Диссертация (1144140), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Для расчета удельных внешних Lвнешiiи взаимных индуктивностей Mik воспользуемся подходом, реализованном вработе Гумеровой Н. И. и Ефимова Б. В. [34]:0LвнешiiM ik2022h,r(39)Dik,dik(40)lnlnгде h – высота подвеса проводов над землей (м); r – радиус проводов (м); Dik –расстояние между i-м проводом и отражением в земле k-го провода (м); dik –кратчайшее расстояние между i-м и k-м проводами.Далее будем обозначать внешние индуктивности как Lii. Рассчитаемвнешние ивзаимныеиндуктивностидляпроводовитросовВЛ,расположенных на опоре П220-3 (см. рисунок 49). Не будем учитывать длиныарматуры и изоляторов, а также стрелу провеса проводов.
Обозначим провода62индексами 1–3, а тросы индексами 4–5. Матрица индуктивностей всимвольном виде будет выглядеть:LL11 M 12M 21 L22M 31 M 32M 41 M 42M 51 M 52M 13M 23L33M 43M 53M 14M 24M 34L44M 54M 15M 25M 35 .M 45L55(41)Очевидно, что Mik = Mki. Результаты расчета удельных внешних ивзаимных индуктивностей представлены в таблице 22. Радиусы проводов итросов приняты равными 4,8066 мм и 7,4422 мм соответственно.41,2 1,26,53,56,125,5363,9Рисунок 49 – Габаритные размеры опоры П220-363Таблица 22 – Удельные внешние и взаимные индуктивности проводов итросовLii / Mik, мГн/км-1234511,8990,4210,3550,4800,53820,4211,8540,3300,3160,33430,3550,3301,8540,3470,33340,4800,3160,3471,8350,68050,5380,3340,3330,6801,8352.3 Выводы по главе1Разработан экспресс-метод по определению схемы замещения ЗУ поэкспериментальным характеристикам.
Метод реализован в виде программы,написанной на языке Matlab.2Разработанная программа дает возможность получить схемузамещения ЗУ в реальном масштабе времени в полевых условиях.3Разработанный метод предназначен для использования совместно сприборами, осуществляющими контроль электромагнитных характеристик ЗУопор вновь вводимых ВЛ, распределительных устройств, подстанций и ЗУ.Как показано в главе 2.2, разработанный алгоритм может такжеиспользоваться для определения схем замещения иных электротехническихустройств. Модульность программного кода разработанной программыпозволяет дополнять и изменять библиотеку типовых схем замещения.4Как показано примерами, возможности реализованного алгоритмазначительнопревышаютпотребностиданнойработы,посколькуразработанный комплекс типовых схем замещения и программы по решениюзадачи параметрического синтеза позволяет получать схемы замещения наосновании ЧХ в диапазоне до 2,5 МГц.
Результаты, полученные с помощьюприменения предложенного экспресс-метода, могут быть с успехомиспользованы при анализе перенапряжений, приходящих с ВЛ и методов64защиты от них, необходимых для повышения грозоупорности ЭЭС в целом.Метод также может применяться для мониторинга состояния ЗУ, определениянеобходимости его ремонта (восстановления), прогнозирования сроковработы.653 Методика учета наведенных напряжений при работе инвертораи ЧХ проводов и тросов ВЛДанная глава посвящена описанию методики расчета наведенной ЭДС вконтурах плавки различной конфигурации и при различном взаимномрасположении контура плавки и соседней ВЛ. Получены оценки наведеннойЭДС для типовых примеров.3.1 Проблема учета наведенных напряжений при расчете режимовработы выпрямляющих устройств для плавки льда на проводах игрозозащитных тросах ВЛВ ЭЭС применяются ВЛ различных конфигураций: одноцепные,двухцепные, с одним или двумя ГТ. Высота подвеса проводов зависит от типаиспользуемой опоры и для класса напряжения 220 кВ варьируется от одногодо нескольких десятков метров.
Из-за множества влияющих факторов нарезультат расчета иногда бывает целесообразно использовать типичноепогонное значение наведенной ЭДС для получения оценки «сверху».В связи с необходимостью проведения транспонирования проводов наВЛ, в расчетах невозможно определить точное расположение фаз на опоре,поэтому в дальнейшем будет приниматься тот вариант, при котором общаявеличина наведенной ЭДС в контуре плавки будет наибольшей.В расчетах влияния ВЛ высокого напряжения на соседние линиинеобходимо учитывать поверхностный эффект в земле.
В работах [35, 36, 37]описаны методики учета влияния проводящей земли, однако расчеты на ихоснове сложны и на практике трудоемки.В рамках данного исследования земля рассматривалась как идеальныйплоский проводник (γ). При этом систему провод – земля можнорассматривать как контур из параллельных проводников, как показано нарисунке 50.66ГТhhГТ′Рисунок 50 – Зеркальное изображение ГТПолный список допущений, принятых нами в дальнейших расчетах:1Не учитывается провисание проводов.2Токи каждой цепи ВЛ образуют симметричную систему.3Земля является идеальным проводником.4Коронные разряды на проводах не учитываются.5Расстояние между опорами принимается минимальным согласнотребованиям ПУЭ.3.2 Расчет наведенных напряжений для параллельныхпроводниковВекторный потенциал A связан с вектором магнитной индукции Bследующим соотношением:B ds(42)dB dsdt S(43)A dlLSПо закону индукции Фарадея,E dlLУчитывая (42) и (43), выражение для наведенной ЭДС в контуре линии1 через магнитный потенциал будет:67ddt(44)A dl1L1Если векторный потенциал A создается токами некой линии 2, то егоможно представить в виде:i2 dl2,4 L2 r12(45)0Aгде I2 – ток в линии 2 (А); r12 – расстояние между линиями 1 и 2 (м).Подставив (45) в (44), получим:i2 dl2dl1 .4 L1 L2 r12(46)0В частном случае, если рассматривать наведение ЭДС в рамкебесконечно длинным проводом с током, расположенным параллельнодлинной стороне рамки (см.
рисунок 51), величину магнитной индукции длякаждой точки можно рассчитать:i2 r(47)0BПодставив (47) в (43), получим:d0idsdt S 2 rE dlLbd0il drdt a 2 rdi 0l bln .dt 2a(48)Таким образом, для частного случая, когда провода соседней ВЛрасполагаются параллельно контуру плавки, результирующую наведеннуюЭДСв контуре плавки можно получить, просуммировав вклад каждого k-гопроводника:nnkk 1kdik 0l bklnak1 dt 2(49)Перейдя к действующим комплексным значениям, получим:nEk 1Модуль EnEkkdI k 0l bklndt2ak1nj Ikk 102llnbkak(50)E наведенной ЭДС:68EI0l2bk.akln(51)Для случая, изображенного на рисунке 51, наведенная ЭДС E в контуреравна:Ej I02LlnB.AEi1Bi2LABРисунок 51 – Ток в проводе i2 наводит ЭДСконтуре плавкиРассмотрим примеры расчета наведенной ЭДС с использованиемвыражений, полученных в настоящей главе, для двух схем плавки гололеда:«ГТ1-2» и «ГТ-земля» (см.
таблицу 1). Также будем рассматривать разныетипы опор, на которых располагаются рассматриваемые ВЛ и ГТ:промежуточная опора П220-3 и переходная опора ПП220-2/50. Габаритныеразмеры опор представлены на рисунке 52. Опоры расположены наминимально допустимой дистанции для линий класса напряжения 220 кВ, прикоторой наименьшее расстояние между линиями составляет 7 м (пункт 2.5.124ПУЭ [5]).69б)2,555885,55,591,26,53,5941,22,56а)6,15025,5363,9Рисунок 52 – Габаритные размеры опора) промежуточная опора П220-3; б) переходная опора ПП220-2/50Пример 1.
Расчет наведенной ЭДС от ВЛ в контуре плавки,соединенным по схеме «ГТ1–2».Схема расположения ВЛ и контура плавки представлена на рисунке 53.Рассмотрим два случая:1) рассматриваемые ВЛ и ГТ располагаются на опорах П220-3;2) ВЛ располагается на опоре П220-3, ГТ располагаются на опореПП220 2/50.В соответствии с принятыми ранее допущениями, рассчитаемсоставляющие наведенной ЭДС в контуре плавки, сначала вычислив величины70наведенных ЭДС в отдельности для каждой пары проводник – отражение вземле. В таблице 23 представлены исходные данные и результаты расчета.а)LВЛГТ1ГТ2ABxDk2б)Dk1ГТ 1ГТ2ВЛh2hk1Dk1′Dk2′h2ГТ 1′ГТ 2′Рисунок 53 – Схема взаимного расположения k-го провода ВЛ и тросов присхеме плавки «ГТ1–2»а) план взаимного расположения линий между собой; б) план взаимногорасположения проводов и их изображений между собой71Таблица 23 – Исходные данные и результаты расчета примера 1Опора с ГТКонтурГТ1–ГТ1′П220-3ГТ2–ГТ2′kГТ2–ГТ2′h2, мDkl, м Dkl′, мЭДСkl,В/км32,012,9369,1021,06225,514,2962,2618,49325,522,3264,5813,35132,015,2369,5719,09225,516,0262,2817,0625,524,4765,3512,3432,043,32106,511,30225,549,1699,88,90325,551,73101,18,42132,044,8107,110,95225,550,21100,48,71325,553,68102,18,081ПП220 2/50hk1, м13ГТ1–ГТ1′I, А20036,074,0Для расчета наведенной ЭДС в контуре плавки воспользуемсявыражением (51):lDIln2D0E4 10 7 1000 69,10314 200ln21,06 (В) .212,93Суммарная наведенная ЭДС в контуре зависит не только от расстояниямежду проводами, но и от фаз токов в проводах, что показано в таблице 24.Схема замещения контура плавки с учетом наведенной ЭДС представлена нарисунке 54.MuE1LZвнE2LZвнРисунок 54 – Схема замещения контура плавки «ГТ1–2»72Таблица 24 – Результат сложения составляющих наведенных ЭДС взависимости от фаз токов в примере 1El, В/кмОпора сГТКонтурГТ1–ГТ1′П220-3ГТ2–ГТ2′ГТ1–ГТ1′ПП2202/50ГТ2–ГТ2′ЭДСkl, ВФаза,град.21,06018,4912013,35-12019,09017,0612012,34-12011,3008,901208,42-12010,9508,711208,08-120С учетомфазовогосдвигаБез учетафазовогосдвига6,8052,95,9948,492,6828,622,6127,74Пример 2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
