;
Мгновенное значение результирующей напряженности согласно рисунку 2.1:
(2.4)
где и – соответственно амплитуды и мгновенные значения горизонтальной и вертикальной составляющих напряженности поля;
и – фазы горизонтальной и вертикальной составляющих напряженности поля, которые, как следует из (2.1) равны;
(2.5)
Записывая результирующую напряженность как вектор, изменяющийся во времени и на комплексной плоскости (пространстве), получим
(2.6)
где с учетом (2.3)
(2.7)
(2.8)
где – направление результирующего вектора в данный момент времени;
– мгновенное значение этого вектора.
Анализ выражений (2.7) и (2.8) показывает, что в каждой точке пространства, окружающего проводники линии электропередачи, конец результирующего вектора напряженности электрического поля , описывает эллипс (рисок 2.2 б) за период времени, равный периоду изменения напряжения на фазах линии электропередачи.
|
а |
б |
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:
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13
