Рисунок 2.2 - Изменение
электрического поля в точке М плоскости поперечного сечения линии: а - во
времени горизонтальной Ex и вертикальной Ey составляющих;
б - в пространстве направления a и во времени Т результирующей напряженности Е
1)
a = 0°, T=0; 2) a = 54,7°, T = 45; 3) Emax,
a = 68,34°, T=82,98; 4) a = 70,5°, T=90; 5) a = 90°, T=135; 6) a = 180°, T=180; 7) a = 234°, T=225;
8) a = 250,5°, T=270; 9) a = 270°, T=315; 10) Emin, a = - 21,66°, T= -7,02;
|
Таким образом, в какие -
то моменты времени величина результирующего вектора принимает максимальное и минимальное значения.
Чтобы найти эти экстремальные значения, нужно взять производную по времени от
выражения и приравнять ее к нулю:
(2.9)
Решая уравнение (2.9), с
учетом (2.8) получаем значения времени, при которых принимает экстремальные значения:
(2.10)
где
;
Подставляя (2.10) в (2.7)
и (2.8), находим экстремальные значения результирующей напряженности поля:
(2.11)
а так же их направления:
(2.12)
Действующее значение
напряженности в точке М пространства найдем по формуле изменения периодической
величины:
(2.13)
Таким образом,
горизонтальная и вертикальная
составляющие внешнего поля, создаваемого
проводниками линии, синусоидальны, тогда как закон изменения во времени
результирующего поля не синусоидален.
На рисунке 2.2 в качестве
примера, представлены графики, показывающие изменение величин во времени и пространстве, для случая
3.
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ, СОЗДАВАЕМОГО КОРИДОРАМИ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ
Исследование электрического поля
линий электропередачи были проведены для всех 16-ти коридоров. Эти коридоры
состоят из следующих сочетаний линий: 10/110/110/110; 10/110/110/500; 10/35;
10/35/110; 10/500; 110/110; 110/110/110; 110/110/110/500; 110/110/35/35/220;
110/500; 110/500/110; 220/220; 220/220/220/220/500; 220/35; 220/500;
220/500/220/35.
Электрическое поле обычных
(традиционных) ЛЭП исследовано на кафедре ИТВЭ как в нормальных, так и в
аварийных режимах работы.
Однако, в каждой энергосистеме
существуют коридоры из параллельных линий, присущие только этой энергосистеме.
В основном это линии, отходящие от электростанций или от мощных подстанций.
Представляет интерес исследование электрических
полей таких коридоров, проходящих по Костромской области. Эти коридоры не
заходят в города, а проходят вблизи с/х объектов: птичников, садов и полей,
т.е. воздействию от таких коридоров подвергаются в первую очередь жители и
работники сел, а так же животные.
Для проведения исследований были
получены данные (от ОАО «Костромаэнерго») обо всех коридорах ЛЭП, проходящих по
Костромской области, которые представлены в таблице 3.1.
Таблица 3.1 – Данные о
коридорах ЛЭП в ОАО «Костромаэнерго».
Номер п/п
|
Наименование ВЛ (название, класс напряжения (кВ), место
измерения)
|
Влияющие ВЛ (название, класс напряжения,кВ)
|
Расстояние между ВЛ, м
|
1
|
ВЛ-110 Галич-Антропово(р)
Оп.№154
|
ВЛ-110 Нея-Антропово(т)
|
40
|
2
|
ВЛ-220 Борок-Галич
Оп.№10,88,166
|
ВЛ-500 КАЭС-Вятка
|
55
|
3
|
ВЛ-220 Борок-Галич
Оп.№166,183,188
|
ВЛ-220 Кострома-Галич
|
50
|
4
|
ВЛ-220 Борок-Галич
Оп.№166,173
|
ВЛ-35 Галич-ПТФ
|
40
|
5
|
ВЛ-220 Борок-Галич
Оп.№166
|
ВЛ-500 КАЭС-Вятка
ВЛ-220 Кострома-Галич
ВЛ-35 Галич-ПТФ
|
55
55
40
|
6
|
ВЛ-110 Галич-Антропово(р)
Оп.№152
|
ВЛ-500 КАЭС-Вятка
|
50
|
7
|
ВЛ-110 Борок-Галич (т)
Оп.№1
|
ВЛ-110 Борок-Новая
ВЛ-110 Борок-Буй
|
40
40
|
8
|
ВЛ-110 Галич-Антропово(т)
Оп.№152
|
ВЛ-500 КАЭС-Вятка
ВЛ-110 Галич-Антропово(р)
|
50
50
|
9
|
ПС Лопарево ф10-03
Оп.№49,56
|
ВЛ-500 КАЭС-Вятка
|
40
|
10
|
ПС Галич ф10-03 Отпайка на Шокшу
Оп.№1,2,3
|
ВЛ-110 Галич-Антропово(2 цепн.)
Пересеч.ВЛ-110 Галич-Чухлома
|
30
40
|
11
|
ВЛ-110 Шарья(р)-Поназырево(т)
Оп.№33
|
ВЛ-110 Шарья(т)-Поназырево(т)
ВЛ-110 Шарья(р)-Рождественское
ЛЭП-500 КАЭС-Вятка
|
40
40
50
|
Продолжение таблицы 3.1
|
12
|
ВЛ 10КВ Ф 10-04 от РУ Поназырево10кВ.до ф 10-09 ПС Якшанга
110/10 кВ
Опора №100
|
ВЛ 110 Шарья(р)-Поназырево(т)
ВЛ 110 Шарья(т)- Поназырево(т)
ЛЭП-500 КАЭС-Вятка.
|
30
40
50
|
13
|
ВЛ ф 10-03 ПС Ильинское35/10кВ.
Опора №11
|
ВЛ-35 Боговарово -Ильинское
|
25
|
14
|
ВЛ ф 10-05 ПС Пыщуг 110/35/10 кВ.
Опора №112
|
ВЛ-35 Пыщуг-Кривячка
Вл-110 Пыщуг-Новинское
|
25
35
|
15
|
ВЛ 110 КВ от ПС Кострома-2 до ТЭЦ-2.
|
ВЛ 110 КВ от ПС Кострома-2 до ТЭЦ-2.
ВЛ 35 КВ от ПС Кострома-2 на Никольское.
ВЛ 35 КВ от ПС Кострома-2 на Караваево.
ВЛ 220 КВ от ПС Кострома-2 на Галич.
|
40
35
30
40
|
16
|
ВЛ 220 КВ от ПС Костромской ГРЭС (двухцепная).
|
ВЛ 220 КВ от ПС Костромской ГРЭС (двухцепная).
ВЛ 500 КВ от ПС Костромской ГРЭС.
|
50
55
|
Допустимые охранные
зоны ЛЭП согласно ПУЭ представлены в таблице 3.2.
Таблица 3.2 – Допустимые
охранные зоны воздушных линий электропередач (согласно ПУЭ/Минэнерго РФ. - 7-е
изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 2000. - 648с.)
Класс напряжения ВЛ, кВ
|
Охранная зона ВЛ, м
|
До 1
|
2
|
1-20
|
10
|
35
|
15
|
110
|
20
|
150,220
|
25
|
330,400,500
|
30
|
750
|
40
|
1150
|
55
|
Зона вдоль переходов через водоемы:
100 м для несудоходных водоемов (для судоходных водоемов охранные зоны как на
суше).
На основе данных таблиц 3.1 и 3.2, а
так же справочной литературы были составлены исходные данные по всем коридорам,
которые необходимы для задания в компьютерную программу, разработанную на
кафедре ИТВЭ.
Всего были рассчитаны электрические
поля 16 коридоров. Расчеты велись как в нормальном, так и в аварийных режимах
работы:
1) Режим с отключенной
фазой А одной линии.
2) Режим с отключенной
фазой В одной линии.
3) Режим перенапряжения одной
линии.
4) Режим перенапряжения с
отключенной фазой А одной линии.
5) Режим перенапряжения с
отключенной фазой B одной линии.
3.1
Исследование электрического поля, создаваемого коридором ВЛ 110/110
Для коридора из двух параллельных
линий (110/110), исходные данные которого указаны в таблице 3.1 было рассчитано
электрическое поле для всех режимов работы линий, построены изолинии электрического
поля и графики зависимости напряженности от координаты X. Результаты расчетов
сведены в таблицы 3.3-3.8.
На рисунках 3.1, 3.3, 3.5, 3.7, 3.9,
3.11 представлены изолинии (линии равной напряженности) E=10 кВ/м электрического поля в
нормальном и аварийных режимах.
На рисунках 3.2, 3.4, 3.6, 3.8, 3.10,
3.12 построены графики изменения напряженности на высоте двух метров от земли
под линиями.
Таблица 3.3. - Мгновенные и
действующие значения напряженности электрического поля (кВ/м) в центре пролета
линии на высоте Н=2 метра над землей при нормальном режиме работы коридора.
Координата
по оси
X, м
|
Максимальное деленное на
корень из двух кВ/м
|
Действую
щее Eд, кВ/м
|
Максимальное Emax, кВ/м
|
Минимальное Emin, кВ/м
|
Элипсность
Emin/Emax
|
Горизонтальная составляющая Ex, кВ/м
|
Вертикальная составляющая Eу, кВ/м
|
-10.00
|
.512
|
.521
|
.724
|
.137
|
.18851
|
.195
|
.483
|
-8.00
|
.740
|
.751
|
1.046
|
.182
|
.17363
|
.282
|
.696
|
-6.00
|
1.057
|
1.071
|
1.495
|
.243
|
.16231
|
.340
|
1.015
|
-4.00
|
1.361
|
1.386
|
1.925
|
.371
|
.19283
|
.293
|
1.355
|
-2.00
|
1.372
|
1.460
|
1.940
|
.708
|
.36484
|
.575
|
1.342
|
.00
|
1.044
|
1.361
|
1.477
|
1.235
|
.83597
|
.873
|
1.044
|
2.00
|
1.357
|
1.448
|
1.920
|
.713
|
.37115
|
.574
|
1.329
|
4.00
|
1.342
|
1.368
|
1.897
|
.375
|
.19782
|
.299
|
1.334
|
6.00
|
1.032
|
1.047
|
1.460
|
.251
|
.17184
|
.349
|
.988
|
8.00
|
.710
|
.724
|
1.005
|
.197
|
.19636
|
.292
|
.663
|
10.00
|
.480
|
.493
|
.678
|
.161
|
.23759
|
.206
|
.448
|
12.00
|
.335
|
.348
|
.474
|
.132
|
.27877
|
.140
|
.319
|
14.00
|
.251
|
.263
|
.355
|
.109
|
.30817
|
.098
|
.244
|
16.00
|
.205
|
.215
|
.290
|
.093
|
.32146
|
.073
|
.202
|
18.00
|
.182
|
.191
|
.257
|
.083
|
.32383
|
.060
|
.181
|
20.00
|
.175
|
.184
|
.247
|
.080
|
.32344
|
.057
|
.175
|
22.00
|
.182
|
.191
|
.257
|
.083
|
.32383
|
.060
|
.181
|
24.00
|
.205
|
.215
|
.290
|
.093
|
.32146
|
.073
|
.202
|
26.00
|
.251
|
.263
|
.355
|
.109
|
.30817
|
.098
|
.244
|
28.00
|
.335
|
.348
|
.474
|
.132
|
.27877
|
.140
|
.319
|
30.00
|
.480
|
.493
|
.678
|
.161
|
.23759
|
.206
|
.448
|
32.00
|
.710
|
.724
|
1.005
|
.197
|
.19636
|
.292
|
.663
|
34.00
|
1.032
|
1.047
|
1.460
|
.251
|
.17184
|
.349
|
.988
|
36.00
|
1.342
|
1.368
|
1.897
|
.375
|
.19782
|
.299
|
1.334
|
38.00
|
1.357
|
1.448
|
1.920
|
.713
|
.37115
|
.574
|
1.329
|
|
Продолжение таблицы 3.3
|
40.00
|
1.044
|
1.361
|
1.477
|
1.235
|
.83597
|
.873
|
1.044
|
42.00
|
1.372
|
1.460
|
1.940
|
.708
|
.36484
|
.575
|
1.342
|
44.00
|
1.361
|
1.386
|
1.925
|
.371
|
.19283
|
.293
|
1.355
|
46.00
|
1.057
|
1.071
|
1.495
|
.243
|
.16231
|
.340
|
1.015
|
48.00
|
.740
|
.751
|
1.046
|
.182
|
.17363
|
.282
|
.696
|
50.00
|
.512
|
.521
|
.724
|
.137
|
.18851
|
.195
|
.483
|
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
|