НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК


НОВОСИБИРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

ISSN (печатн.): 1814-1196          ISSN (онлайн): 2658-3275
English | Русский

Последний выпуск
№3(72) Июль - Сентябрь 2018

Методика прогнозирования напряжений в трехфазной воздушной линии с грозозащитным тросом в условиях пониженного качества электрической энергии

Выпуск № 4 (69) Октябрь - Декабрь 2017
Авторы:

Большанин Георгий Анатольевич,
Шевченко Михаил Алексеевич
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/1814-1196-2017-4-163-178
Аннотация

Электрическая энергия, передаваемая в настоящее время по воздушным линиям электропередачи (ЛЭП) высокого напряжения, характеризуется пониженным качеством. Этот факт усложняет и без того непростую задачу определения напряжения в любой точке исследуемой воздушной линии электропередачи. В работах В.А. Веникова, В.И. Идельчика, А.А. Альмендеева ЛЭП рассматриваются в качестве линий с сосредоточенными параметрами, не учитывается взаимное влияние проводов и грозозащитного троса. Причем при анализе передачи электрической энергии за основу принимаются схемы замещения ЛЭП однопроводного исполнения. Однако в работах Е.М. Шишкова и А.С. Ведерникова упоминается, что неучет грозозащитного троса, использование однопроводных схем замещения, пренебрежение несимметричностью первичных параметров воздушной линии (ВЛ) вносит значительную погрешность в результаты расчета электрических режимов особенно при пониженном качестве электрической энергии. Цель исследования заключается в  создании методики прогнозирования напряжений в трехфазной воздушной линии с грозозащитным тросом в условиях пониженного качества электрической энергии. Эта методика основана на волновой теории распределения электрической энергии. Исследуемый участок ЛЭП рассматривается как линия с распределенными параметрами, уравнения распределения фазных напряжений сформированы на основании полнофазной схемы замещения, которая учитывает все электромагнитные связи, включая электромагнитные связи между линейными проводами и грозозащитным тросом. Предлагаемая методика предполагает определение значений постоянных интегрирования с учетом взаимосвязи напряжений и токов соседних проводов. Построены графические интерпретации распределения напряжения вдоль однородного участка ЛЭП трехфазного трехпроводного исполнения с учетом грозозащитного троса на частотах основной и тринадцатой гармонических составляющих. Они позволяют визуально выполнить прогнозирование напряжения на участках ЛЭП различной протяженности, определить длину результирующей волны электрического поля, сформировать передаточные функции для фазных напряжений.


Ключевые слова: напряжение, падающая волна, отраженная волна, постоянные распространения, постоянные интегрирования, математическая модель, качество электрической энергии, несинусоидальность, несимметрия

Список литературы

1. Шишков Е.М., Ведерников А.С., Гольдштейн В.Г. Влияние несимметрии параметров двухцепной воздушной линии электропередачи на установившиеся // Электричество. – 2013. – № 4. – С. 9–18.



2. Плотников М.П. Подход к расчету высших гармоник и системное прогнозирование в электроэнергетике // Технические науки – от теории к практике. – 2011. – № 4. – С. 17–21.



3. Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 2000. – 331 с.



4. Альмендеев А.А., Косорлуков И.А., Шишков Е.М. Математическая модель для расчета установившихся режимов двухцепных воздушных линий // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия «Технические науки». – 2009. – № 2 (24). – С. 212–214.



5. Большанин Г.А. Распределение электрической энергии пониженного качества по участкам электроэнергетических систем. В 2 кн. Кн. 2. – Братск: Изд-во БрГУ, 2006. – 807 с.



6. Большанин Г.А., Плотников М.П. Длина волны электромагнитного поля в двухцепных линиях электропередачи // Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки. – 2016. – Т. 1. – С. 22–26.



7. Исаев Ю.Н., Старцева Е.В., Щекотуев А.В. Исследование волновых процессов обмоток трансформатора как цепи с распределенными параметрами // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2015. – Т. 326, № 8. – С. 29–35.



8. Шишков Е.М., Шишкова Л.И. Обобщенная модель неоднородной многоцепной воздушной линии электропередачи для расчетов установившихся режимов // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия «Технические науки». – 2015. – № 1. – С. 136–141.



9. Большанин Г.А., Шевченко М.А. Полнофазная схема замещения трехфазной трехпроводной линии электропередачи с учетом грозозащитного троса // Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки. – 2015. – Т. 2. – С. 101–105.



10. Шевченко М.А., Большанин Г.А. Формирование полнофазной схемы замещения трехфазной трехпроводной ЛЭП с учетом грозозащитного троса // Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки. – 2015. – Т. 2. – С. 106–111.



11. Плотников М.П., Большанин Г.А. Особенности схемы замещения трехфазной двухцепной ЛЭП пониженного качества электроэнергии // Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки. – 2012. – Т. 2. – С. 126–128.



12. Рыжов Ю.П. Дальние электропередачи сверхвысокого напряжения. – М.: Изд. дом МЭИ, 2007. – 488 с.



13. Большанин Г.А. Распределение электрической энергии пониженного качества по однородному трехфазному трехпроводному участку ЛЭП // Научный вестник Новосибирского государственного технического университета. – 2009. – № 4. – С. 135–144.



14. Шевченко М.А., Большанин Г.А. Учет грозозащитного троса при моделировании передачи электрической энергии пониженного качества // Системы. Методы. Технологии. – 2016. – № 3 (31). – С. 135–142.



15. Плотников М.П., Большанин Г.А. Оптимизация математической модели трехфазной двухцепной ЛЭП // Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки. – 2012. – Т. 2. – С. 122–126.



16. Большанин Г.А., Марьясова Е.Г. Характеристическое уравнение однородного участка трехфазной трехпроводной ЛЭП // Системы. Методы. Технологии. – 2009. – № 2. – С. 60–62.



17. Большанин Г.А., Большанина Л.Ю. Параметры трехпроводной ЛЭП. Метод восьмиполюсника. – Братск: Изд-во БрГУ, 2013. – 265 с.



18. Большанин Г.А. Передача электрической энергии по ЛЭП одно-, двух- и трехпроводного исполнения: монография. – Братск: Изд-во БрГУ, 2016. – 313 с.



19. Большанин Г.А. Математическое моделирование распределения энергии низкого качества по двухпроводному неоднородному неразветвленному участку ЛЭП // Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ: межвузовский тематический сборник трудов. – СПб., 2005. – Вып. 11. – С. 204–210.



20. Мюльбаер А.А. Особенности расчета наведенного напряжения на отключенной цепи двухцепной воздушной линии электропередачи // Научный вестник Новосибирского государственного технического университета. – 2016. – № 3 (64). – С. 146–160.

Для цитирования:

Шевченко М.А., Большанин Г.А. Методика прогнозирования напряжений в трехфазной воздушной линии с грозозащитным тросом в условиях пониженного качества электрической энергии // Научный вестник НГТУ. – 2017. – № 4 (69). – С. 163–178. – doi: 10.17212/1814-1196-2017-4-163-178.

For citation:

Shevchenko M.A., Bol'shanin G.A. Metodika prognozirovaniya napryazhenii v trekhfaznoi vozdushnoi linii s grozozashchitnym trosom v usloviyakh ponizhennogo kachestva elektricheskoi energii [Method for predicting voltages in a three-phase overhead line with a ground wire in conditions of reduced quality of electric energy]. Nauchnyi vestnik Novosibirskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta – Science bulletin of the Novosibirsk state technical university, 2017, no. 4 (69), pp. 163–178. doi: 10.17212/1814-1196-2017-4-163-178.

Просмотров: 283