Расчет напряженностей ЭМП от элементов распределительных устройств

ТПС включает группу распределительных устройств: РУ 110 кВ, РУ 35 кВ, РУ 10 кВ, РУ 3,3 кВ, состоящих из ряда однотипных силовых элементов: подводящих электрическую энергию шинопроводов (трехфазных - трехпроводных или однофазных - двухпроводных) и преобразовательных (понижающих трехфазных трансформаторов, а в РУ 3,3 кВ ещё и выпрямительного каскада), поэтому анализ напряженностей их внешних ЭП, МП и ЭМП может осуществляться по сходным методикам.

РУ 110 кВ. Транзитные ТПС включаются в разрез цепи ЛЭП 110 кВ и секционируют её. По шинам таких подстанций осуществляется транзит электроэнергии питающей системы. Распределительное устройство включает трехфазную систему шин, осуществляющих подвод электроэнергии от ЛЭП ПО кВ к понижающим трансформаторам, и сами трансформаторы. Они и являются основными источниками внешних ЭМП.

Методика расчета электрических и магнитных напряженностей от трехфазных шин была предметом рассмотрения в гл. 4. Электрические напряженности, как следует из выполненных ранее расчетов (по

формулам (4.19)-(4.20)) в точках P(y,z) не превышают Е 5 кВ/м.

Что касается магнитных напряженностей (см. формулы (4.26)-(4.27)), то они могут быть значительными лишь при наличии существенной

несимметрии в фазах трехфазной системы (обычно н 1 кА/м).

Методика расчета электрических и магнитных напряженностей внешнего поля от понижающих трансформаторов будет приведена ниже.

РУ 35 кВ. На ТПС с первичным напряжением ПО кВ такие РУ применяются для питания промышленных и сельскохозяйственных потребителей прилегающего к подстанции района, а также фидеров плавки гололеда на ЛЭП ПО кВ. От РУ 35 кВ питаются преобразовательные агрегаты, трансформаторы собственных нужд и трансформаторы подогрева. От 35 кВ могут также получать питание понижающие трансформаторы 35/10 кВ, условно называемые районными, от которых получает питание РУ 10 кВ. В отдельных случаях от РУ 35 кВ ТПС постоянного тока получают питание смежные ТПС. Основным источником внешнего ЭМП, как и в РУ 110 кВ, являются шинопроводы и понижающие трансформаторы. Методика расчета электрических и магнитных напряженностей от трехфазных шин была предметом рассмотрения в гл. 4. Поэтому приведем лишь конечные результаты:

При симметричной нагрузке трехфазной системы и соединении нагрузки звездой можно ожидать минимальных магнитных напряженностей вблизи РУ 1,0 м)- Н 2 6 , А/м. При несимметричной

нагрузке эта величина может увеличиться, но незначительно - в 2-3 раза и составить , А/м.

По мере удаления от кабеля величины напряженностей будут уменьшаться: магнитные - в отношении 1 / г, электрические - 1 / г2.

Методика расчета электрических и магнитных напряженностей внешнего ЭМП от понижающих трансформаторов 35/10 кВ будет приведена ниже.

РУ 10 кВ. Устанавливается на ТПС постоянного тока с первичным напряжением 110 кВ для питания преобразовательных агрегатов, трансформаторов собственных нужд и подогрева, продольных линий, подвешиваемых на опорах контактной сети, а также линий, питающих районные нагрузки и фидеры плавки гололеда на ЛЭП ПО кВ. Основным источником внешнего ЭМП, как и в РУ 110 кВ и 35 кВ, являются шинопроводы и понижающие трансформаторы 10/2,63 кВ. Методика расчета электрических и магнитных напряженностей от трехфазных шин была предметом рассмотрения в гл. 4. Поэтому приведем лишь конечные результаты:

При симметричной нагрузке трехфазной системы и соединении нагрузки звездой можно ожидать минимальных магнитных напряженностей вблизи РУ (г 1,0 м) - Н 0,6 2 , А/м. При несимметричной нагрузке эта величина может увеличиться, но незначительно - в 2- 3 раза составить Н 2 6, А/м.

По мере удаления от кабеля величины напряженностей будут уменьшаться: магнитные - в отношении 1 / г, электрические - 1 / г2.

Методика расчета электрических и магнитных напряженностей от понижающих трансформаторов 10/2,63 кВ будет рассмотрена ниже.

РУ 3,3 кВ. Распределительное устройство 3,3 кВ включает трехфазный выпрямительный каскад и двухпроводный шинопровод.

Напряжение 2,63 кВ переменного тока частотой / 50 Гц от

трансформаторов V подается на два выпрямителя VI (рис. 6.1), которые преобразуют его в напряжение постоянного тока 3,3 кВ. Поэтому от выпрямителей в РУ 3,3 кВ идут уже всего два провода (две шины) - 9 и 10. В качестве основных участков выпрямители содержат мощные вентили и шинопроводы. От выпрямителей в РУ 3,3 кВ идут две шины - 9 и 10 (рис. 6.1). Потенциал шины 9 выше (он обозначен знаком «+»), шины 10 ниже (он обозначен знаком «-»), а разность потенциалов между шинами составляет 3,3 кВ. Через РУ 3,3 кВ и питающую линию (фидер) контактной сети 11 потенциал шины 9 (+) подается на участок контактной сети 17. Шинопроводы имеют ограниченную длину.

Большую неприятность представляют высшие гармонические составляющие, которые содержатся в выпрямленном токе. В разных типах вентилей их выход может составлять до 10-15%. Ими могут индуцироваться переменные МП широкого частотного спектра, если не принять эффективных мер к их снижению [6.1-45, 6.2-56]. Для их снижения могут использоваться многопульсовые преобразователи [6.1]. Однако, при любой схеме выпрямления, в реальных условиях, особенно при несимметричных режимах работы, требуется дальнейшее снижение пульсаций выпрямленного напряжения, что достигается установкой на тяговых подстанциях сглаживающих устройств - сглаживающих фильтров (СФ).

РУ 3,3 кВ служит, в основном, для питания участка ТС. Оно является источником напряженностей ЭП, МП и ЭМП. Наибольший вклад вносят: трехпроводный шинопровод, подводящий электрическую энергию к выпрямительному каскаду (внешнее ЭМП) и двухпроводный шинопровод, передающий электроэнергию в ТС (ЭП, МП). В самом выпрямительном каскаде источниками полей являются провода, по которым происходит канализация электроэнергии, поэтому их вклад в суммарное поле от РУ 3,3 кВ может быть учтен при расчете трехпроводного подводящего шинопровода (ЭМП) и двухпроводного шинопровода, отводящего электроэнергию в ТС (ЭП и МП).

Методика расчета электрических и магнитных напряженностей от трехпроводного подводящего шинопровода и двухпроводного отводящего шинопровода приведена ранее в гл. 4.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >