Цель - разработка методов и средств моделирования компактных линий электропередачи повышенной пропускной способности. Применялись методы определения режимов электроэнергетических систем (ЭЭС) на базе фазных координат, в основу которых положены модели элементов в виде решетчатых схем замещения с полносвязной топологией. Эти модели и методы реализованы в программном комплексе Fazonord-АРС, обеспечивающем моделирование стационарных режимов ЭЭС, а также определение напряженностей электромагнитного поля, которое создается линиями электропередачи различного конструктивного исполнения. Представлены результаты моделирования режимов и электромагнитных полей на трассах компактных воздушных линий (КВЛ) электропередачи 220 кВ с горизонтальным расположением проводов. Для сравнения выполнены аналогичные расчеты для типовой линии электропередачи (ЛЭП) 220 кВ типовой конструкции (ТВЛ). Результаты моделирования позволили сформулировать следующие выводы: при одинаковом суммарном сечении проводов КВЛ и ТВЛ потери активной мощности в компактной ЛЭП существенно снижаются; так, например, при передаваемой мощности в 375 МВт потери в КВЛ уменьшаются на 45% по сравнению с типовой ЛЭП 220 кВ; на приемном конце компактной ЛЭП наблюдается более низкая несимметрия; КВЛ обеспечивают лучшие условия электромагнитной безопасности; напряженность электрического поля на высоте 1,8 м для оси КВЛ меньше аналогичного показателя для ТВЛ примерно в полтора раза; для магнитного поля снижение напряженности в этой же точке достигает 60%.
The purpose of the paper is development of methods and tools for modeling compact power lines of increased throughput capacity. The methods of finding electric power system modes based on phase coordinates are used. In their turn, the phase coordinates are based on the models of elements in the shape of grid equivalent circuits with the fully meshed topology. These models and methods are implemented in the Fazonord-АРС software complex, which provides the modeling of electric power system steady-state modes and determination of electric field intensities. The electric field is created by power transmission lines of various designs. The paper presents the results of modeling the modes and electric fields of 220 kV compact overhead lines with horizontal wire arrangement. For comparison, similar calculations have been performed for a typical 220 kV power line of a typical design. The modeling results allowed to formulate the following conclusions: active power losses in a compact power line reduce significantly under the same total cross section area of the wires of compact and typical power lines. For example, when the transmitted power is 375 MW the losses in a compact power lines decrease by 45 % as compared with the typical 220 kV power line. A lower asymmetry is observed at the receiving end of a compact power line. The compact power line provides better conditions of electromagnetic safety. The electric field intensity at the height of 1.8 m is 1.5 times lower for the compact power line axis than the similar index of a typical power line. The fall of the magnetic field intensity in the same point reaches up to 60%.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.