OBLICZANIE ELEMENTÓW SCHEMATÓW ZASTĘPCZYCH

LINIA NAPOWIETRZNA

1. Rezystancja linii -

- dla linii prądu stałego i 1-fazowej linii prądu przemiennego:

[
] (1.1

• dla linii 3 - fazowej:

[
] (1.1

gdzie:
- długość linii - [ [m]

- konduktywność materiału przewodowego - [m/Ω mm²]

S - przekrój przewodów - [mm²]

Inaczej rezystancję linii wyznaczyć można jako:

(1.1

gdzie:
- rezystancja jednostkowa [Ω/km] - tabela 1.2.

2. Reaktancja linii -

(1.1

gdzie:
- reaktancja jednostkowa [Ω/km] - tabela 1.3. oraz 1.4.

Inaczej reaktancję jednostkową można wyznaczyć jako:

(1.1

gdzie:
- indukcyjność robocza [H/km], przy czym:

- dla materiału magnetycznego (np. stalowo-aluminiowe):

(1.1

- dla materiału niemagnetycznego (np. miedź, aluminium):

(1.1

- dla przewodów wiązkowych:

(1.1

gdzie:
- średni odstęp między przewodami [cm]

- promień przekroju przewodu [cm]

- względna przenikalność materiału przewodowego (Cu, Al i AFL)

- promień zastępczy wiązki:
(1.1

- ilość przewodów w wiązce

- promień przewodu należącego do wiązki

- średni geometryczny odstęp między przewodami tej samej fazy:

Średni odstęp między przewodami
określa się:

- dla linii 1-fazowych i 3-fazowych o symetrycznym układzie przewodów (trójkąt równoboczny o boku b):
(1.1

- dla linii 3-fazowych jednotorowych o niesymetrycznym układzie przewodów (przeplecionej):

(1.1

gdzie:
- wzajemne odległości pomiędzy przewodami fazy 1, 2 i 3.

- dla linii 3-fazowych dwutorowych przy synchronicznej pracy obu torów i jednakowej gęstości przeplecenia w obu torach:

(1.1

gdzie: 1, 2, 3 - oznaczenia przewodów fazowych I toru,

1', 2', 3' - oznaczenia przewodów fazowych II toru

3. Susceptancja linii -
[S]

(1.1

gdzie:
- susceptancja jednostkowa [S/km]

Susceptancję jednostkową można wyznaczyć jako:

(1.1

gdzie:
- pojemność robocza [H/km]

- dla przewodów wiązkowych

- dla linii dwutorowej wartość
należy pomnożyć przez 2.

4. Konduktancja linii -
[S]

(1.1

gdzie:
- konduktancja jednostkowa [S/km]

Konduktancję jednostkową można wyznaczyć jako:

(1.1

gdzie:
- poprzeczna strata mocy czynnej na kilometr długości linii [MW/km]

- napięcie znamionowe linii [kV]

Konduktancję linii uwzględnia się tylko dla linii NN.

LINIA KABLOWA

1. Rezystancja linii -

[
] (1.1

gdzie:
- długość linii - [ [m]

- konduktywność materiału przewodowego - [m/Ω mm²]

S - przekrój przewodów - [mm²]

2. Reaktancja linii -

[
] (1.1

gdzie:
- reaktancja jednostkowa [Ω/km], przy czym

(1.1

gdzie:
- indukcyjność robocza [H/km] - tabela 1.5. oraz 1.6.

Dla linii kablowych można także stosować wzory podane dla linii napowietrznych.

3. Susceptancja linii -
[S]

(1.1

gdzie:
- susceptancja jednostkowa [S/km]

Susceptancję jednostkową można wyznaczyć jako:

(1.1

gdzie:
- pojemność robocza kabli ekranowanych lub trójpłaszczowych [H/km], którą albo można odczytać z tabeli 1.7 i 1.8 , albo wyliczyć ze wzoru:

[μF/km] (1.1

gdzie:
- przenikalność dielektryczna względna materiału izolacyjnego

- promień wewnętrzny ekranu lub powłoki kabla [cm]

- promień żyły kabla [cm].

4. Konduktancja linii -
[S]

(1.1

gdzie:
- konduktancja jednostkowa [S/km]

- susceptancja jednostkowa [S/km]

- współczynnik strat dielektrycznych izolacji kabla (0,005 ÷ 0.02)

- pojemność robocza kabla [F/km]

TRANSFORMATORY

1. Transformator dwuuzwojeniowy

1. Rezystancja
   (oporność czynna wzdłużna) - [Ω]
   

(1.1 lub
(1.1

gdzie:
- straty w miedzi transformatora - [MW]

- straty w miedzi transformatora w %

- napięcie znamionowe uzwojenia w stosunku do którego przeprowadzane jest

obliczenie - [kV]

- moc znamionowa transformatora - [MVA]

2. Reaktancja
   (oporność bierna wzdłużna) - [Ω]
   

Dla transformatorów o mocy

• do 2,5 MVA

(1.1

(1.1

• powyżej 2,5 MVA

(1.1

gdzie:
- procentowe napięcie zwarcia

- impedancja wzdłużna transformatora

3. Konduktancja
   (przewodność czynna poprzeczna) - [S]
   

(1.1 lub
(1.1

gdzie:
- straty w żelazie transformatora - [MW]

- straty w żelazie w stosunku do mocy znamionowej transformatora w %

4. Susceptancja
   (przewodność bierna poprzeczna) - [S]
   

(1.1

gdzie:
- prąd biegu jałowego w %

2. Transformator trójuzwojeniowy

Elementy schematu zastępczego oblicza się ze wzorów dla transformatora dwuuzwojeniowego dla poszczególnych par uzwojeń. Z danych katalogowych wyznacza się impedancje poszczególnych par, oznaczanych jako:
,
,
, które mają charakter obliczeniowy i mogą przyjmować dowolne wartości (ujemne też).

Znając impedancje par uzwojeń, oblicza się impedancje schematu zastępczego według następujących wzorów:

(1.1

3. Autotransformator

Dla autotransformatora stosuje się schemat zastępczy taki sam jak dla transformatora dwuuzwojeniowego, zgodnie ze wzorami (1.1) ÷ (1.8). We wzorach tych należy podstawić wartość tzw. mocy przechodniej
, w odróżnieniu od pojęcia mocy własnej
, przy czym:

(1.1

gdzie:
- przekładnia transformatora.

Gdy brak danych katalogowych dla autotransformatora, to jego parametry wyznacza się w sposób przybliżony z danych transformatora tej samej mocy przeliczając według wzorów:

(1.1

(1.1

przy czym indeks (a) odnosi się do autotransformatora

4. Dławik przeciwzwarciowy

Reaktancja indukcyjna dławika:

(1.1 lub
(1.1

gdzie:
- napięcie zwarcia dławika (spadek napięcia) w %

- napięcie znamionowe [kV]

- moc znamionowa [MVA]

- prąd znamionowy [kA]

2

5

---