ipolytechiPolytech JournaliPolytech Journal2782-40042782-6341Irkutsk National Research Technical University10.21285/1814-3520-2019-1-90-100ipolytech-253Research ArticleЭНЕРГЕТИКАPOWER ENGINEERINGМетодика определения электрических параметров с учетом волновой теории передачи электрической энергииDetermination methods of electric parameters considering the electric energy wave transmission theoryБольшанинГ. А.BolshaninG. A.bolshaning@mail.ruБратский государственный университетРоссияBratsk State UniversityRussian Federation20191509202023190100Copyright © Большанин Г.А., 20202020Большанин Г.А.Bolshanin G.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ipolytech.elpub.ru/jour/article/view/253

Предложена методика прогнозирования распределения гармонических составляющих напряжений и токов в линиях электропередачи трехпроводного исполнения, работающих в режиме передачи электрической энергии потребителю. Показано, что передача электрической энергии потребителю обеспечивается тремя парами волн электромагнитного поля, а скорость передачи этой энергии определяется первичными параметрами соответствующей линии электропередачи. Скорость передачи электрической энергии по линейным проводам линии электропередачи определяется скоростью распространения волн электромагнитного поля в материальной среде. Показано, что длина волны электромагнитного поля и скорость его распространения по линейным проводам линии электропередачи заметно меньше, чем длина волны и скорость распространения этого поля в вакууме. Приведен пример расчета и визуального определения длины волны электромагнитного поля в линейных проводах линии электропередачи трехпроводного исполнения. Представлена схема распространения амплитудных значений волн электромагнитного поля по линейному проводу линии электропередачи трехпроводного исполнения. Передача электрической энергии по линии электропередачи трехпроводного исполнения представляет собой сложный колебательный процесс. Это подтверждено графической интерпретацией распределения фазного напряжения вдоль линии электропередачи трехпроводного исполнения. Отмечен тот факт, что передача электрической энергии по линейному проводу однородного участка линии электропередачи трехпроводного исполнения может быть представлена как распространение результирующей волны, полученной в итоге наложения трех падающих и трех отраженных волн электромагнитного поля. Представлены иллюстрации амплитудно-частотных характеристик по напряжению и току.

Abstraсt: The article proposes methods predicting the distribution of harmonic components of voltages and currents in three-wire power transmission lines operating in the mode of electric energy transmission to consumers. It is shown that the transmission of electric energy to consumers is provided by three pairs of waves of an electromagnetic field, while this energy transmission rate is determined by the primary parameters of the corresponding power transmission line. The electrical energy transmission rate through linear wires of the power transmission line is determined by the propagation velocity of electromagnetic field waves in a material medium. It is shown that the wavelength of the electromagnetic field and its propagation velocity along the linear wires of the power transmission line are much less than the wavelength and the propagation velocity of this field in vacuum. An example of calculation and visual determination of the electromagnetic field wavelength in linear wires of a three-wire power transmission line is given. A propagation diagram of electromagnetic field wave amplitude values along a linear wire of a three-wire transmission line is presented. Electrical energy transmission through the three-wire power transmission line is a complex oscillation process. This is confirmed by a graphical interpretation of phase voltage distribution along the three-wire power transmission line. It is noted that electrical energy transmission through a linear wire of a homogeneous section of the three-wire power transmission line can be represented as a propagation of the resultant wave obtained due to the superposition of three incident and three reflected waves of the electromagnetic field. Illustrations of amplitude-frequency characteristics for voltage and current are presented.

волны электромагнитного поляпервичные параметрыдлина волныфазовая скоростьфазное напряжениелинейный токelectromagnetic field wavesprimary parameterswavelengthphase velocityphase voltagelinear currentReferencesЯкушев А.Я., Середа А.Г., Василенко М.Н., Булавский П.Е., Белозеров В.Л. Анализ электромагнитных процессов в однородной длинной линии // Электротехника. 2017. № 10. С. 23-28.Якушев А.Я., Середа А.Г., Василенко М.Н., Булавский П.Е., Белозеров В.Л. Анализ электромагнитных процессов в однородной длинной линии // Электротехника. 2017. № 10. С. 23-28.Большанин Г.А. Передача электрической энергии по ЛЭП одно-, двух- и трехпроводного исполнения. Братск: Изд-во Братского гос. ун-та, 2016. 313 с.Большанин Г.А. Передача электрической энергии по ЛЭП одно-, двух- и трехпроводного исполнения. Братск: Изд-во Братского гос. ун-та, 2016. 313 с.Ведерников А.С., Гольдштейн В.Г., Шишков Е.М. Математическая модель электромагнитного поля провода многоцепной воздушной линии электропередачи в установившемся режиме // Вестник Самарского гос. техн. ун-та. Серия: Технические науки. 2013. № 4 (36). С. 150-154.Ведерников А.С., Гольдштейн В.Г., Шишков Е.М. Математическая модель электромагнитного поля провода многоцепной воздушной линии электропередачи в установившемся режиме // Вестник Самарского гос. техн. ун-та. Серия: Технические науки. 2013. № 4 (36). С. 150-154.Костенко М.В., Перельман А.С., Шкарин Ю.П. Волновые процессы и электрические помехи в многопроводных линиях высокого напряжения. М.: Энергия, 1973. 272с.Костенко М.В., Перельман А.С., Шкарин Ю.П. Волновые процессы и электрические помехи в многопроводных линиях высокого напряжения. М.: Энергия, 1973. 272с.Панова Е.А., Альбрехт А.Я. Уточненные удельные электрические параметры двухцепных ЛЭП 110 кВ для дистанционного определения места повреждения // Электротехнические системы и комплексы. 2016. № 4 (33). С. 35-40.Панова Е.А., Альбрехт А.Я. Уточненные удельные электрические параметры двухцепных ЛЭП 110 кВ для дистанционного определения места повреждения // Электротехнические системы и комплексы. 2016. № 4 (33). С. 35-40.Панова Е.А., Савельева К.С. Определение удельных электрических параметров воздушных линий электропередачи // Электрооборудование, эксплуатация и ремонт. 2014. № 10. С. 16-22.Панова Е.А., Савельева К.С. Определение удельных электрических параметров воздушных линий электропередачи // Электрооборудование, эксплуатация и ремонт. 2014. № 10. С. 16-22.Мельников Н.А., Рокотян С.С., Шеренцис А.Н. Проектирование электрической части воздушной линии электропередачи 330-500кВ; 2-е изд. перераб. и доп. М.: Энергия, 1974. 472 с.Мельников Н.А., Рокотян С.С., Шеренцис А.Н. Проектирование электрической части воздушной линии электропередачи 330-500кВ; 2-е изд. перераб. и доп. М.: Энергия, 1974. 472 с.Костенко М.В. Взаимные сопротивления между воздушными линиями с учетом поверхностного эффекта в земле // Электричество. 1955. № 10. С. 29-44.Костенко М.В. Взаимные сопротивления между воздушными линиями с учетом поверхностного эффекта в земле // Электричество. 1955. № 10. С. 29-44.Большанин Г.А., Большанина Л.Ю., Марьясова Е.Г. Косвенное измерение укрупненных первичных параметров двухпроводной линии электропередачи // Измерительная техника. 2016. № 5. С. 50-52.Большанин Г.А., Большанина Л.Ю., Марьясова Е.Г. Косвенное измерение укрупненных первичных параметров двухпроводной линии электропередачи // Измерительная техника. 2016. № 5. С. 50-52.Fereira V.H., Zanghi R., Fortez M.Z., Sotelo G.G., Silva R.B.M., Souza J.C.S., Guimarâes C.H.C., Gomes S.Jr. A survey on intelligent system transmission lines // Electric Power System Research. 2016. No. 136. P. 135-153.Fereira V.H., Zanghi R., Fortez M.Z., Sotelo G.G., Silva R.B.M., Souza J.C.S., Guimarâes C.H.C., Gomes S.Jr. A survey on intelligent system transmission lines // Electric Power System Research. 2016. No. 136. P. 135-153.Bol’shanin G.A., Bol’shanina L.Yu., Mar’yasova E.G. Indirect Measurement of Aggregate Primary Parameters Of a Two-Wire Transmission Line // Measurement Techniques. August 2016. Vol. 59. Issue 5. P. 521-525.Bol’shanin G.A., Bol’shanina L.Yu., Mar’yasova E.G. Indirect Measurement of Aggregate Primary Parameters Of a Two-Wire Transmission Line // Measurement Techniques. August 2016. Vol. 59. Issue 5. P. 521-525.Пат. № 2210154, Российская Федерация, МКИ Н 02 J 3/01. Способ прогнозирования гармонических составляющих электрической энергии по неразветвленным участкам электроэнергетической системы / Большанин Г.А. № 2001106402; заявл. 06.03.01; опубл. 10.08.03.Пат. № 2210154, Российская Федерация, МКИ Н 02 J 3/01. Способ прогнозирования гармонических составляющих электрической энергии по неразветвленным участкам электроэнергетической системы / Большанин Г.А. № 2001106402; заявл. 06.03.01; опубл. 10.08.03.Большанин Г.А. Математическое моделирование распределения электрической энергии низкого качества в трехфазной четырехпроводной электроэнергетической системе // Математика в вузе: труды Междунар. науч.-метод. конф. (г. Санкт-Петербург, сентябрь 2004 г.). Санкт-Петербург, 2004. С. 117-119.Большанин Г.А. Математическое моделирование распределения электрической энергии низкого качества в трехфазной четырехпроводной электроэнергетической системе // Математика в вузе: труды Междунар. науч.-метод. конф. (г. Санкт-Петербург, сентябрь 2004 г.). Санкт-Петербург, 2004. С. 117-119.Большанин Г.А., Большанина Л.Ю., Марьясова Е.Г., Харин С.И. Применение теоремы о многополюсниках для анализа распределения электрической энергии пониженного качества по ЛЭП. Естественные и инженерные науки - развитию регионов Сибири // Материалы Межрегиональной научно-технической конференции (Братск, 2007 г.). Братск, 2007. С. 24-25.Большанин Г.А., Большанина Л.Ю., Марьясова Е.Г., Харин С.И. Применение теоремы о многополюсниках для анализа распределения электрической энергии пониженного качества по ЛЭП. Естественные и инженерные науки - развитию регионов Сибири // Материалы Межрегиональной научно-технической конференции (Братск, 2007 г.). Братск, 2007. С. 24-25.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.