По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.315.1

Балансовые и расчетные методы определения потерь мощности и энергии на корону в действующих ВЛ

Кононов Ю. Г. д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой автоматизированных электроэнергетических систем и электроснабжения Инженерного института, ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»,
Костюшко В.А. независимый эксперт, ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»
Рыбасова О.С. аспирантка кафедры автоматизированных электроэнергетических систем и электроснабжения Инженерного института, ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»

В статье представлены результаты определения потерь на корону в нескольких действующих ВЛ 220, 330 и 500 кВ ПАО «ФСК ЕЭС» тремя методиками: 1) балансовым методом по данным АИИС КУЭ и ОИК; 2) балансовым методом по данным ОИК; 3) расчетным методом проекта стандарта ПАО «ФСК ЕЭС» «Руководящие указания по учету потерь на корону и помех от короны при выборе проводников линий электропередачи переменного тока 220–1150 кВ и постоянного тока 1500 кВ» по данным метеостанций. Сделаны выводы о целесообразности использования данных из АИИС КУЭ при расчете балансовым методом и адекватности расчетной методики проекта стандарта.

Литература:

1. Пик Ф.В. Диэлектрические явления в технике высоких напряжений. — М.-Л.: Госэнергоиздат, 1934.

2. Справочник по проектированию электрических сетей [Текст] / Под ред. Д.Л. Файбисовича. — М.: ЭНАС, 2012. — 376 с.

3. Шлайфштейн В.А., Костюшко В.А., Тимашова Л.В. К вопросу выбора сечения проводов воздушных линий электропередачи напряжением 220–750 кВ // Энергия единой сети. — 2016. — № 2. — С. 44–49.

4. Бердников Р.Н. О результатах расчета потерь электроэнергии и мероприятиях по их снижению в электрических сетях 220–500 кВ МЭС ОАО «ФСК ЕЭС» / Р.Н. Бердников, В.Э. Воротницкий, М.А. Калинкина, И.А. Паринов, О.В. Туркина // Сборник докладов 5-го научно-технического семинара-выставки «Нормирование и снижение потерь электрической энергии в электрических сетях». — М.: ДиалогЭлектро, 2007. — С. 92–95.

5. Бурман А.П. Управление потоками электроэнергии и  повышение эффективности электроэнергетических систем: Учеб. пособие [Текст] / А.П. Бурман, Ю.К. Розанов, Ю. Г. Шакарян. — М.: Издат. дом МЭИ, 2012. — 336 с.

6. Руководящие указания по учету потерь на корону и помех от короны при выборе проводов воздушных линий электропередачи переменного тока 330–750 кВ и постоянного тока 800–1150 кВ. — М.: СЦНТИ, 1975.

7. Cahen, Francois M. Carteron, Jean M. The French 380-Kv System — Measurement of Corona Losses on Transmission Lines under Normal Operating Conditions // Power Apparatus and Systems, Part III. Transactions of the American Institute of Electrical Engineers, April 1957, Vol. 76, Issue 3. — Pp. 1525–1531.

8.  Larsson, Ponni. Measurements of corona losses due to hoar frost and winter precipitation lines in Finland with special reference to estimation of hoar frost corona losses based on meteorological data. Paper № 409, CIGRE, 1964.

9. Тамазов А.И. Корона на проводах воздушных линий переменного тока. — М.: Спутник, 2002.

10. Бердин  А.С.  Модели и  методы информационного обеспечения систем управления электрическими режимами, контроля качества и потерь электроэнергии [Текст] / А.С. Бердин // Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. д-ра техн. наук по спец. 05.14.02. — Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2000.

11. Дьяков Ф.А., Кононов Ю. Г. Расчет потерь мощности и электроэнергии на корону в линиях электропередачи СВН по данным АИИС КУЭ и ОИУК / Материалы V Научно-технического семинара-выставки «Нормирование и снижение потерь электрической энергии в электрических сетях». — М.: Диалог-Электра, 2007.

12. Дьяков Ф.А., Кононов Ю. Г. Новый подход к мониторингу гололедообразования на ВЛ 330–750 кВ // Энергетик. — 2009. — № 4.

13. Костюшко В.А. Анализ расчетных и экспериментальных оценок потерь мощности на корону на воздушных линиях электропередачи переменного тока. — М.: НТФ «Энергопрогресс», 2011. — 84 с.

14. Костюшко В.А. Расчет потерь мощности на корону на воздушных линиях электропередачи переменного тока // Энергия единой сети. — 2016. — № 3. — С. 40–49.

15. Воротницкий В.Э. Энергосбережение и повышение энергетической эффективности в электрических сетях. — М.: Интехэнергоиздат, Теплоэнергетик, 2016. — 336 с.

16. Баламетов А.Б. Модели и методы расчета установившихся режимов электрических сетей с учетом коронирования проводов. — Баку: Элм, 2005. — 355 с.

17. Рыбасова  О.С., Кононов  Ю. Г. Определение параметров схемы замещения ВЛ 750 кВ по данным векторных регистраторов. Труды VI Международной научно-технической конференции, 9–13 ноября 2015, Иваново. — В 2 т. Т 1. — Иваново: ФГБОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина», 2015. — 628 с.

18. Джумик Д.В. Определение параметров схем замещения линий электропередачи, силовых конденсаторов и резисторов, реакторов по массивам мгновенных значений токов и напряжений в рабочих режимах [Текст] / Д.В. Джумик // Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук по спец. 05.14.02. — Томск: ТПУ, 2008.

Потери электроэнергии при передаче активной и реактивной мощности по проводам воздушных линий злектропередачи (ВЛ) делят на две составляющие: нагрузочные потери, связанные с нагревом проводов протекающим через них током (в зарубежной литературе — «джоулевы» потери), и потери «на корону» (ПК). Нагрузочные потери квадратично зависят от величины протекающего в проводах тока и линейно от температуры проводов, влияющей на их активное сопротивление. Основным фактором, определяющим ПК, является отношение величины напряженности злектрического поля на поверхности проводников фаз ВЛ к начальной напряженности поля, при которой выполняется условие самостоятельности разряда в газах, и метеорологические условия по трассе ВЛ. Основоположником изучения явления короны на проводах ВЛ является Ф.В. Пик [1]. Его формула для определения начальной напряженности электрического поля и аналогичные формулы других авторов широко используются.

Бурное строительство электрических сетей за рубежом и в нашей стране привело к необходимости проведения специальных исследований по уточнению требований к проектируемым ВЛ, в том числе и в части экспериментальных и расчетных оценок ПК применительно к проектируемым и действующим ВЛ.

С целью уменьшения ПК, начиная с напряжения 220 кВ, конструкции ВЛ предусматривают расщепление проводов в каждой фазе.

Выбор сечения и количества проводов в фазах ВЛ напряжением 220 кВ и выше является оптимизационной технико-экономической задачей, решаемой на стадии проектирования [2, 3]. Для корректного ее решения требуется иметь информацию не только о токовой нагрузке линии, влияющей на нагрузочные потери в ней, но и о величине ПК, в значительной степени зависящих от погодных условий и распределения рабочего напряжения ВЛ по ее длине. При правильно выбранном сечении проводов среднегодовые ПК меньше нагрузочных потерь [4]. Однако их величина достаточно значима, и поэтому может повлиять как на выбор конструкции и сечений фаз ВЛ, так и на оптимизацию режимов работы действующих электрических сетей напряжением 220–750 кВ.

Для Цитирования:
Кононов Ю. Г., Костюшко В.А., Рыбасова О.С., Балансовые и расчетные методы определения потерь мощности и энергии на корону в действующих ВЛ. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2018;3.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: