Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Анализ электрических
И МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ ВЛ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ, ПРОХОДЯЩИХ В НАСЕЛЕННЫХ РАЙОНАХ Оценка реальных уровней напряжен-ностей электрических и магнитных полей вблизи электроэнергетических объектов с учетом сложности электрических соединений и строительных конструкций пока остается сложной проблемой. В МЭИ разработаны численные методы и базирующаяся на их основе программа Sky_EF 1.0 для компьютерного анализа электрических и магнитных полей промышленной частоты, создаваемых ВЛ и подстанциями ВН. Воздушные линии напряжением 220 кВ имеют по меньшей мере две особенности. Во-первых, в отличие от ВЛ 500—750 кВ они выполняются как одноцепными. так и двухцепными. Очевидно, что это приводит и к различиям в структуре полей. При этом Анализ электрических и магнитных полей ВЛ высокого напряжения у Н h- И А) 6) Рис. 11.7. Конструкции опор ВЛ 220 кВ, принятые в расчетной модели: а — опора ПУС 220-1; 6 — опора П 220-2 (размеры в м) следует учитывать, что структура поля двухцепной ВЛ в отличие от одноцепной будет изменяться и при изменении порядка следования фаз в обеих цепях. Во-вторых, ВЛ 220 кВ и менее часто проходят в местностях с густой жилой и промышленной застройкой. Следовательно, на сравнительно небольшом удалении от линии могут оказаться какие-либо сооружения, которые вносят заметные искажения в структуру ее поля. В качестве примера одноцепной ВЛ возможен участок линии на типовых опорах ПУС 220-1 длиной пролета 430 м (рис. 11.7, а), а в качестве примера двухцепной ВЛ — участок линии на опорах П 220-2 длиной пролета также 430 м (рис. 11.7, б). При расчетах длина гирлянды изоляторов в обоих случаях была принята равной 2, 5 м. Минимальная высота подвеса провода в пролете составляла 12 м; параметры фазных проводов и тросов были приняты в соответствии с данными [36]. Для двухцепной ВЛ расчеты выполня лись при различных конфигурациях z± При этом в левой цепи на рис. 11.7, б сверху располагалась фаза А, в середине — фаза В и внизу — фаза С (такое чередование фаз обозначается ABC). Чередование фаз в пра вой цепи варьировалось. Исследовались та возможные сочетания фаз: АВС-СВА, ABC- ВАС, ABC-ABC, ABC-ACB, АВС-СЛВ. ЛВС ВСА. Обозначение АВС-АВС. означает, что и в левой и в правой сверху находилась фаза А, в середине -фаза В и внизу —фаза С. При расчетах магнитного поля действующее значение тока во всех фазах принималось равным 1 кА. Это значение характерно для ВЛ 220 кВ. Так как задача линейная, при других значениях тока приведенные ниже значения напряженностей 400 Глава 11. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ И ТЕХНОГЕННОЕ ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ
Рис. 11.8. Распределение напряженностей электрического (а) и магнитного (б) полей на высоте 1, 8 м над поверхностью земли в поперечном сечении в середине пролета одноцепной н двухцепной ВЛ 220 кВ при paз-личных сочетаниях фаз 10 20 30 2, м Одноцепная ВЛ: Двучленная ВЛ: --- — АВС-СВА —*— лвс-авс —т— ЛВС-ВСА Рис. 11.9. Распределение напряженностей электрического ноля по высоте нал поверхностью земли на расстоянии 20 м от осей ВЛ в поперечном сечении п середине пролета одноцепной и двухцепнон В.1 220 кВ при различных сочетаниях фаз умножить на реальное значение тока в килоамперах. В первую очередь рассмотрим результаты сопоставления напряженностей полей одноцепной и двухцепной ВЛ при упомянутых выше сочетаниях фаз (рис. 11.8). Из приведенных данных легко видеть, что вблизи оси ВЛ (т.е. вблизи прямой линии, соединяющей центры оснований опор) максимальные напряженности электрическою и магнитного полей достигаются в случае двухцепной ВЛ при сочетании фаз ЛВС-АВС. Минимальными напряженности полей оказываются также в случае двух-ценной ВЛ. но при сочетании фаз АВС-СВА. Значения напряженностей полей, которые достигаются вблизи оси одноцепной линии, близки к средним между значениями напряженности в двух предыдущих случаях. С другой стороны, уже на удалении около 10 м от осей линий значения напряженностей полей для одноцепной ВЛ становятся выше, чем для двухцепной, вне зависимости от сочетания фаз у последней. На удалении около 20 м кратность напряженности одноцепной ВЛ по отношению к напряженности двухцепной ВЛ становится примерно равной 2. Из приведенных на рис. 11.9 кривых следует, что такое разли-
11.3. Анализ электрических и магнитных полей ВЛ высокого напряжения
чие существует не только вблизи поверхности земли, но и вплоть до высоты 20 м над землей. Граница зоны отчуждения вокруг ВЛ определяется критическим значением напряженности 1000 В/м. Это означает, что согласно имеющимся данным ширина зоны отчуждения одноцепной ВЛ 220 кВ исследованной конфигурации превышает ширину зоны отчуждения исследованной двухцепной ВЛ, несмотря на более высокие максимальные значения напряженности поля вблизи оси последней. Расстояние от оси одноцепной линии до границы зоны отчуждения составляет 19. а двухцепной 14 м. На рис. 11.10 показаны карты уровней напряженности электрического поля в пролетах обеих исследованных линий. Расчеты выполнялись вдоль оси ВЛ (т.е. вдоль оси х) от одной опоры до другой, а в поперечном направлении (т.е. вдоль оси у) на расстоя- ниях до 25 м в обе стороны от оси. На картах выделены области, в которых напряженность поля превышает 1000 В/м. Прослеживается резкое снижение напряженности поля вблизи опор ВЛ. К сожалению, сравнить полученные максимальные значения напряженности электрического и магнитного полей с нормативными значениями не представляется возможным, так как в России отсутствуют нормативные документы, устанавливающие предельные допустимые уровни напряженности для населения (российские нормативы ограничивают значения напряженно-стей полей только на рабочих местах). Поэтому проведем сопоставление с европейскими нормативами ENV-50166. Согласно последним при напряженности электрического поля 6, 1 кВ/м и магнитного поля 159 А/м в обязательном порядке необходимо информировать персонал о наличии Рис. 11.10. Карты уравнен напряженности электрического поля на высоте 1, 8 м нал поверх костью земли в пролетах одноцепной (а) и двухцепной (б) ВЛ 220 кВ при сочетании фаз ABC-ABC
|