Установки продольной компенсации являются неотъемлемым элементом сверхдальних передач переменного тока. Одним из способов достижения цели продольной компенсации – уменьшения продольной индуктивности воздушной линии (ВЛ) – является настройка линии на резонанс напряжений или резонанс токов. Эта идея была предложена в работах Соловьева И.И. и Вульфа А.А. [1] в первой половине XX в. Позднее профессором Ракушевым Н.Ф. в работе [2] был предложен способ реализации данной идеи – разомкнутая линия электропередачи, каждая фаза которой состоит из двух изолированных друг от друга проводников, один из которых (прямая составляющая) подключен к шинам передающей подстанции, а второй (встречная составляющая) – к шинам приемной. При этом каждый проводник, согласно идее Ракушева Н.Ф., располагался на отдельно стоящих опорах. При достаточной длине линии взаимная емкостная проводимость, созданная между прямой и обратной составляющими, могла бы полностью скомпенсировать собственную индуктивность линии.
В работе [3] авторами предложена усовершенствованная конструкция разомкнутой ВЛ, выполненная по принципу расщепления фазы. В такой линии прямая и встречная составляющие расщепленной фазы подвешены на одной траверсе и отделены друг от друга диэлектрическими распорками. При этом на одной опоре могут располагаться все три фазы разомкнутой ВЛ.
Использованный в работе [2] подход к исследованию разомкнутой линии предполагает отсутствие учета взаимного влияния соседних фаз и земли и соответственно полную симметрию всех фаз. В работе [4] авторами предложена математическая модель в фазных координатах, учитывающая принципиальную несимметрию разомкнутой ВЛ как трехфазной системы, а в работе [5] – способ реализации этой модели в виде методик расчета установившегося режима линии.
Целью данного исследования является определение действительных границ применимости предложенной в [3] конструкции разомкнутой ВЛ.
Для анализа эффективности применения разомкнутых линий электропередачи используются методы математического моделирования в среде MATLAB/Simulink с использованием библиотеки элементов SimScape SimPowerSystems. Выполнен анализ режимов работы линий трех классов напряжения (500, 750 и 1150 кВ) на холостом ходу. Сведения об анализируемых линиях представлены в табл. 1.