одиночного провода, n – число проводов в расщепленной фазе, a – расстояние между проводами.
1. Определим потери активной мощности на корону для данной линии при ясной погоде (m2=1).
Относительная плотность воздуха по формуле (3.3):
δ=PT0P0T=730∙273760∙273+20=0,895
Критическое напряжение по формуле (3.2):
U0=21,1δm1m2r lnD r =21,1∙0,895∙0,85∙1∙0,38∙ln350 0,38 =41,64 кВ.
Получили, что Uф=U>U0, следовательно, на данной линии потери на корону имеют место. Вычислим эти потери на 1 км длины линии по формуле Пика (3.1), приняв f=50 Гц:
∆Pк=241δf+25rDUф-U02∙10-5==2410,89550+250,38350115-41,642∙10-5≈35,87кВткм.
Полная потеря мощности на всей линии:
∆Pк.полн.=∆Pкl=35,87∙130=4663 кВт≈4,66 МВт.
∆Pк.полн.≈4,66 МВт.
2