Контрольная работа: Техника высоких напряжений

Объёмный заряд короны, образовавшийся в один из полупериодов перменного напряжения, за время до изменения полярности провода может переместится на несколько десятков сантиметров. Вследствие этого объёмные заряды обоих знаков совершают возвратно-поступательное движение вблизи провода, медленно удаляясь от него в область слабого поля, и там рекомбинируют. Только несущественная часть объёмного заряда может дойти до проводов соседних фаз. Вследствие этого процессы коронирования каждой из фаз трёхфазной линии не влияют друг на друга (эффект биполярности отсутствует), и каждая фаза может рассматриваться изолированно от других.

Для того чтобы исключить потери энергии на корону, а также и радиопомехи, начальное напряжение короны должно быть не ниже наибольшего рабочего напряжения линии относительно земли. Обеспечить это соотношение надлежащим выбором диаметра проводов можно только для условий сухой погоды. При атмосферных осадках исключить коронирование проводов невозможно.

Условие исключения короны: принимая , и (характерное значение для линий ), получаем

Для линий электропередач 110кВ наименьшие диаметры проводов, при которых исключается корона в хорошую погоду, оставляют .

При номинальных напряжениях 330 кВ и выше необходимы провода ещё большего диаметра, во многих случаях превышающий диаметр, выбранный из условия передачи по линий заданной мощности. В таких случаях целесообразно иметь провода, площадь поперечного сечения которых по проводящему материалу и диаметру независимы. Это так называемые расширенные провода. Они имеют диаметр, при котором обеспечивается необходимое снижение напряжённости поля на их поверхности, а для сокращения площади поперечного сечения делаются полыми или со стеклопластиковой сердцевиной.

Другое решение, получившее в настоящее время широкое распространение, было предложено ещё в 1910 г. Акад. В.Ф. Миткевичем и состоит в применении расщепленных проводов фаз. В этом случае каждая фаза линии состоит вместо одного провода большого диаметра из нескольких параллельных проводов относительно малого диаметра. В такой конструкции фазы удаётся при требуемом суммарном сечении проводов существенно уменьшить максимальную напряжённость поля на их поверхности.

При переменном напряжении корона зажигается в момент, когда напряжённость поля у провода достигнет значения , и горит, пока напряжение не достигнет максимума. После этого напряжённость поля у провода становится ниже , и корона потухает.

· Годовые потери на корону,

· Среднегодовая мощность потерь,

где n – число проводов во всех трёх фазах с учётом расщепления;

r – радиус провода в расщеплённой фазе;

Р – потери мощности при различных погодных условиях, км;

h – продолжительность отдельных видов погоды, час.

· Одним из способов оценки потерь энергии на корону является расчёт с использованием обобщённых характеристик потерь для разных погодных условий [1].

Они представлены в координатах:

,

где – начальная напряжённость поля, ;

– максимальная напряжённость на поверхности провода,

учитывающая влияние заряда соседних проводов расщеплённой

фазы, .

· Для расщеплённых проводов при радиусах проводов начальная напряжённость поля определяется по формуле:

- коэффициент гладкости провода

а максимальная – по соотношению

,

где – коэффициент, учитывающий усиление напряжённости поля

вследствие влияния зарядов на соседних проводах расщеплённой

фазы,

.

В этих формулах:

– средняя рабочая напряжённость электрического поля на поверхности