CC BY
46
УДК 621.315.1
ПРИМЕНЕНИЕ МОДАЛЬНЫХ КООРДИНАТ ДЛЯ РАСЧЕТА ТОКОВ В ГРОЗОЗАЩИТНЫХ ТРОСАХ ПРИ НЕСИММЕТРИЧНЫХ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЯХ НА ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЯХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
У. Б. Шарапов, Г.А. Эгамназаров
Ташкентский государственный технический университет Узбекистан, г. Ташкент, georgiy.egamnazarov@gmail.com
В последние годы в энергосистемах, широкое применение волоконно-оптических кабелей связи существенно повышающие объем и качество передаваемой информации, стало возможным благодаря прокладке на опорах воздушных линий электропередач (ВЛ) высоких напряжений волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) изготавляемых в виде оптического кабеля встроенного в грозозащитный трос (ОКГТ). ОКГТ — продукт двойного назначения и выполняет, как функцию кабеля связи и передачи данных, так и традиционную функцию грозозащитного троса (ГТ) (защиту линии электропередачи от ударов молнии) [1].
Задача выбора ГТ с учетом его термической стойкости, традиционно возникающая при проектировании новых ВЛ а также модернизации уже существующих, приобретает особое значение при
.
Известно, что степень термического воздействия на ГТ, так же как
и на другие проводники, определяется двумя основными факторами:
,
зависящим от функционирования устройств релейной защиты и автоматики (РЗА) ВЛ [2].
Потеря термической устойчивости ОКГТ приводит к ущербу от нарушения канала связи. Использование же ОКГТ увеличенного сечения с повышенной термической устойчивостью по всей длине ВЛ может приводить к неоправданному повышению стоимости проекта в силу значительной зависимости стоимости ОКГТ от его сечения, а также к увеличению механических нагрузок на опоры и следовательно, к дополнительным затратам по их укреплению.
Существующие методики расчетов токов в проводах ГТ при несимметричных коротких замыканиях (КЗ) на ВЛ, основаны на принципе распределения суммарного тока КЗ в однородной цепи, при этом значение суммарного тока КЗ определяется с использованием
метода симметричных составляющих (МСС) [3], и принимается ряд допущений, в том числе:
- симметричность и однородность исходной трехфазной системы проводов;
— по всей трассе сопротивления заземления опор, длины пролетов между опорами и режимы заземления тросов принимаются одинаковыми.
Вместе с тем геометрия опор В Л 500 кВ, применение различных проводов в фазах, наличие ГТ повышенного сечения, обуславливают возможную несимметрию исходной трехфазной системы. То есть, сама возможность применения МСС для расчетов токов КЗ уже требует оценки. Еще большую ошибку в расчеты токов в проводах ГТ при несимметричных КЗ на ВЛ может внести разнородность сопротивлений заземлений опор, смежных участков и длин пролетов.
Наиболее полный учет указанных выше факторов с целью уточнения значений токов в ГТ может быть реализован в моделях с использованием модальных (фазных) координат, которые рассмотрены
.
Модель расчета токов в проводах ВЛ при несимметричных КЗ основана на представлении ВЛ многопроводной, в общем случае с «К» проводами (фазами), линией, состоящей из участков-пролетов, также в общем случае с различными параметрами трехфазной системы, тросов,
.
Каждый из участков ВЛ представляется П-образной схемой замещения с учетом длины пролета и матриц удельных параметров:
(1)
2 *Ъ
у пролет участка
У =Ь * Вс
у пролет участка
(2)
ГДе. -^пролет
- длина пролета; 2у1|,|СТК;| - матрица удельных фазных
;
Всучастка - матрицы удельных фазных собственных и взаимных
.
Эквивалентная схема замещения электрической сети для расчетов токов КЗ в проводах ВЛ при несимметричных КЗ может быть представлена рис. 1 (в качестве примера модель представлена для
).
Для расчетов режимов схемы (рис.1.) реализован метод узловых
уравнений, в соответствии с которым уравнения состояния :
У * и = I (3)
где: У - матрица собственных и взаимных узловых проводимостей (СВП), формируемая с использованием блочных матриц размерностью 5x5; и - вектор столбец узловых напряжений, каждый элемент которого состоит из матрицы напряжений ¿-го узла, 111=[иа1 иы иС1 иц и^], где иа1, иЬ1, иС1 - значения напряжений на фазных проводах, иц и и12 - значения напряжений на проводах тросов; ] - вектор столбец узловых задающих токов, с отличными от нуля элементами матриц только в узлах примыкания ВЛ к эквивалентам энергосистемы. 1к=[)ак Ьк ,Ьк 0 0], к=1,т+1.
Рис.1. Эквивалентная схема замещения сети представленная как пятипроводная ВЛ. (три фазы и два троса на линии)
Значения ненулевых элементов матриц задающих токов определяются на основе параметров эквивалентов, которые являются заранее заданными:
к * (4)
гДе г,к = к•
При формировании матрицы СВП также учитывается эквивалентная связь Ъ^, 12, добавлением к диагональным и взаимным блочным элементам матриц крайних узлов схемы матрицы проводимостей обратной к исходной Уэ12= 2312_1.
Учет сопротивления заземления опоры и контура заземления подстанций осуществляется добавлением проводимости заземления в данном узле к диагональным элементам соответствующего .
Вид короткого замыкания моделируется заданием в узле, для замыкаемого на опору фазного провода, соответствующих связей с
.
Ленточная структура матрицы У в (3) позволяет для ее формирования использовать только две вектор-матрицы, содержащих блочные матрицы по количеству узлов «т» расчетной схемы, а именно т=п+2 блочных элемента, где п-количество опор.
Решением системы уравнений (3) определяются значения напряжений в узлах схемы для всех проводов ВЛ. Полученные напряжения позволяют рассчитать токи в проводах ГТ для каждого из пролетов по обе стороны от опор, с учетом параметров элементов .
Список литературы
1. Правила проектирования, строительства и эксплуатации волоконно-оптических линий связи на воздушных линиях электропередачи напряжением 110 кВ и выше. -Министерство топлива и энергетики РФ, РАО "ЕЭС России", 1999.
2. Методические указания по расчету термической устойчивости грозозащитных тросов воздушных линий электропередач. Москва 2004. Научно-исследовательский институт электроэнергетики, ОАО «ВНИИЭ» - 63с.
3. Расчет коротких замыканий и выбор электрооборудования. Крючков П.П., Неклепаев Б.Н., Старшинов В.А. Академия 2006.-416с.
УДК 621.311.316.338
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ГОРОДСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ НА ОСНОВЕ ХАРАКТЕРНЫХ СУТОЧНЫХ ГРАФИКОВ НАГРУЗОК
А. Г. Саидходжаев
Ташкентский государственный технический университет, Узбекистан, г. Ташкент. anvarsaidkhodjaev@yandex. ги
В статье рассматривается вопросы расчета, электрических нагрузок систем электроснабжения городов. На основе патентов и комплекса программ ЭВМ предлагается новые способы расчетов городских
.
В Республике Узбекистан широким фронтом идет модернизация и реконструкция существующих и проектируемых новых городских электрических сетей, строительство новых, энергоэффективных паро-газотурбинных установок электростанций, замена индукционных старых счетчиков с низким классом точности, на более новые системы учета энергии - автоматизированную систему коммерческого учета энергии (АСКУЭ). На эти цели привлечены иностранные инвестиции.
