Комаров А.С. 230505 2016 (1336129), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

м

Радиус окружности, по которой располагаются провода, м:

Радиус эквивалентного провода, определяется по формуле (3.1):

м

Высота подвеса эквивалентного провода, м:

Рассчитаем напряженность электрического поля. Расчетная схема представлена на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 – Расчетная схема

Для системы из 7 проводов, представленных на рисунке 3.2 с зарядами на единицу длины и потенциалами , уравнения Максвелла запишутся в виде:

(3.5)

где – собственные потенциальные коэффициенты; – взаимные потенциальные коэффициенты; – заряды проводов на единицу длины, Кл; – потенциал проводов.

Вычислим собственные и взаимные потенциальные коэффициенты по формулам:

где h – высота подвеса провода, м; r – радиус провода, м.

Остальные потенциальные коэффициенты рассчитываются аналогично. Результаты расчетов занесены в таблицу Б.1

1 случай: линия ВЛ СЦБ отключена, КП 1 и 2 пути, ДПР под напряжением

Поскольку линия ВЛ СЦБ отключена, то заряды с учетом этого перепишем первые четыре уравнения системы (3.5)

(3.8)

С помощью ЭВМ и программно-вычислительного комплекса Mathcad 15 по уравнению (3.8) вычислим заряды проводов. Результаты расчетов занесем в таблицу Б.2. Подставим найденные значения зарядов проводов в последние три уравнения системы (3.5).

Потенциал пятого, шестого и седьмого проводов ВЛ СЦБ:

кВ

кВ

кВ

Запишем уравнения потенциальных коэффициентов, выраженных через x и y для точки M:

(3.9)

(3.10)

(3.11)

(3.12)

С учетом формул (3.10) - (3.12) запишем уравнение потенциала, наводимого в точке M:

(3.13)

Вертикальная составляющая напряженности электрического поля будет равна:

(3.14)

С помощью уравнений (3.13-3.14) вычислим наведенный потенциал в точке M в зависимости от ширины сближения и вертикальную составляющую напряженности электрического поля. Результаты запишем в таблицу Б.3. На основе таблицы Б.3 построим графики зависимости потенциала и электрического поля в точке M(x,y) (рисунок 3.3).

Рисунок 3.3 – Графики зависимостей: а) ; б) ;

1 – Напряженность и напряжение в точке M на высоте 7 м; 2 – Напряженность и напряжение в точке M на высоте 1,8 м.

В соответствии с рисунком 3.3 пик значения напряженности находится на высоте 7 м вблизи контактных проводов и достигает 11 кВ/м. На высоте 1,8 м максимум напряженности (2,4 кВ/м) находится между проводами КС первого и второго пути. Исходя из этого необходимо ограничить время работы эксплуатационного персонала с изолирующей вышки согласно нормам [13]

2 случай: производится ремонт 5 провода ВЛ СЦБ, КП 1 и 2 пути, ДПР под напряжением ( )

Перепишем уравнения системы (3.5) с учетом заданных условий:

(3.15)

Вычислим значения зарядов проводов по уравнениям (3.15) и занесем результаты вычислений в таблицу В.1.

Подставим найденные значения зарядов проводов в уравнение системы (3.5).

Потенциал пятого провода ВЛ СЦБ:

кВ

Запишем недостающие уравнения потенциальных коэффициентов:

(3.16)

(3.17)

С учетом формул (3.16) - (3.17) запишем уравнение потенциала, наводимого в точке M:

(3.18)

Вертикальная составляющая электрического поля рассчитывается по формуле (3.14). Расчет для случаев выведенных в ремонт шестого и седьмого провода ВЛ СЦБ аналогичен расчету пятого. Результаты вычислений для этих случаев приведены в таблице В.2 и представлены на графиках (рисунок 3.4)

Из рисунка 3.4 следует, что при работе под напряжением на изолирующей вышке вблизи проводов КС эксплуатационный персонал контактной сети подвергается воздействию напряженности электрического поля выше допустимого значения [13]. При работе на линиях СЦБ оперативный персонал подвержен опасному влиянию электрического поля при работе с изолирующей вышки в случаях ремонта пятого и седьмого провода ВЛ СЦБ. Время работы людей под напряжением с изолирующей вышки должно быть ограничено в соответствии с нормами [13].

Рисунок 3.4 – Графики зависимостей (слева); (справа). а,б – пятый провод отключен; в,г – шестой провод отключен, д,е – седьмой провод отключен. 1 – Напряженность и напряжение в точке M на высоте 7 м; 2 – Напряженность и напряжение в точке M на высоте 1,8 м.

3 случай: напряжение снято с системы ДПР; КС 1 и 2 пути, ВЛ СЦБ находятся под напряжением ( , ).

Перепишем уравнения системы (3.5) с учетом заданных условий:

(3.19)

Решив систему уравнений (3.19) найдем заряды проводов и сведем результаты вычисления в таблицу Г.1. Подставим найденные значения зарядов проводов в уравнение системы (3.19) и рассчитаем потенциалы проводов.

Потенциал третьего и четвертого проводов ВЛ ДПР:

кВ

кВ

С учетом формул (3.7) – (3.8), (3.14) - (3.15) запишем уравнение потенциала, наводимого в точке M:

(3.20)

Результаты вычислений приведены в таблице Г.2 и представлены на графиках (рисунок 3.5).

Как следует из рисунка 3.5 наибольшая напряженность при отключенной ВЛ ДПР наводится вблизи проводов контактной сети и достигает 11,3 кВ/м. Вблизи проводов ВЛ СЦБ максимальное значение напряженности составляет 7 кВ/м.

Рисунок 3.5 – Графики зависимостей: а) ; б) ;

1 – Напряженность и напряжение в точке M на высоте 7 м; 2 – Напряженность и напряжение в точке M на высоте 1,8 м.

4 случай: напряжение снято с КС 1 пути; ВЛ СЦБ, ДПР, КП 2 пути под напряжением ( )

Перепишем уравнения системы (3.5) с учетом заданных условий

(3.19)

Вычислим значения зарядов проводов по уравнениям (3.22) и занесем результаты вычислений в таблицу Д.1

Подставим найденные значения зарядов проводов в уравнение системы (3.19). Тогда потенциал проводов КС первого пути:

кВ

С учетом формул (3.8) – (3.10), (3.14) - (3.15) запишем уравнение потенциала, наводимого в точке M:

(3.20)

Результаты вычислений приведены в таблице 3.9 и представлены на графиках (рисунок 3.6). Также в таблице 3.1 и на рисунке 3.6 представлены расчеты и графики для случая, когда напряжение снято с проводов КП второго пути

Таблица 3.1 – Результаты расчета

Рисунок 3.6 – Графики зависимостей (слева), (справа); (а,б) – напряжение снято с КП 1 пути, (в,г) – напряжение снято с КП 2 пути;

1 – Напряженность и напряжение в точке M на высоте 7 м; 2 – Напряженность и напряжение в точке M на высоте 1,8 м.

Из рисунка 3.6 видно, что напряженность вблизи контактного провода достигает 13,5 кВ/м, вблизи ВЛ СЦБ – 6 кВ/м. На уровне головы человека (1,8 м) напряженность находится в пределах нормы. На высоте 7 м при работе на изолирующей вышке эксплуатационный персонал подвергается воздействию напряженности выше допустимой нормы.

Далее перейдем к расчету электрического влияния системы 25 кВ с усиливающим проводом.

3.2 Второй вариант - система 25 кВ с усиливающим проводом

Исследуем электрическое влияние системы 25 кВ с усиливающим проводом (ПБСМ-95+МФ-100+А-185). Схема расположения проводов представлена на рисунке 3.1

Рисунок 3.7 – Расположение проводов в системе 25 кВ с усиливающим

проводом

Значения высоты подвеса и радиуса эквивалентного провода аналогичны значениям рассчитанным в пункте 3.1. Расчетная схема представлена на рисунке 3.8.

Характеристики

Список файлов ВКР