Дослідження впливу транспозиції лінії електропередачі надвисокої напруги на анормальні перенапруги
Виконано аналіз можливих перенапруг в анормальних режимах при наявності несиметрії, викликаної пофазною відмінністю параметрів повітряної лінії. Розроблено математичну модель лінії електропередачі, яка враховує реальні схеми транспозиції. Отримано залежності анормальних перенапруг від довжини та сту...
Збережено в:
| Дата: | 2013 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Інститут електродинаміки НАН України
2013
|
| Назва видання: | Технічна електродинаміка |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100757 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Дослідження впливу транспозиції лінії електропередачі надвисокої напруги на анормальні перенапруги / В.Г. Кузнецов, Ю.І. Тугай, В.В. Кучанський // Технічна електродинаміка. — 2013. — № 6. — С. 51-56. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-100757 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1007572025-02-09T22:58:43Z Дослідження впливу транспозиції лінії електропередачі надвисокої напруги на анормальні перенапруги Исследование влияния транспозиции линий электропередачи сверхвысокого напряжения на анормальные перенапряжения Investigation into the effects of conductor transposition in extra high voltage transmission line’s on abnormal overvoltage’s Кузнецов, В.Г. Тугай, Ю.І. Кучанський, В.В. Електроенергетичні системи та установки Виконано аналіз можливих перенапруг в анормальних режимах при наявності несиметрії, викликаної пофазною відмінністю параметрів повітряної лінії. Розроблено математичну модель лінії електропередачі, яка враховує реальні схеми транспозиції. Отримано залежності анормальних перенапруг від довжини та ступеня компенсації повітряної лінії, яка виконана за різними схемами транспозиції. Зроблено висновок про доцільність використання неповного циклу транспозиції. Визначено критичні значення довжин повітряної лінії електропередачі для розвитку небезпечних анормальних перенапруг. Выполнен анализ возможных значений перенапряжений в анормальных режимах при наличии несимметрии, которая вызвана пофазным отличием параметров воздушной линии. Разработана математическая модель линии электропередачи, которая учитывает реальные схемы транспозиции. Получены зависимости анормальных перенапряжений от длины и степени компенсации воздушной линии, которая выполнена по разным схемам транспозиции. Определены критические значения длин линии для развития анормальных перенапряжений. This article presents a novel approach to the study of practicable ratios of overvoltage’s in abnormal modes of transmission lines extra high voltage. An approach takes into account influence of asymmetry, which is caused by phase difference of overhead lines parameters. The method relies upon improved mathematical model of transposed transmission line, which permits comprehensive research of origin process anomalous overvoltage’s with real ratio of symmetrization. Researches of the following schemes of conductor transposition were made: line without transposition, not complete cycle of transposition, complete cycle of transposition and ideal transposed line. For the account real transposition in developed model was used equivalent matrix of line scheme which caused cascade connection of fourterminal networks. To research the conditions of abnormal overvoltage initiations were sated up equivalent circuits relative to switching – off phase of two accidents of open-phase modes: single-phase auto reclose and phase interruption. The functions of abnormal overvoltage’s were obtained on length and compensation ratio of overhead line, which were constructed for various transposition schemes. Critical values of line length for evolution abnormal overvoltage’s were determined. 2013 Article Дослідження впливу транспозиції лінії електропередачі надвисокої напруги на анормальні перенапруги / В.Г. Кузнецов, Ю.І. Тугай, В.В. Кучанський // Технічна електродинаміка. — 2013. — № 6. — С. 51-56. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. 1607-7970 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100757 621.315.1 uk Технічна електродинаміка application/pdf Інститут електродинаміки НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Електроенергетичні системи та установки Електроенергетичні системи та установки |
| spellingShingle |
Електроенергетичні системи та установки Електроенергетичні системи та установки Кузнецов, В.Г. Тугай, Ю.І. Кучанський, В.В. Дослідження впливу транспозиції лінії електропередачі надвисокої напруги на анормальні перенапруги Технічна електродинаміка |
| description |
Виконано аналіз можливих перенапруг в анормальних режимах при наявності несиметрії, викликаної пофазною відмінністю параметрів повітряної лінії. Розроблено математичну модель лінії електропередачі, яка враховує реальні схеми транспозиції. Отримано залежності анормальних перенапруг від довжини та ступеня компенсації повітряної лінії, яка виконана за різними схемами транспозиції. Зроблено висновок про доцільність використання неповного циклу транспозиції. Визначено критичні значення довжин повітряної лінії електропередачі для розвитку небезпечних анормальних перенапруг. |
| format |
Article |
| author |
Кузнецов, В.Г. Тугай, Ю.І. Кучанський, В.В. |
| author_facet |
Кузнецов, В.Г. Тугай, Ю.І. Кучанський, В.В. |
| author_sort |
Кузнецов, В.Г. |
| title |
Дослідження впливу транспозиції лінії електропередачі надвисокої напруги на анормальні перенапруги |
| title_short |
Дослідження впливу транспозиції лінії електропередачі надвисокої напруги на анормальні перенапруги |
| title_full |
Дослідження впливу транспозиції лінії електропередачі надвисокої напруги на анормальні перенапруги |
| title_fullStr |
Дослідження впливу транспозиції лінії електропередачі надвисокої напруги на анормальні перенапруги |
| title_full_unstemmed |
Дослідження впливу транспозиції лінії електропередачі надвисокої напруги на анормальні перенапруги |
| title_sort |
дослідження впливу транспозиції лінії електропередачі надвисокої напруги на анормальні перенапруги |
| publisher |
Інститут електродинаміки НАН України |
| publishDate |
2013 |
| topic_facet |
Електроенергетичні системи та установки |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100757 |
| citation_txt |
Дослідження впливу транспозиції лінії електропередачі надвисокої напруги на анормальні перенапруги / В.Г. Кузнецов, Ю.І. Тугай, В.В. Кучанський // Технічна електродинаміка. — 2013. — № 6. — С. 51-56. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. |
| series |
Технічна електродинаміка |
| work_keys_str_mv |
AT kuznecovvg doslídžennâvplivutranspozicíílínííelektroperedačínadvisokoínapruginaanormalʹníperenaprugi AT tugaiûí doslídžennâvplivutranspozicíílínííelektroperedačínadvisokoínapruginaanormalʹníperenaprugi AT kučansʹkiivv doslídžennâvplivutranspozicíílínííelektroperedačínadvisokoínapruginaanormalʹníperenaprugi AT kuznecovvg issledovanievliâniâtranspoziciiliniiélektroperedačisverhvysokogonaprâženiânaanormalʹnyeperenaprâženiâ AT tugaiûí issledovanievliâniâtranspoziciiliniiélektroperedačisverhvysokogonaprâženiânaanormalʹnyeperenaprâženiâ AT kučansʹkiivv issledovanievliâniâtranspoziciiliniiélektroperedačisverhvysokogonaprâženiânaanormalʹnyeperenaprâženiâ AT kuznecovvg investigationintotheeffectsofconductortranspositioninextrahighvoltagetransmissionlinesonabnormalovervoltages AT tugaiûí investigationintotheeffectsofconductortranspositioninextrahighvoltagetransmissionlinesonabnormalovervoltages AT kučansʹkiivv investigationintotheeffectsofconductortranspositioninextrahighvoltagetransmissionlinesonabnormalovervoltages |
| first_indexed |
2025-12-01T14:14:10Z |
| last_indexed |
2025-12-01T14:14:10Z |
| _version_ |
1850315587436150784 |
| fulltext |
ISSN 1607-7970. Технічна електродинаміка. 2013. №6 51
УДК 621.315.1
ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ТРАНСПОЗИЦІЇ ЛІНІЇ ЕЛЕКТРОПЕРЕДАЧІ
НАДВИСОКОЇ НАПРУГИ НА АНОРМАЛЬНІ ПЕРЕНАПРУГИ
Кузнецов В.Г, член-кореспондент НАН України, Тугай Ю.І, канд.техн.наук, Кучанський В.В.
Інститут електродинаміки НАН України,
пр. Перемоги, 56, Київ-57, 03680, Україна.
Е-mail: kuvlad@yandex.ru
Виконано аналіз можливих перенапруг в анормальних режимах при наявності несиметрії, викликаної пофазною
відмінністю параметрів повітряної лінії. Розроблено математичну модель лінії електропередачі, яка враховує
реальні схеми транспозиції. Отримано залежності анормальних перенапруг від довжини та ступеня компен-
сації повітряної лінії, яка виконана за різними схемами транспозиції. Зроблено висновок про доцільність вико-
ристання неповного циклу транспозиції. Визначено критичні значення довжин повітряної лінії електропередачі
для розвитку небезпечних анормальних перенапруг. Бібл. 9, табл. 1, рис. 3.
Ключові слова: резонансні перенапруги, несиметрія параметрів лінії, неповнофазний режим, модель транспо-
нованої лінії.
На відміну від перенапруг, що виникають при нормальних проектних схемах експлуатації
електричних мереж, анормальні перенапруги (АП) характерні для режимів, в яких суттєву роль віді-
грають відхилення схеми та параметрів елементів від розрахункових значень. В статті як приклад та-
кого спотворення розглянуто неповнофазний режим роботи лінії електропередачі надвисокої напруги
(ЛЕП НВН), який спричиняє появу резонансних кіл з розподіленими ємностями лінії та індуктивнос-
тями шунтувальних реакторів (ШР). Постановка задачі відрізняється від традиційної проектної, коли
критерієм вибору індуктивностей ШР слугують перенапруги нормального режиму [5]. Але, хоча при-
чини виникнення перенапруг при неповнофазному режимі цілком визначені, їхня поява і значення
залежать від багатьох факторів та чинників анормального режиму. Тому при проектуванні та експлу-
атації ЛЕП НВН необхідна ретельна перевірка можливості існування необхідних та достатніх умов
АП в реальних електричних мережах.
При проектуванні ЛЕП НВН були виконані дослідження впливу несиметрії, що зумовлена пофа-
зною відмінністю параметрів, на процеси в ній та електричній мережі в цілому [4,6,9]. З метою компен-
сації цього джерела несиметрії для ЛЕП довжиною більше ніж 100 км було запропоновано та реалізу-
ється порівняно простий технічний засіб − транспозиція фаз (зміна взаємного розташування фазних
проводів у просторі) [3,8]. Але одночасно транспозиція спричиняє додаткові капітальні витрати при
побудові та знижує надійність при експлуатації, тому при проектуванні конкретної ЛЕП НВН бажано
виконати оцінку ефективності використання цього заходу в реальній електричній мережі. Так, за пев-
них умов навіть для ЛЕП довжиною 400 км можна виконати або неповний цикл транспозиції [3], або
взагалі відмовитися від цього заходу.
До цього часу аналіз режимів в схемах з поперечною компенсацією та пофазною відмінністю по-
здовжніх параметрів виконувався з певними спрощеннями, зокрема розглядалася не реальна, а ідеалізова-
на транспозиція ЛЕП НВН. Результати такого спрощеного аналізу дають тільки якісну оцінку, оскільки
залишкові рівні несиметрії суттєво впливають на отримані значення АП для реальних ЛЕП НВН [1,2]. В
той же час запропоноване в [8,9] представлення реальної транспонованої ЛЕП співвідношеннями, отри-
маними за допомогою ланцюжкових схем, векторних методів та статистичних моделей, які ґрунтуються
на моделюванні методом Монте-Карло, є складним і громіздким, що на практиці ускладнює аналіз.
У роботі запропонована уточнена математична модель транспонованої ЛЕП, яка дозволяє все-
бічно дослідити процес появи та існування АП з урахуванням реального ступеню симетрування. Вона
базується на записі еквівалентних провідностей та опорів схеми заміщення ділянки ЛЕП НВН в фаз-
них координатах у вигляді матриць з комплексними елементами
AA AB AC
BA BB BC
CA CB CC
Z Z Z
Z Z Z
Z Z ZП
⎡ ⎤
= ⎢ ⎥
⎣ ⎦
Z , AA AB AC
BA BB BC
CA CB CC
Y Y Y
Y Y Y
Y Y YП
⎡ ⎤
= ⎢ ⎥
⎣ ⎦
Y . (1)
© Кузнецов В.Г., Тугай Ю.І., Кучанський В.В., 2013
52 ISSN 1607-7970. Технічна електродинаміка. 2013. №6
Для врахування реальної
транспозиції ЛЕП у розробленій
моделі використано еквівалентну
матрицю схеми заміщення лінії
(рис. 1, а), що описує каскадне
з’єднання чотириполюсників, кож-
ний з яких відповідає i-му крокові
транспозиції (рис. 1, б).
Кожен з цих кроків транс-
позиції можна охарактеризувати
матрицею з відповідними узагаль-
неними параметрами чотириполюс-
ника
i i
i
i i
A B
C D
⎡ ⎤= ⎢ ⎥⎣ ⎦
T , (2)
які можна визначити за параметра-
ми ПZ та ПY П-подібної схеми за-
міщення i-того елемента ЛЕП
1i i П ПA D Z Y= = + ; i ПB Z= ; 22i П П ПC Y Z Y= + . (3)
При математичному описі моделі використано також допоміжні матриці – нульову матрицю
0 та матрицю транспонування P для прийнятої в електричних мережах схеми транспозиції (рис. 1, а)
0 0 0
0 0 0
0 0 0
⎡ ⎤
= ⎢ ⎥
⎢ ⎥⎣ ⎦
0 та
0 1 0
0 0 1
1 0 0
⎡ ⎤
= ⎢ ⎥
⎢ ⎥⎣ ⎦
P . (4)
У загальному вигляді модель лінії буде представляти собою добуток матриць чотириполюс-
ників кожного з кроків та матриці виконання чергової транспозиції. Так, для ЛЕП з повним циклом
транспозиції можна записати
1 2 3
0 0
0 0
A B P P
C D P P
⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤= = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎣ ⎦ ⎣ ⎦⎣ ⎦
T T T T . (5)
Прийнято вважати, що повний цикл транспозиції виконано рівними кроками 1 2 3l l l= = [1,3,4].
Але в дійсності довжини кроків циклу транспозиції обираються відповідно до конкретних умов будів-
ництва лінії і зазвичай 1 2 3l l l= =/ / . У такому випадку параметри схеми заміщення та значення узагаль-
нених постійних будуть відрізнятися, що є причиною появи істотних залишкових рівнів несиметрії
навіть при повному циклі транспозиції.
Дослідження умов появи АП за допомогою розробленої моделі проводилися для таких варіантів
транспозиції: нетранспонована лінія, неповний цикл транспозиції, повний цикл транспозиції та ідеаль-
но транспонована лінія. В останньому розглядається множина кроків повного циклу транспозиції
1 2{ , ... }nl l l n k∈ , (6)
де k − кількість повних циклів транспозиції лінії.
Схема моделі для цих випадків та відповідні співвідношення наведено в таблиці.
Шунтувальні реактори підключають до ЛЕП НВН або за звичайною схемою трипроменевої зірки,
або за схемою чотирипроменевої зірки. Четвертий промінь групи утворює компенсаційний реактор (КР), що
використовується для зменшення струмів підживлення вторинної дуги [7]. Розглянемо еквівалентну схему
заміщення для останнього випадку (рис. 2, а), на якій Е
ЗX та Е
МX − еквівалентні індуктивні опори групи
ШР та КР. Ці опори компенсують міжфазні ємності МC та ємності між фазою та землею ЗC . Для оцінки
впливу схем транспозиції на можливі резонансні перенапруги при відключенні фази використаємо
еквівалентну схему заміщення [7]. На схемі (рис. 2, б та в) дві робочі фази заміщено однією еквівале-
нтною. Вважаємо, що напруга на еквівалентній фазі AU залишається незмінною. Електрорушійні си-
ли взаємоіндукції Aj MIω в схемі моделює електромагнітний зв’язок між пошкодженою і еквівалент-
ною фазами (ω − кутова швидкість, L таM − власна та взаємна індуктивності ушкодженої фази, AI
Рис. 1, а, б
ISSN 1607-7970. Технічна електродинаміка. 2013. №6 53
− струм еквівалентної фази). Також на рис. 2, б та в показано еквівалентні індуктивності ШР, які по-
значені наступним чином: ( 3 ) /P P N NL L L L+ ⋅ − складова, яка компенсує МC , 3P NL L+ − складова, що
компенсує ЗC . В цих компенсаційних складових PL − індуктивність одного ШР, NL − індуктивність
КР. Коефіцієнт перед позначенням міжфазної ємності означає, що відключена фаза має електроста-
тичний зв’язок з двома робочими фазами.
Назва схеми
транспозиції Розрахункова схема ЛЕП Співвідношення
Нетраспоно-
вана лінія
A B
C D
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎣ ⎦
Неповний
цикл транс-
позиції
1 2
0
0
P
T T
P
⎡ ⎤
⋅ ⋅⎢ ⎥
⎣ ⎦
Повний цикл
транспозиції
1 2 3
0 0
0 0
P P
P P
⎡ ⎤ ⎡ ⎤
⋅ ⋅ ⋅ ⋅⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎣ ⎦ ⎣ ⎦
T T T
Ідеальна
транспозиція 1 2 3
1
0 0
0 0
k
n n
P P
T T T
P P=
⎡ ⎤⎡ ⎤ ⎡ ⎤
⋅ ⋅ ⋅ ⋅⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎣ ⎦ ⎣ ⎦⎣ ⎦
∏
Еквівалентні провідності для схеми заміщення чотирипроменевого підключення можуть бути
записані як
( )
( )
2 1
1
2 3 1
3
M P N P NE
M
P N P N
C L L L L
b j
L L L L
−
−
ω + −
=
ω +
,
( )
( )
2 3 1
3
З P NE
З
P N
C L L
b j
L L
ω + −
=
ω +
. (7, 8)
Схему заміщення для трипромене-
вого підключення (без КР) наведено на
рис. 2, в. Вирази для еквівалентних прові-
дностей у цьому випадку
( ) ( )1 22 1E
M P M Pb j L C L−= ω ω − ,
З
E
З Cjb ω= . (9, 10)
Диференційні рівняння, які пов’я-
зують напругу та струм на кінці ділянки зі
струмом і напругою на її початку [7]
/ ;
/ ( ) ,
A
E E
AЗ M
U l j L I j MI
I l b U b U U
−∂ ∂ = +
− ∂ ∂ = + −
ω ω
(11)
Рис. 2, а, б, в
54 ISSN 1607-7970. Технічна електродинаміка. 2013. №6
де 0,5A ФU U= ; A ФI I= ; AU та AI − напруга та струм фази, що еквівалентна двом непошкодженим; ФI і
ФU − напруга і струм неушкоджених (робочих) фаз; I і U − напруга і струм відключеної фази.
Знайшовши розв’язок системи диференційних рівнянь (11) для відрізку лінії довжиною l та
застосовуючи вирази для еквівалентних провідностей (7)−(10), отримаємо рівняння режиму ЛЕП
НВН (12) за умовами початку
2 1
2 1 1
2 1 1
2 1 1
(1 )
(1 )
E
A M A
E
A M A C
U U D I B U Lb D I j M C
I U C I A U Lb C I MZ A
− −
− − −
⎧ = − − − −⎪
⎨
⎪ = − + − − −⎩
ω γ ω γ
ω γ ω γ
, (12)
де 1U ( 2U ) та 1I ( 2I ) − напруга та струм, що відносяться до початку (кінця) ділянки; CZ − хвильовий
опір та γ − коефіцієнт поширення, що визначаються за формулами /C II IIZ Z Y= та II IIZ Yγ = .
Для того, щоб визначити напругу на відключеній фазі, необхідно задати граничні умови для
початку лінії, її кінця та місця ушкодження відповідно:
1U U= ; 0I = , 2U U= ; 0I = , BU U= ; ДI I= , (13, 14, 15)
де BU і ДI − відновлювана напруга на відключеній фазі та струм дуги.
Використовуючи систему рівнянь (12) і граничні умови (13)−(15), отримаємо вираз для визна-
чення перенапруги на відключеній фазі
sin( ) cos( ) 1 1 cos( ) sin( ) .
sin( ) cos( ) sin( ) cos( )( )
E
M
AB A E E E E
M З M З
b l l M l lU U I
b b l l l lL b b
γ − γ + − γ − γ
= ⋅ + ⋅
+ γ − γ γ − γ+
(16)
Виконаємо дослідження впливу зміни довжини лінії на можливі значення АП, використову-
ючи як вихідні дані рекомендації по проектуванню ЛЕП номінальною напругою 750 кВ. Результати
показані графічно на рис. 3, де введені наступні позначення: нетранспонована лінія − крива 1, непов-
ний цикл транспозиції – крива 2, повний цикл транспозиції – крива 3 та ідеально транспонована лінія
– крива 4. На рис. 3, а показано результати для ліній, на яких встановлена одна група ШР, що підклю-
чена до лінії за чотири-
променевою схемою замі-
щення. При встановленні
однієї групи ШР макси-
мальна довжина лінії мо-
же становити приблизно
200−220 км за умовами
компенсації зарядної по-
тужності. На рис. 3, б на-
ведено результати для лі-
нії зі встановленими дво-
ма групами ШР; довжина
такої лінії змінюється в
межах 220−400 км.
На графіках (рис.
3) за 1 в.о. прийнято амп-
літуду найбільшої робочої
фазної напруги мережі
750 кВ, тобто 643 кВ.
Найбільші кратності пере-
напруг при наявності од-
нієї групи ШР будуть для
довжин ліній біля резона-
нсних значень від 120 до
145 км (рис. 3, а), коли
з’являються умови для по-
Рис. 3, а, б
ISSN 1607-7970. Технічна електродинаміка. 2013. №6 55
яви АП, тобто, при повній компенсації міжфазної ємності MC еквівалентною індуктивністю 1
EX ШР
[4]. З графіків видно, що різні варіанти транспозиції несуттєво впливають на кратності перенапруг
при виникненні резонансного режиму на ЛЕП НВН. Інша справа при відсутності транспозиції взагалі.
І не тільки тому, що в цьому випадку кратності перенапруг досягають найбільших значень. Адже рі-
вень компенсації зарядної потужності не може бути однаковим для всіх фаз внаслідок пофазної від-
мінності параметрів. Тому зони небезпечних значень параметрів відрізняються для кожної з фаз, а,
значить, можливість АП існує в більш широкому діапазоні довжини ЛЕП НВН.
Взагалі, антирезонансне налагодження індуктивності КР виконують при введенні його в експлуата-
цію, і при значній пофазній різниці параметрів не вдається запобігти появі умов резонансу для кожної з фаз.
В подальшому доцільно дослідити ефективність впровадження на ЛЕП НВН такого засобу боротьби з АП
як керовані ШР з підмагнічуванням. На відміну від керованих КР, які налагоджують шляхом комутацій без
збудження, керовані ШР нададуть можливість розлагоджувати резонансні умови без відключення реакторів.
Це підвищить швидкість та якість реагування на появу небезпеки АП.
Висновки. 1. Особливості виконання транспозиції ЛЕП НВН впливають на умови появи та
кратність АП. Для підвищення точності аналізу впливу дії цього фактору в існуючих та проектованих
ЛЕП НВН були розроблені математичні моделі, що враховують реальні, а не ідеалізовані значення
циклів транспозиції. Розглянуто трипроменева та чотирипроменева схеми підключення ШР при різ-
ній кількості груп реакторів.
2. Результати досліджень за допомогою розроблених моделей показали, що виконання транспози-
ції ЛЕП НВН є необхідною умовою запобігання АП в магістральних електричних мережах, оскільки воно
звужує зону небезпечних значень параметрів схеми та спрощує реалізацію антирезонансних заходів.
3. Обрання варіанту транспозиції не впливає суттєво на кратність перенапруг при виникненні
резонансного режиму на ЛЕП НВН. Тому на практиці доцільним є виконання неповного циклу транс-
позиції, якщо при цьому не порушуються інші обмежуючі умови, що визначаються допустимим рів-
нем поздовжньої несиметрії ЛЕП.
1. Беляков Н.Н., Кадомская К.П., Левинштейн М.Л. и др. Процессы при однофазном автоматическом по-
вторном включении линий высоких напряжений. − М.: Энергоатомиздат, 1991. – 256 с.
2. Дмоховская Л.Ф. Инженерные расчеты внутренних перенапряжений в электропередачах. – М.: Энергия,
1972. – 288 с.
3. Зильберман С.М., Красильникова Т.Г., Манусов В.З., Самородов Г.И. Транспозиция линий электропере-
дачи и ее неожиданный эффект // Электричество. − 2006. − №5. − С. 11–16.
4. Костенко М.В. Перельман Л.С. Простейшая схема транспозиции трехфазной ВЛ // Электричество. −
1980. − №8. − С. 59–61.
5. Кузнецов В.Г., Тугай Ю.І., Кучанський В.В. Перенапруги при неповнофазному режимі // Технічна елек-
тродинаміка. − 2012. − №2. − С. 40–41.
6. Левинштейн М.Л., Хакимов Ф.З. Компенсация токов подпитки дуги при однофазном автоматическом
повторном включении линий электропередачи с однократным циклом транспозиции проводов // Известия Ака-
демии наук СССР. Энергетика и транспорт. − 1988. − №5. – C. 45–51.
7. Майкопар А.С. Дуговые замыкания на линиях электропередачи. − М.: Энергия, 1968. − 200 с.
8. J.A. Brandao Faria and M.V. Guerreiro das Neves. Resonance effects due to conductor transposition in three-
phase power lines // 14th PSCC, Sevilla, 24-28 June, 2002. − Pр. 10–15.
9. S. Tupsie, F. Isararamongkolrak and P.Pao-la-or. Analysis of Electromagnetic Field Effects Using FEM for
Transmission Lines Transposition // World Academy of Science. Engineering and Technology. − 2009. − №3. − Pр. 33–39.
УДК 621.315.1
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТРАНСПОЗИЦИИ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ СВЕРХВЫСОКОГО
НАПРЯЖЕНИЯ НА АНОРМАЛЬНЫЕ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ
В.Г.Кузнецов, член-корр. НАН Украины, Ю.И.Тугай, канд.техн.наук, В.В.Кучанский
Институт электродинамики НАН Украины,
пр. Победы, 56, Киев-57, 03680, Украина,
Е-mail: kuvlad@yandex.ru
Выполнен анализ возможных значений перенапряжений в анормальных режимах при наличии несимметрии,
которая вызвана пофазным отличием параметров воздушной линии. Разработана математическая модель
56 ISSN 1607-7970. Технічна електродинаміка. 2013. №6
линии электропередачи, которая учитывает реальные схемы транспозиции. Получены зависимости анормаль-
ных перенапряжений от длины и степени компенсации воздушной линии, которая выполнена по разным схемам
транспозиции. Определены критические значения длин линии для развития анормальных перенапряжений.
Библ. 9, табл. 1, рис. 3.
Ключевые слова: резонансные перенапряжения, продольная несимметрия параметров линии, неполнофазный
режим, модель транспонированной линии.
INVESTIGATION INTO THE EFFECTS OF CONDUCTOR TRANSPOSITION IN EXTRA HIGH
VOLTAGE TRANSMISSION LINE’S ON ABNORMAL OVERVOLTAGE’S
Kuznetsov V.G., Tugaі Yu.I., Kuchanskyi V.V.
Institute of Electrodynamics National Academy of Science of Ukraine,
Peremohy pr., 56, Kyiv-57, 03680, Ukraine.
Е-mail: kuvlad@yandex.ru
This article presents a novel approach to the study of practicable ratios of overvoltage’s in abnormal modes of trans-
mission lines extra high voltage. An approach takes into account influence of asymmetry, which is caused by phase dif-
ference of overhead lines parameters. The method relies upon improved mathematical model of transposed transmis-
sion line, which permits comprehensive research of origin process anomalous overvoltage’s with real ratio of sym-
metrization. Researches of the following schemes of conductor transposition were made: line without transposition, not
complete cycle of transposition, complete cycle of transposition and ideal transposed line. For the account real trans-
position in developed model was used equivalent matrix of line scheme which caused cascade connection of four-
terminal networks. To research the conditions of abnormal overvoltage initiations were sated up equivalent circuits
relative to switching – off phase of two accidents of open-phase modes: single-phase auto reclose and phase interrup-
tion. The functions of abnormal overvoltage’s were obtained on length and compensation ratio of overhead line, which
were constructed for various transposition schemes. Critical values of line length for evolution abnormal overvoltage’s
were determined. References 9, table 1, figures 3.
Keywords: resonance overvoltage’s, longitudinal asymmetry of overhead line parameters, the open-phase operating
conditions, model of transposed overhead line.
1. Beliakov N.N., Kadomskaia K.P., Levinshtein M.L. Processes at the single phase auto reclosing of high-voltage
transmission line. − Мoskva: Energoatomizdat, 1991. – 256 p. (Rus)
2. Dmokhovskaia L.F. Engineering computation of internal overvoltage’s in transmissions lines. − Moskva:
Energiia, 1972. − 288 p. (Rus)
3. Zilberman S.M., Krasilnikova Т.G., Manusov V.Z., Samorodov G.I. Transposition of overhead lines and its un-
expected effect // Elektrichestvo. − 2006. − №5. − Pp. 11–16. (Rus)
4. Kostenko M.V., Perelman L.S. The simplest scheme of conductor transposition of three-phase overhead line //
Elektrichestvo. − 1980. − №8. − Pp. 59–61. (Rus)
5. Kuznetsov V.G., Tugai Yu.I., Kuchanskyi V.V. Overvoltage’s at the open-phase conditions // Tekhnichna elek-
trodynamika. − 2012. − №2. − Pp. 40–41. (Ukr)
6. Levinshtein M.L., Khakimov F.Z. Compensation of second arc currents at single phase auto reclosing of elec-
tricity transmission lines with the single cycle of transposition // Izvestiya Akademii Nauk SSSR. Energetika i Trans-
port. − 1988. − №5. – Pp. 45–51. (Rus)
7. Maikopar A.S. The arcing fault on the transmission lines. – Moskva: Energiia, 1968. − 200 p. (Rus)
8. J.A. Brandao Faria and M.V. Guerreiro das Neves. Resonance effects due to conductor transposition in three-
phase power lines // 14th PSCC, Sevilla, 24-28 June, 2002. − Pp. 10–15.
9. S. Tupsie, F. Isararamongkolrak and P.Pao-la-or. Analysis of Electromagnetic Field Effects Using FEM for Trans-
mission Lines Transposition // World Academy of Science. Engineering and Technology. − 2009. − №3. − Pp. 33–39.
Надійшла 18.03.2013
Received 18.03.2013
|