МОДЕЛИРОВАНИЕ КОМПАКТНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ С ВЕРТИКАЛЬНЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ ПРОВОДОВ

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%.

электроэнергетические системы, компактные линии электропередачи, электромагнитная безопасность

1. Александров Г.Н. Режимы работы воздушных линий электропередачи. СПб: ЦПКЭ, 2006. 139 с.

2. Дьяков А.Ф. Электрические сети сверх- и ультравысокого напряжения ЕЭС России // Теоретические основы. 2012. Т. 3. 368 с.

3. Степанов В.М., Карницкий В.Ю. Компактные линии электропередачи // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2010. № 3-5. С. 49-51.

4. Шакарян Ю.Г., Тимашова Л.В., Карева С.Н., Постолатий В.М. Эффективность передачи электрической энергии при применении компактных управляемых ВЛ // Энергия единой сети. 2014. № 3 (14). С. 4-15.

5. Шакарян Ю.Г., Тимашова Л.В., Карева С.Н., Постолатий В.М. Технические аспекты создания и режимные особенности работы в энергосистемах компактных управляемых ВЛ 220, 500 кВ // Энергия единой сети. 2012. № 4 (4). С. 36-43.

6. Зарудский Г.К., Самалюк Ю.С. О режимных особенностях компактных воздушных линий электропередачи напряжением 220 кВ // Электричество. 2013. № 5. С. 8-13.

7. Сотников В.В., Камаев В.В. Сравнительный анализ современных видов воздушных линий электропередачи и перспективы их развития // Электрика. 2013. № 9. С. 2-4.

8. Зуев Э.Н. Взгляд на проблемы передачи электроэнергии // Электро. 2005. № 2. С. 2-8.

9. Постолатий В.М., Быкова Е.В., Суслов В.М., Шакарян Ю.Г., Тимашова Л.В., Карева С.Н. Эффективность компактных управляемых высоковольтных линий электропередачи // Проблемы региональной энергетики. 2015. № 3 (29). С. 1-17.

10. Селиверстов Г.И., Комар А.В., Петренко В.Н. Конструкции и параметры компактных одноцепных линий электропередачи с концентрическим расположением фаз // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2012. № 6. С. 41-45.

11. Постолатий В.М., Быкова Е.В., Шакарян Ю.Г., Тимашова Л.В. Основные принципы создания и характеристики управляемых самокомпенсирующихся линий электропередачи // Електротехнiчнi та компьютернi системы. 2017. № 25 (101). С. 216-229.

12. Чипизубов Д.И., Константинов А.М. Режимно-технические ограничения многоцепных компактных воздушных линий 220 кВ // Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI в. 2018. Т. 1. С. 257-264.

13. Постолатий В.М., Быкова Е.В., Суслов В.М., Шакарян Ю.Г., Тимашова Л.В., Карева С.Н. Методические подходы к выбору вариантов линий электропередачи нового поколения на примере ВЛ-220 кВ // Проблемы региональной энергетики. 2010. № 2. С. 1-18.

14. Петренко В.Н., Селиверстов Г.И. Физическая модель компактной электропередачи повышенной натуральной мощности // Вестник гомельского государственного технического университета им. П.О. Сухого. 2003. № 3. С. 35-38.

15. Свешникова Е.Ю., Маколдин С.В. Технико-экономическое сопоставление электропередач 220 кВ компактного четырехцепного исполнения и 500 кВ традиционного одноцепного исполнения // Потенциал современной науки. 2018. № 1 (32). С. 4-7.

16. Мурзин С.Г. Анализ различных конструкций и систем линий электропередач переменного тока по оптимальной пропускной способности и минимальным потерям электроэнергии // Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве. 2008. Т. 1. С. 206-213.

17. Буякова Н.В., Закарюкин В.П., Крюков А.В., Лэ Ван Тхао. Моделирование электромагнитных полей, создаваемых компактными многосегментными линиями электропередачи // Сборник научных трудов Ангарского государственного технического университета. Ангарск: Изд-во АГТУ, 2018. С. 152-161.

18. Закарюкин В.П., Крюков А.В. Сложнонесимметричные режимы электрических систем. Иркутск: Изд-во Иркутского государственного университета, 2005. 273 с.

19. Буякова Н.В., Закарюкин В.П., Крюков А.В. Электромагнитная безопасность в системах электроснабжения железных дорог: моделирование и управление / Под общ. ред. А.В. Крюкова. Ангарск: Изд-во Ангарского государственного технического университета, 2018. 382 с.

20. Buyakova N.V., Zakaryukin V.P., Kryukov A.V. Modeling of electrical fields in railway engineering structures // Advances in Engineering Research. 2018. vol. 158. P. 219-225.

21. Buyakova N., Zaharukin V., Kryukov A. Imitative Modelling of Electromagnetic Safety Conditions in Smart Power Supply Systems // Advances in Intelligent Systems Research. 2018. vol. 158. Vth International workshop “Critical infrastructures: contingency management, intelligent, agent-based, cloud computing and cyber security” (IWCI 2018), P. 20-25.

22. Electromagnetic Safety Enhancing in Railway Electric Supply Systems / Natal'ya Buyakova, Vasiliy Zakaryukin, Andrey Kryukov, Tu Nguyen // E3S, Web of Conferences 58, 01006(2018) RSES 2018, P. 1-6.