МОДЕЛИРОВАНИЕ НОРМАЛЬНЫХ И АВАРИЙНЫХ РЕЖИМОВ ЧЕТЫРЕХФАЗНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Закарюкин Василий Пантелеймонович , Крюков Андрей Васильевич , Лэ Ван Тхао

2016 / Том 20 №12(119) 2016 [ ЭНЕРГЕТИКА ]

ЦЕЛЬ. Разработка методов и средств адекватного моделирования режимов электроэнергетических систем, включающих в свой состав четырехфазные линии электропередачи. МЕТОДЫ. Для достижения поставленной цели использовались методы моделирования режимов электроэнергетических систем (ЭЭС) и систем электроснабжения железных дорог в фазных координатах, разработанные в Иркутском государственном университете путей сообщения (ИрГУПС). В основу этих методов положены модели многопроводных элементов ЭЭС в виде решетчатых схем замещения из RLC-элементов, соединенных по схемам полных графов. Методика моделирования реализована в виде программного комплекса Fazonord, предназначенного для имитационного моделирования режимов ЭЭС и систем тягового электроснабжения, а также для расчетов токов коротких замыканий. РЕЗУЛЬТАТЫ. На основе компьютерного моделирования показано, что применение четырехфазных линий электропередачи (ЧЛЭП) дает возможность увеличения пропускной способности, повышения их экономической эффективности, электромагнитной безопасности и надежности. На основе методов моделирования мультифазных электроэнергетических систем выполнено моделирование ЧЛЭП напряжением 220 кВ. Показано, что при передаче одинаковой мощности потери электроэнергии в ЧЛЭП существенно меньше потерь в трехфазной системе. При одинаковом исполнении преобразовательного оборудования отправного и приемного концов ЧЛЭП возникает существенная несимметрия напряжений, обусловленная различием режимов работы трансформаторов Скотта. Этот недостаток может быть устранен регулированием напряжений трансформаторов. Уровни напряженности электрического поля по участкам трасс отдельных ЛЭП для рассмотренных в статье конструкций в целом различаются незначительно. На некоторых участках напряженность магнитного поля у четырехфазной линии примерно в два раза меньше по сравнению с трехфазной. ЧЛЭП обеспечивает приемлемое качество электроэнергии в режиме обрыва одной фазы. В такой ситуации у трехфазной ЛЭП показатели качества электроэнергии по несимметрии и отклонениям напряжения на шинах 10 кВ приемной подстанции не соблюдаются даже в режиме, близком к холостому ходу. Потери мощности в четырехфазной линии при неполнофазном режиме значительно ниже (в 2,5-3,5 раза), чем в трехфазной. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. В статье рассмотрена методика моделирования нормальных и аварийных режимов электроэнергетических систем (ЭЭС), включающих в свой состав четырехфазные линии электропередачи. Показано, что на основе моделирования режимов мультифазной ЭЭС в фазных координатах могут быть проанализированы преимущества и недостатки четырехфазных линий электропередачи. Окончательный выбор способов передачи электроэнергии должен осуществляться на основе технико-экономических расчетов с учетом обеспечения необходимого уровня надежности электроснабжения. В результате проведенных исследований выявлено, что четырехфазные ЛЭП в режимах с отключенной фазой могут работать более эффективно, чем традиционные трехфазные линии.

Ключевые слова:

электроэнергетические системы,четырехфазные линии электропередачи,аварийные режимы,моделирование,фазные координаты,electrical power systems (EPS),4-phase power lines (FPPL),emergency modes,modeling (simulation),phase coordinates

Библиографический список:

1. Самородов Г.И. Четырехфазные электропередачи // Изв. РАН. Энергетика. 1995. № 6. С. 3-11.
2. Бушуев В.В., Красильникова Т.Г., Самородов Г.И. Дальние электропередачи переменного и постоянного тока и их сравнительный анализ // Электро. 2012. № 2. С. 2-7.
3. Красильникова Т.Г., Манусов В.З. Фазопреобразующий трансформатор для четырехфазных электропередач // Научный вестник НГТУ. 2010. № 3 (40). С. 143-151.
4. Красильникова Т.Г., Манусов В.З. Обоснование схемы транспозиции четырехфазной линии электропередачи // Сборник научных трудов НГТУ. 2005. № 4. C. 79-84.
5. Zakaryukin V.P., Kryukov A.V. Simulation of power systems with four-phase power transmission lines // Power Technology and Engineering. 2014, vol. 48, no. 1, pp. 57-61.
6. Закарюкин В.П., Крюков А.В. Моделирование энергосистем с четырехфазной линией электропередачи // Электрические станции. 2013. № 11. С. 32-37.
7. Закарюкин В.П., Крюков А.В. Сложнонесимметричные режимы электрических систем. Иркутск: Изд-во Иркутского университета, 2005. 273 с.
8. Крюков А.В., Закарюкин В.П., Буякова Н.В. Электромагнитная обстановка на объектах железнодорожного транспорта. Иркутск: ИрГУПС, 2011. 130 с.
9. Крюков А.В., Закарюкин В.П., Буякова Н.В. Управление электромагнитной обстановкой в тяговых сетях железных дорог. Ангарск: АГТА, 2014. 158 с.
10. Александров Г.Н. Режимы работы воздушных линий электропередачи. СПб.: Центр подготовки кадров энергетики, 2006. 139 с.
11. Мисриханов М.Ш., Рагозин А.А., Попов В.А. и др. Экспериментальное исследование неполнофазных режимов работы оборудования // Вестник ИГЭУ. 2003. Вып. 3. С. 69-81.

Файлы:

• 14.pdf (скачать | просмотреть) - скачано 42 раза