30 Янв

СХЕМА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЛН ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ПО ОДНОРОДНОМУ УЧАСТКУ ТРЁХФАЗНОЙ ТРЁХПРОВОДНОЙ ЛЭП С ГРОЗОЗАЩИТНЫМ ТРОСОМ




Номер части:
Оглавление
Содержание
Журнал
Выходные данные


Науки и перечень статей вошедших в журнал:

На территории Российской Федерации для передачи электрической энергии потребителям, в основном, используются трёхфазные линии электропередачи (ЛЭП) высокого напряжения. Передача электрической энергии по ЛЭП целесообразно рассматривать как распространения электромагнитного поля в линейной среде. Известно, что в линейной среде электромагнитное поле распространяется по гармоническим законам [1]. Следовательно, и электрическая энергия по проводам ЛЭП распространяется по таким же законам.

Передача электрической энергии по трёхпроводной ЛЭП с грозозащитным тросом осуществляется четырьмя парами волн электромагнитного поля, четырьмя падающими и четырьмя отраженными волнами [2]. Амплитуда этих волн характеризуется постоянными интегрирования:  характеризует амплитуду отраженной волны электромагнитного поля, а  – падающую.

Получается, что электрическая энергия от генерирующих устройств (начало анализируемого участка ЛЭП) падающими волнами электромагнитного поля доставляется электрической нагрузке (конец участка ЛЭП). Электрическая нагрузка не потребляет всю электроэнергию, не востребованная электроэнергия в виде отраженных волн электромагнитного поля возвращается обратно к началу участка [3].

На этом транспортировка электрической энергии не заканчивается, так как при малом коэффициенте затухания возможны вторичные, третичные и т.д. падающие и отраженные волны электромагнитного поля. Эти волны крайне негативно сказываются на достоверности прогнозирования напряжения, тока и мощности на участках ЛЭП, на качество передаваемой электрической энергии, на пропускную способность линии электропередачи и т.д. [4]

Учитывая тот факт, что схемы распределения волн электромагнитного поля по линейным проводам и грозозащитному тросу аналогичны, целесообразно рассмотреть всего один провод исследуемой ЛЭП.

На [рис. 1] представлена схема распределения амплитудных значений первой (условно) пары волн электромагнитного поля вдоль линейного провода А однородного участка трехфазной ЛЭП трехпроводного исполнения с грозозащитным тросом протяженностью  на частоте п-й гармонической составляющей.

Рисунок 1. Схема распределения (условно) первой пары падающих и отраженных волн электромагнитного поля по линейному проводу А однородного участка трехфазной ЛЭП с грозозащитным тросом.

На рисунке видно, что в линейном проводе фазы А присутствует как собственная пара волн электромагнитного поля, так и две пары волн электромагнитного поля от двух соседних фаз и одна пара от грозозащитного троса. Следовательно, согласно [рис. 1] в одном линейном проводе однородного участка трехпроводной ЛЭП с грозозащитным тросом присутствуют четыре падающих и четыре отраженных волны: одна падающая и одна отраженная от собственных параметров этого провода, две падающих и две отраженных через электромагнитные связи от соседних проводов и одна пара волн от грозозащитного троса

Схема распределения амплитудных значений волн электромагнитного поля по линейному проводу однородного участка ЛЭП трехпроводного исполнения с грозозащитным тросом, изображенная на [рис. 1] позволяет составить уравнения для определения действующих значенийлинейных токов в начале анализируемого участка линии электропередачи (в начале линейного провода А).

Для фазы А линейный ток определится из уравнения:

собственные и взаимные волновые сопротивления линейных проводов и грозозащитного троса исследуемой ЛЭП.

Аналогично формируются уравнения для линейных токов в начале линейных проводов В, С и грозозащитного троса.

Численные значения постоянные интегрирования следует определять по методике, используемой в [4] для ЛЭП двухпроводного и трехпроводного исполнений, но без грооззащитного троса. Численные значения волновых сопротивлений следует определять по методике, изложенной в [3].

Численная реализация этих уравнений позволит спрогнозировать линейные токи практически в любом месте однородного участка ЛЭП трехпроводного исполнения с грозозащитным тросом.

Все это применимо для абсолютно однородного участка трехпроводной ЛЭП. Выявить такие участки непросто: речь может идти лишь об относительной однородности. В этом случае определение входных и выходных характеристик электрической энергии является сложной задачей. Но она существенно упрощается при использовании теории многополюсников.

Литература

  1. Физический энциклопедический словарь. Т.5. / Гл. ред. Б.А. Введенский, Б.М. Вул. – М.: Советская энциклопедия, 1966. – 576 с.
  2. Костенко, М.В. Волновые процессы и электрические помехи в многопроводных линиях высокого напряжения. / М.В. Костенко, А.С. Перельман, Ю.П. Шкарин. – М.: Энергия, 1973. – 272 с.
  3. Большанин Г. А. Распределение электрической энергии по участкам электроэнергетических систем: в 2 кн. – Братск БрГУ, 2006. – 807 с.
  4. Большанин Г.А. Передача электрической энергии по ЛЭП одно-, двух- и трехпроводного исполнения: монография. – Братск: ФГБОУ ВПО «БрГУ», 2016. – 313 с.
    СХЕМА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЛН ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ПО ОДНОРОДНОМУ УЧАСТКУ ТРЁХФАЗНОЙ ТРЁХПРОВОДНОЙ ЛЭП С ГРОЗОЗАЩИТНЫМ ТРОСОМ
    Передачу электрической энергии по линии электропередачи целесообразно рассматривать как распространения электромагнитного поля в линейной среде. Составлена схема распределения условно первой пары волн электромагнитного поля, которая позволяет формирование уравнений для определения действующих значений линейных токов на участках линии электропередачи.
    Written by: Шевченко Михаил Алексеевич, Большанин Георгий Анатольевич
    Published by: БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА
    Date Published: 02/15/2017
    Edition: ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_30.01.2017_1(34)
    Available in: Ebook