విద్యుత్ లైన్ల నిరోధకత, వాహకత మరియు సమానమైన సర్క్యూట్లు

పవర్ లైన్లు యాక్టివ్ మరియు ఇండక్టివ్ రెసిస్టెన్స్ మరియు యాక్టివ్ మరియు కెపాసిటివ్ కండక్టెన్స్ వాటి పొడవుతో సమానంగా పంపిణీ చేయబడతాయి.

పవర్ ట్రాన్స్మిషన్ నెట్‌వర్క్‌ల యొక్క ఆచరణాత్మక విద్యుత్ గణనలలో, ఏకరీతిలో పంపిణీ చేయబడిన DC లైన్‌లను కలిపి స్థిరాంకాలతో భర్తీ చేయడం ఆచారం: క్రియాశీల r మరియు ప్రేరక x నిరోధకత మరియు క్రియాశీల g మరియు కెపాసిటివ్ b వాహకత. ఈ పరిస్థితికి అనుగుణంగా U- ఆకారపు లైన్ యొక్క సమానమైన సర్క్యూట్ అంజీర్లో చూపబడింది. 1, ఎ.

35 kV మరియు వాహకత g మరియు b కంటే తక్కువ వోల్టేజ్‌తో స్థానిక పవర్ ట్రాన్స్‌మిషన్ నెట్‌వర్క్‌లను లెక్కించేటప్పుడు, మీరు సిరీస్-కనెక్ట్ చేయబడిన క్రియాశీల మరియు ప్రేరక నిరోధకతలను (Fig. 1, b) కలిగి ఉన్న సరళమైన సమానమైన సర్క్యూట్‌ను విస్మరించవచ్చు మరియు ఉపయోగించవచ్చు.

లీనియర్ రెసిస్టెన్స్ ఫార్ములా ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది

ఇక్కడ l అనేది వైర్ యొక్క పొడవు, m; s అనేది వైర్ లేదా కేబుల్ కోర్ యొక్క క్రాస్-సెక్షన్, mmg γ అనేది పదార్థం యొక్క నిర్దిష్ట డిజైన్ వాహకత, m / ohm-mm2.

అన్నం. 1. లైన్ రీప్లేస్‌మెంట్ పథకాలు: a — ప్రాంతీయ విద్యుత్ ప్రసార నెట్‌వర్క్‌ల కోసం; b - స్థానిక పవర్ ట్రాన్స్మిషన్ నెట్వర్క్ల కోసం.

సింగిల్-కోర్ మరియు మల్టీ-కోర్ వైర్‌ల కోసం 20 ° C ఉష్ణోగ్రత వద్ద నిర్దిష్ట వాహకత యొక్క సగటు లెక్కించిన విలువ, వాటి వాస్తవ క్రాస్-సెక్షన్ మరియు మల్టీ-కోర్ వైర్లను మెలితిప్పినప్పుడు పొడవు పెరుగుదలను పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, 53 మీ / ఓం ∙ రాగి కోసం mm2, అల్యూమినియం కోసం 32 m / ohm ∙ mm2.

ఉక్కు వైర్ల క్రియాశీల నిరోధకత స్థిరంగా ఉండదు. వైర్ ద్వారా కరెంట్ పెరిగినప్పుడు, ఉపరితల ప్రభావం పెరుగుతుంది మరియు అందువల్ల వైర్ యొక్క క్రియాశీల నిరోధకత పెరుగుతుంది. ఉక్కు వైర్ల యొక్క క్రియాశీల ప్రతిఘటన ప్రయోగాత్మక వక్రతలు లేదా పట్టికల ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది, వాటి ద్వారా ప్రవహించే ప్రస్తుత విలువపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

లైన్ ప్రేరక నిరోధకత. మూడు-దశల కరెంట్ లైన్ వైర్ల పునర్వ్యవస్థీకరణ (ట్రాన్స్‌పోజిషన్)తో తయారు చేయబడితే, అప్పుడు 50 Hz ఫ్రీక్వెన్సీలో, లైన్ పొడవు యొక్క 1 కిమీ దశ ప్రేరక నిరోధకత సూత్రం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.

ఇక్కడ: asr అనేది వైర్ల అక్షాల మధ్య ఉన్న రేఖాగణిత సగటు దూరం

a1, a2 మరియు a3 అనేది వివిధ దశల కండక్టర్ల అక్షాల మధ్య దూరాలు, d అనేది కండక్టర్ల కోసం GOST పట్టికల ప్రకారం తీసుకున్న కండక్టర్ల బయటి వ్యాసం; μ అనేది మెటల్ కండక్టర్ యొక్క సాపేక్ష అయస్కాంత పారగమ్యత; కాని ఫెర్రస్ లోహాల వైర్లకు μ = 1; x'0 - కండక్టర్ వెలుపల ఉన్న మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ కారణంగా లైన్ యొక్క బాహ్య ప్రేరక నిరోధకత; x «0 — కండక్టర్ లోపల మూసివేయబడిన మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ కారణంగా లైన్ యొక్క అంతర్గత ప్రేరక నిరోధకత.

ప్రతి పంక్తి పొడవు l కిమీకి ప్రేరక నిరోధకత

నాన్-ఫెర్రస్ లోహాల కండక్టర్లతో ఓవర్ హెడ్ లైన్ల ప్రేరక నిరోధకత x0 సగటున 0.33-0.42 ఓంలు / కిమీ.

కరోనల్ నష్టాలను తగ్గించడానికి 330-500 kV వోల్టేజ్ కలిగిన లైన్లు (క్రింద చూడండి) పెద్ద వ్యాసం కలిగిన ఒక కోర్తో కాకుండా, ప్రతి దశకు రెండు లేదా మూడు ఉక్కు-అల్యూమినియం కండక్టర్లతో, ఒకదానికొకటి తక్కువ దూరంలో ఉంటాయి. ఈ సందర్భంలో, లైన్ యొక్క ప్రేరక నిరోధకత గణనీయంగా తగ్గింది. అంజీర్ లో. 2 500 kV లైన్‌లో ఒక దశ యొక్క సారూప్య అమలును చూపుతుంది, ఇక్కడ మూడు కండక్టర్లు 40 సెంటీమీటర్ల భుజాలతో సమబాహు త్రిభుజం యొక్క శీర్షాల వద్ద ఉన్నాయి.దశ కండక్టర్లు విభాగంలో అనేక దృఢమైన స్ట్రైలతో స్థిరంగా ఉంటాయి.

దశకు బహుళ వైర్లను ఉపయోగించడం అనేది వైర్ యొక్క వ్యాసాన్ని పెంచడానికి సమానం, ఇది లైన్ యొక్క ప్రేరక నిరోధకతలో తగ్గుదలకు దారితీస్తుంది. రెండో సూత్రాన్ని ఉపయోగించి రెండో ఫార్ములాను లెక్కించవచ్చు, దాని కుడి వైపున ఉన్న రెండవ పదాన్ని n ద్వారా విభజించి, వైర్ యొక్క బయటి వ్యాసం dకి బదులుగా ప్రత్యామ్నాయం, సూత్రం ద్వారా నిర్ణయించబడిన సమానమైన వ్యాసం

ఇక్కడ n - లైన్ యొక్క ఒక దశలో కండక్టర్ల సంఖ్య; acp - ఒక దశ యొక్క కండక్టర్ల మధ్య రేఖాగణిత సగటు దూరం.

దశకు రెండు వైర్లతో, లైన్ యొక్క ప్రేరక నిరోధకత సుమారు 15-20%, మరియు మూడు వైర్లతో - 25-30% తగ్గుతుంది.

దశ కండక్టర్ల మొత్తం క్రాస్-సెక్షన్ అవసరమైన డిజైన్ క్రాస్-సెక్షన్‌కు సమానంగా ఉంటుంది, రెండోది ఏమైనప్పటికీ రెండు లేదా మూడు కండక్టర్లుగా విభజించబడింది, అందుకే అలాంటి పంక్తులను సాంప్రదాయకంగా స్ప్లిట్-కండక్టర్ లైన్లు అంటారు.

స్టీల్ వైర్లు చాలా పెద్ద x0 విలువను కలిగి ఉంటాయి ఎందుకంటే అయస్కాంత పారగమ్యత ఒకటి కంటే ఎక్కువ అవుతాయి మరియు రెండవ ఫార్ములా యొక్క రెండవ పదం నిర్ణయాత్మకమైనది, అనగా అంతర్గత ప్రేరక నిరోధకత x «0.

అన్నం. 2. 500 చదరపు మీటర్ల సింగిల్ ఫేజ్ త్రీ స్ప్లిట్ వైర్ హాంగింగ్ హారము.

వైర్ ద్వారా ప్రవహించే కరెంట్ యొక్క విలువపై ఉక్కు యొక్క అయస్కాంత పారగమ్యత ఆధారపడటం వలన, ఉక్కు వైర్ల నుండి x «0ని గుర్తించడం చాలా కష్టం. అందువల్ల, ఆచరణాత్మక గణనలలో, ఉక్కు వైర్ల యొక్క x» 0 ప్రయోగాత్మకంగా పొందిన వక్రతలు లేదా పట్టికల నుండి నిర్ణయించబడుతుంది.

మూడు-కోర్ కేబుల్స్ యొక్క ప్రేరక నిరోధకతలను క్రింది సగటు విలువల ఆధారంగా తీసుకోవచ్చు:

• మూడు-వైర్ కేబుల్స్ కోసం 35 kV — 0.12 ohms / km

• మూడు-వైర్ కేబుల్స్ కోసం 3-10 kv-0.07-0.03 ohms / km

• 1 kV-0.06-0.07 ohms / km వరకు మూడు-వైర్ కేబుల్స్ కోసం

యాక్టివ్ కండక్షన్ లైన్ దాని విద్యుద్వాహకాలలో క్రియాశీల శక్తిని కోల్పోవడం ద్వారా నిర్వచించబడుతుంది.

అన్ని వోల్టేజ్‌ల ఓవర్‌హెడ్ లైన్‌లలో, అధిక కలుషితమైన గాలి ఉన్న ప్రాంతాల్లో కూడా ఇన్సులేటర్ల ద్వారా నష్టాలు తక్కువగా ఉంటాయి, కాబట్టి అవి పరిగణనలోకి తీసుకోబడవు.

110 kV మరియు అంతకంటే ఎక్కువ వోల్టేజ్ ఉన్న ఓవర్‌హెడ్ లైన్‌లలో, కొన్ని పరిస్థితులలో, వైర్ చుట్టూ ఉన్న గాలి యొక్క తీవ్రమైన అయనీకరణం కారణంగా మరియు వైలెట్ గ్లో మరియు లక్షణమైన క్రాకిల్‌తో పాటుగా వైర్‌లపై కరోనా కనిపిస్తుంది. తడి వాతావరణంలో వైర్ కిరీటం ముఖ్యంగా తీవ్రంగా ఉంటుంది. కరోనాకు విద్యుత్ నష్టాలను తగ్గించే అత్యంత తీవ్రమైన సాధనం కండక్టర్ యొక్క వ్యాసాన్ని పెంచడం, ఎందుకంటే రెండోది పెరిగేకొద్దీ, విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క బలం మరియు అందువలన, కండక్టర్ సమీపంలో గాలి యొక్క అయనీకరణం తగ్గుతుంది.

110 kV లైన్ల కోసం, కరోనా పరిస్థితుల నుండి కండక్టర్ యొక్క వ్యాసం కనీసం 10-11 mm ఉండాలి (కండక్టర్లు AC-50 మరియు M-70), 154 kV లైన్లకు - కనీసం 14 mm (కండక్టర్ AC-95), మరియు 220 kV లైన్ కోసం - 22 mm కంటే తక్కువ కాదు (కండక్టర్ AC -240).

పేర్కొన్న మరియు పెద్ద కండక్టర్ వ్యాసం యొక్క 110-220 kV ఓవర్‌హెడ్ లైన్‌ల కండక్టర్‌లలో కరోనా కోసం క్రియాశీల శక్తి నష్టాలు చాలా తక్కువ (1 కిమీ లైన్ పొడవుకు పదుల కిలోవాట్లు), కాబట్టి అవి గణనలలో పరిగణనలోకి తీసుకోబడవు.

330 మరియు 500 కెవి లైన్లలో, ఒక దశకు రెండు లేదా మూడు కండక్టర్లు ఉపయోగించబడతాయి, ఇది ముందుగా చెప్పినట్లుగా, కండక్టర్ యొక్క వ్యాసం పెరుగుదలకు సమానం, దీని ఫలితంగా కండక్టర్ల దగ్గర విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క బలం గణనీయంగా ఉంటుంది. తగ్గింది, మరియు కండక్టర్లు కొద్దిగా క్షీణించాయి.

35 kV మరియు అంతకంటే తక్కువ కేబుల్ లైన్లలో, విద్యుద్వాహకములలో విద్యుత్ నష్టాలు చిన్నవి మరియు కూడా పరిగణనలోకి తీసుకోబడవు. 110 kV మరియు అంతకంటే ఎక్కువ వోల్టేజ్ కలిగిన కేబుల్ లైన్లలో, విద్యుద్వాహక నష్టాలు 1 కి.మీ పొడవుకు అనేక కిలోవాట్లకు ఉంటాయి.

కండక్టర్ల మధ్య మరియు కండక్టర్లు మరియు గ్రౌండ్ మధ్య కెపాసిటెన్స్ కారణంగా లైన్ యొక్క కెపాసిటివ్ కండక్షన్.

ఆచరణాత్మక గణనలకు తగినంత ఖచ్చితత్వంతో, మూడు-దశల ఓవర్‌హెడ్ లైన్ యొక్క కెపాసిటివ్ వాహకతను సూత్రం ద్వారా నిర్ణయించవచ్చు

ఇక్కడ C0 అనేది లైన్ యొక్క పని సామర్థ్యం; ω - ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ యొక్క కోణీయ ఫ్రీక్వెన్సీ; acp మరియు d - పైన చూడండి.

ఈ సందర్భంలో, నేల యొక్క వాహకత మరియు భూమికి ప్రస్తుత రిటర్న్ యొక్క లోతు పరిగణనలోకి తీసుకోబడవు మరియు కండక్టర్లు లైన్ వెంట పునర్వ్యవస్థీకరించబడతాయని భావించబడుతుంది.

కేబుల్స్ కోసం, ఫ్యాక్టరీ డేటా ప్రకారం పని సామర్థ్యం నిర్ణయించబడుతుంది.

సరళ వాహకత l km

లైన్‌లో కెపాసిటెన్స్ ఉండటం వల్ల కెపాసిటివ్ కరెంట్‌లు ప్రవహిస్తాయి. కెపాసిటివ్ కరెంట్‌లు సంబంధిత దశ వోల్టేజ్‌ల కంటే 90° ముందు ఉంటాయి.

స్థిరమైన కెపాసిటివ్ కరెంట్‌లతో ఉన్న నిజమైన పంక్తులలో పొడవులో ఏకరీతిగా పంపిణీ చేయబడుతుంది, కెపాసిటివ్ కరెంట్‌లు లైన్ పొడవునా ఏకరీతిగా ఉండవు ఎందుకంటే లైన్‌లోని వోల్టేజ్ పరిమాణంలో స్థిరంగా ఉండదు.

DC వోల్టేజీని అంగీకరించే లైన్ ప్రారంభంలో కెపాసిటివ్ కరెంట్

ఇక్కడ Uph అనేది లైన్ ఫేజ్ వోల్టేజ్.

కెపాసిటివ్ లైన్ పవర్ (లైన్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన శక్తి)

ఇక్కడ U అనేది ఫేజ్-టు-ఫేజ్ వోల్టేజ్, sq.

మూడవ ఫార్ములా నుండి లైన్ యొక్క కెపాసిటివ్ వాహకత కండక్టర్ల మధ్య దూరం మరియు కండక్టర్ల వ్యాసంపై కొద్దిగా ఆధారపడి ఉంటుంది. లైన్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన శక్తి లైన్ వోల్టేజ్‌పై ఎక్కువగా ఆధారపడి ఉంటుంది. ఓవర్ హెడ్ లైన్ల కోసం 35 kV మరియు దాని క్రింద చాలా చిన్నది. 100 km పొడవుతో 110 kV లైన్ కోసం, Qc≈3 Mvar. 100 km పొడవుతో 220 kV లైన్ కోసం, Qc≈13 Mvar. స్ప్లిట్ వైర్లు ఉండటం వల్ల లైన్ సామర్థ్యం పెరుగుతుంది.

కేబుల్ నెట్‌వర్క్‌ల కెపాసిటివ్ కరెంట్‌లు 20 kV మరియు అంతకంటే ఎక్కువ వోల్టేజీల వద్ద మాత్రమే పరిగణనలోకి తీసుకోబడతాయి.