Линии повышенной пропускной способности презентация

Ранее отмечалось, что предел передаваемой мощности может определяться устойчивостью параллельной работы генераторов системы и сети, допустимым током, а так же напряжением у потребителей.
На практике у передач большой протяжённости пропускная способность ограничена условиями устойчивости, у линий малой протяжённости – допустимыми током и напряжением, а у кабельных линий – максимальной нагрузкой по току.
Наиболее радикальный способ увеличения пропускной способности – повышение напряжения.
Дополнительный эффект может быть получен при помощи компенсирующих устройств.
В настоящее время разрабатываются и другие методы.

Если рассмотреть систему из нескольких проводов, то индуктивность провода в этой системе может быть определена:
где Mii – собственная индуктивность провода;
Mij – взаимная индуктивность;
Если принять, что Ii=Ij, то
При этом, собственная и взаимная индуктивности будут равны соответственно:

В полученных выражениях
ri – эквивалентный радиус провода;
Dij – расстояние между проводами.
Как видно из уравнения для собственной индуктивности, уменьшить её можно за счёт увеличения радиуса провода. На практике это реализуется в виде расщепления фаз.
Если радиус провода не изменять, то задача минимизации индуктивности может быть записана следующим образом:

Максимально уменьшить индуктивность провода можно одновременным воздействием на три параметра:
увеличение радиуса провода (увеличение количества расщепленных проводов в фазе);
изменение расстояния между проводами i и j;
изменение угла между токами проводов i и j.
При этом руководствуются следующими принципами:
- при углах стремятся располагать провода i и j тем ближе, чем больше угол .
- при углах стремятся располагать провода i и j тем дальше, чем меньше угол .
- эффект будет тем больше, чем больше проводов с углами
будет сближено с данным проводом.

Чтобы выяснить качественную картину изменения ёмкости, можно воспользоваться системой из двух проводов и записать для неё систему уравнений с потенциальными коэффициентами Максвелла:
где αii αij - потенциальные коэффициенты, зависящие от характера среды и расположения проводов.

где Ɵ12 – угол между напряжениями на первом и втором
проводе;
β11, β12, коэффициенты электростатической
β21, β22, индукции.
Решение уравнений для зарядов запишется в следующем виде:
-
Тогда ёмкость провода равна:

Максимальной ёмкости линии можно добиться исходя из условия:
Расстояние от провода до земли hi зависит от напряжения, то есть постоянно.
Если радиусы проводов неизменны, то α11 и α22 изменяться не будут.
Тогда β12 зависит от коэффициента α12, который при сближении проводов увеличивается. При этом β11 так же будет расти.
Таким образом, для увеличения ёмкости линии необходимо увеличивать угол между напряжениями на проводах >90° и стремиться располагать провода как можно ближе.

1. Линии со сближенными проводами фаз в пролёте с помощью диэлектрических стяжек.
2. Компактные одноцепные линии со сближенными проводами фаз в пролёте и на опоре. Сближение осуществляется за счёт применения специальных опор, провода на которых расположены по одну сторону.
На практике разработан ряд линий, использующих ранее рассмотренные свойства.

4. Линии с глубоким расщеплением фаз и увеличением расстояний между отдельными проводами в фазе.
3. Компактные одноцепные линии с нетрадиционным расположением проводов фаз (коаксиальное (а, б, в), параболическое (г), плоское вертикальное (д), эллиптическое (е) ) и сближением до минимального допустимого расстояния.

5. Многофазные линии с числом фаз 6, 12, 24, в которых провода фаз сближены, а векторы напряжения каждой из фаз сдвинуты на определённый угол.

6. Управляемые самокомпенсирующиеся линии (УСВЛ), которые состоят из двух или более трёхфазных цепей, у которых фазы попарно по одной от каждой цепи сближены до минимально допустимого расстояния.
К цепям приложены трёхфазные системы напряжения, сдвинутые относительно друг друга на определённый угол. Величина которого зависит от величины передаваемой мощности.

7. Компактные управляемые разноцепные линии. Содержат две цепи с расщеплёнными фазами, которые попарно сближены. Провода фаз расположены не традиционно. К цепям приложены трёхфазные системы напряжения, сдвинутые на определённый угол, который изменяется в зависимости от режима передачи.

8. К управляемым линиям относится также трёхфазно-двухфазная одноцепная линия электропередачи. По концам передачи в каждой фазе устанавливаются независимые фазосдвигающие устройства, позволяющие сдвигать вектор напряжения только данной фазы относительно векторов напряжений других фаз.

Фазовый сдвиг между проводниками сближенных фаз, равный 180°, может быть создан с помощью специального подбора групп соединений концевых трансформаторов.
Недостатком является необходимость трансформатора на концах передачи в каждой цепи.