Моделирование режимов компактных линий электропередачи, питающих тяговые подстанции
Ключевые слова:
компактные воздушные линии, системы тягового электроснабжения, моделирование, качество электроэнергии и энергетическая эффективностьАннотация
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.
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.
