Preview

iPolytech Journal

Advanced search

MODELING COMPACT POWER LINES WITH VERTICAL WIRE ARRANGEMENT

https://doi.org/10.21285/1814-3520-2018-11-159-169

Abstract

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%.

About the Authors

N. V. Buyakova
Angarsk State Technical University
Russian Federation


A. V. Kryukov
Irkutsk State Transport University; Irkutsk national research technical university
Russian Federation


Le. V. Thao
Irkutsk national research technical university
Russian Federation


References

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.


Review

For citations:


Buyakova N.V., Kryukov A.V., Thao L.V. MODELING COMPACT POWER LINES WITH VERTICAL WIRE ARRANGEMENT. Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2018;22(11):159-169. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/1814-3520-2018-11-159-169

Views: 321


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2782-4004 (Print)
ISSN 2782-6341 (Online)