Моделирование режимов компактных линий электропередачи, питающих тяговые подстанции

Авторы

  • Екатерина Викторовна Воронина Иркутский государственный университет путей сообщения
  • Андрей Васильевич Крюков Иркутский государственный университет путей сообщения
  • Андрей Дмитриевич Степанов Иркутский государственный университет путей сообщения
  • Илья Анатольевич Фесак Иркутский государственный университет путей сообщения

Ключевые слова:

компактные воздушные линии, системы тягового электроснабжения, моделирование, качество электроэнергии и энергетическая эффективность

Аннотация

Осуществляемое в настоящее время техническое перевооружение электроэнергетических систем базируется на использовании технологий интеллектуальных электрических сетей. Одна из главных задач, решаемых на этой основе, состоит в увеличении пропускной способности линий электропередачи, снижении потерь и улучшении качества электроэнергии. Для решения этих задач можно использовать лини электропередачи компактного типа, которые отличаются сложными конструкциями расщеп­ленных фаз и сближением токоведущих частей на минимально допустимые расстояния за счет использования изоляционных распорок. В статье описаны результаты компьютерного моделирования, проведенного для типовой системы электроснабжения железной дороги, тяговые подстанции которой подключались к сетям 220 кВ, выполненных компактными воздушными линия­ми электропередачи. Цель исследования состояла в определении количественных показателей, характеризующих качество электроэнергии и энергетическую эффективность. Моделирование осуществлялось в фазных координатах на основе методов и алгоритмов, разработанных в Иркутском государственном университете путей сообщения и реализованных в программном комплексе Fazonord. Рассматривалась система электроснабжения с контактными сетями 25 кВ. Во внешней сети предполага­лось использование различных типов компактных воздушных линий с коаксиальным, секторным и линейным расположением проводов. По полученным результатам можно сформулировать следующий вывод: при использовании компактных воздушных линий напряжения на токоприемниках электроподвижного состава стабилизируются и не выходят за допустимые пределы; потери в тяговой сети уменьшаются; улучшаются показатели, характеризующие качество электроэнергии. Из восьми рассмот­ренных типов компактных воздушных линий наилучшими показателями обладает компактная линия с трехсегментным распо­ложением проводов. Однако конструкция такой линии электропередачи является достаточно сложной и требует повышенных затрат на строительство.

Биографии авторов

Екатерина Викторовна Воронина, Иркутский государственный университет путей сообщения

Кафедра электроэнергетики транспорта

Андрей Васильевич Крюков, Иркутский государственный университет путей сообщения

Д-р техн. наук, профессор, профессор кафедры электроэнергетики транспорта

Андрей Дмитриевич Степанов, Иркутский государственный университет путей сообщения

Канд. техн. наук, доцент кафедры электроэнергетики транспорта

Илья Анатольевич Фесак, Иркутский государственный университет путей сообщения

Аспирант кафедры электроэнергетики транспорта

Библиографические ссылки

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

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

Лавров Ю.А., Войтович Р.А., Петрова Н.Ф. Особенности создания компактных воздушных линий электропередачи высокого напряжения // Наука в России: перспективные исследования и разработки : материалы I Всерос. конф. Новосибирск : Центр развития научного сотрудничества, 2017. С. 152–159.

Применение компактных линий, как одно из средств повышения пропускной способности / В.В. Плотников, Н.Е. Василенко, И.С. Протасенко и др. // Потенциал современной науки. 2016. № 4 (21). С. 37–43.

Родионова И.Н. Компактные воздушные линии: надежность, экономичность, качество // Будущее науки. 2017. Т. 4. С. 257–261.

Селиверстов Г.И., Комар А.В., Петренко В.Н. Конструкции и параметры компактных одноцепных линий электропередачи с концентрическим расположением фаз // Энергетика. 2012. № 6. С. 41–45.

Степанов В.М., Карницкий В.Ю. Компактные линии электропередачи // Изв. Тул. гос. ун-та. Сер. Технические науки. 2010. № 3-5. С. 49–51.

Федин В.Т. Инновационные технические решения в системах передачи электроэнергии. Минск : БНТУ, 2012. 222 с.

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

Эффективность компактных управляемых высоковольтных линий электропередачи / В.М. Постолатий, Е.В. Быкова, В.М. Суслов и др. // Проблемы региональной энергетики. 2015. № 3 (29). С. 1–17.

Experimental investigation on the minimum approach distance for live working on 1000 kV UHV compact transmission line / Bin Xiao, Tian Wu, Ting Liu Kai Liu et al. // IEEE International Conference on High Voltage Engineering and Application (ICHVE). 2016. DOI: 10.1109/ICHVE.2016.7800914.

Research of Grading Ring for High Altitude 500 kV Compact Transmission Line / Cao Jing, Quan Shanshan, Liang Jinxiang et al. // IEEE International Conference on High Voltage Engineering and Application (ICHVE) // IEEE. 2018. DOI: 10.1109/ICHVE.2018.8641899.

Khayam U., Prasetyo R., Hidayat S. Electric field analysis of 150 kV compact transmission line. International Conference on High Voltage Engineering and Power Systems (ICHVEPS) // IEEE. 2017. DOI: 10.1109/ICHVEPS.2017.8225883.

Dahab A.A., Amoura F.K., Abu-Elhaija W.S. Comparison of magnetic-field distribution of noncompact and compact parallel transmission-line configurations. IEEE Transactions on Power Delivery // IEEE. 2005. Vol. 20. Issue 3. DOI: 10.1109/TPWRD.2005.848720.

Вариводов В.Н. Компактные линии электропередачи // Электро. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. 2006. № 2. С. 2–6.

Закарюкин В.П., Крюков А.В. Сложнонесимметричные режимы электрических систем. Иркутск : Изд-во ИГУ, 2005. 273 с.

Закарюкин В.П., Крюков А.В., Тхао Ван Лэ. Комплексное моделирование мультифазных, многоцепных и компактных линий электропередачи. Иркутск : Изд-во ИрГУПС, 2020. 296 с.

Крюков А.В., Лэ Ван Тхао. Электромагнитные поля на трассах многоцепных линий электропередачи // Оперативное управление в электроэнергетике. 2019. № 5. С. 14–20.

Опубликован

2022-08-01

Как цитировать

Воронина, Е. В., Крюков, А. В., Степанов, А. Д., & Фесак, И. А. (2022). Моделирование режимов компактных линий электропередачи, питающих тяговые подстанции. Современные технологии. Системный анализ. Моделирование, (2(74), 151-162. извлечено от https://ojs.irgups.ru/index.php/stsam/article/view/706

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)