По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.315.1

Определение оптимальной конфигурации расщепленной фазы для самокомпенсированных разомкнутых линий электропередачи

Проничев А.В. студент (бакалавр) кафедры «Автоматизированные электроэнергетические системы», Самарский государственный технический университет (СамГТУ)
Кривихин И.Н. студент (магистр) кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий», СамГТУ
Шишков Е.М. канд. техн. наук, доцент кафедры «Электрические станции», СамГТУ, заведующий кафедрой «Электроэнергетика, электротехника и автоматизация технологических процессов» филиала СамГТУ в г. Новокуйбышевске, Самарская обл.
Гольдштейн В.Г. д-р техн. наук, профессор кафедры «Автоматизированные электроэнергетические системы», СамГТУ, действительный член Академии электротехнических наук РФ

В настоящей работе рассмотрен вопрос определения оптимальной конфигурации расщепленной фазы. Выявлены наиболее эффективные конфигурации расщепленной фазы разомкнутой воздушной линии по критерию наименьшей длины полной самокомпенсации в различных режимах работы линии. Даны рекомендации по применению разомкнутых линий электропередачи на различных классах напряжения. Установлено, что наименьшее значение длины полной самокомпенсации в разомкнутой линии достигается при максимально возможном, с учетом механической и электрической прочности внутрифазных распорок, сближении составляющих расщепленной фазы. Внутрифазная продольная емкость разомкнутой линии определяется числом взаимных емкостных связей между составляющими расщепленной фазы, образующими прямые и встречные проводники. Вследствие этого при проектировании разомкнутых линий следует уменьшать сечение одиночной составляющей расщепленной фазы и увеличивать число составляющих.

Литература:

1. Вульф А.А. Проблема передачи электрической энергии на сверхдальние расстояния по компенсированным линиям. – М.: Госэнергоиздат, 1945. – 83 с.

2. Ракушев Н.Ф. Сверхдальняя передача энергии переменным током по разомкнутым линиям. – М.: Госэнергоиздат, 1957. – 160 с.

3. Патент 130458 РФ, МПК H02J 3/20. Разомкнутая трехфазная воздушная линия электропередачи переменного тока / Гольдштейн В.Г., Шишков Е.М.; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарский государственный технический университет». № 2013103649/07; заявл. 28.01.2013; опубл. 20.07.2013. Бюл. № 20.

4. Шишков Е.М., Гольдштейн В.Г., Кривихин И.Н. Математическая модель самокомпенсированной воздушной линии электропередачи // Сборник докладов VI Международной научно-технической конференции «Электроэнергетика глазами молодежи». – Иваново. – 2015. – С. 620–623.

5. Shishkov E., Goldstein V., Krivihin I. Open Overhead Transmission Lines // Applied Mechanics and Materials. – Vol. 792. – P. 293–299, 2015.

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.

Для Цитирования:
Проничев А.В., Кривихин И.Н., Шишков Е.М., Гольдштейн В.Г., Определение оптимальной конфигурации расщепленной фазы для самокомпенсированных разомкнутых линий электропередачи. Оперативное управление в электроэнергетике: подготовка персонала и поддержание его квалификации. 2017;1.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: