Файл: Быховский Я.Л. Высокочастотная связь в энергосистемах.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.07.2024

Просмотров: 143

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

и не должен 'превышать 100 мкв в диапазоне 0,15— 0,5 мгц: 50 мкв в диапазоне 0,5—2,5 мгц; 20 мкв в диа­ пазоне 2,5—20 мгц; 10 мкв в диапазоне 20—150 мгц.

Для линий напряжением 500 кв и выше указанные величины установлены для расстояния 100 м.

При получении экспериментальных данных об уров­ нях радио-помех от короны на ВЛ для разработки инже­ нерной методики расчета необходим статистический ма­ териал, охватывающий разброс величин, обусловливае­ мый различными факторами.

Исследования и расчет помех сводятся к следующему. Накапливается материал в виде протоколов измерений, охватывающих значительное количество действующих В Л напряжением 110—500 кв и самые разные климати­ ческие п 'географические районы страны. Протоколы из­ мерении представляют собой частотные характеристики радиопомех, измеренные в конкретный -момент на кон­ кретной ВЛ и расстоянии -примерно 100 или 50 м от ее трассы, а также так называемые профили радиопомех — поперечные или продольные, т. е. амплитудные характе­ ристики радиопомех на одной определенной частоте (ча­ ще всего 1 Мгц) при движении измерительного прибора вдоль ВЛ или в направлении, перпендикулярном -к ее трассе.

На основе частотных характеристик радиопомех мож­ но составить вполне четкое -представление о характере зависимости уровней радиопомех от частоты, по профи­ лям обрисовать картину убывания уровня помех с удале­ нием от их источника. В этом случае наибольший инте­ рес представляют поперечные .профили, поскольку они позволяют практически сравнить расчетные уровни ра­ диопомех с действующими нормами, устанавливающими допустимые уровни мешающих сигналов на определен­ ных .расстояниях от трасс ВЛ.

Для одних и тех же ВЛ должен быть накоплен ком­ плект протоколов, отражающих результаты многократ­ ных измерений, проводившихся в разное время суток, разное время года, при наличии или отсутствии осадков и т. д.

Данные комплекта протоколов частотных характери­ стик подвергаются статистической обработке или усред­ нению для наиболее характерных частот радиодиапазо­ на, например 0,25; 0,5; 1,0; 1,5 Мгц, после чего усред­ ненные данные наносятся на график зависимости уров-

44

ней (или 'напряжения) помех от некоторой относительной величины, содержащей в себе как бы характеристику исходных данных о рассматриваемой ВЛ. В качестве такой величины принято отношение расчетного 'Гради­ ента потенциала Е на поверхности провода к величине б£о произведению начального градиента короны и от­ носительной плотности воздуха, определяемой его тем­ пературой и атмосферным давлением.

Точки, наносимые на график зависимости Unov =

— f ( з7Г~у> п о мере их накопления выявляют картину

хода некоторой основной кривой и границ разброса усредненных значений радиопомех.

Аналогичная работа проводится для построения графиков в. ч. помех. Для определения статистики уров­ ней этих помех накапливается большое количество про­ токолов измерений, представляющих собой частотные ха­ рактеристики помех в диапазоне 30—300 кгц, полосе приема 1 или 2 кгц, измеренные избирательными изме­ рителями уровней, применяемыми в в. ч. связи, на выхо­ дах соответствующих в. ч. трактов по ВЛ. Границы раз­ броса уровней от средних кривых дают общую картину пределов ожидаемых значений; более точное представ­ ление о количественном влиянии отдельных внешних факторов дают коэффициенты пересчета, приведенные

Т а б л и ц а

4-4

 

 

 

Коэффициенты пересчета уровней помех в зависимости

от влияния

внешних факторов

 

 

 

 

 

Изменение

Изменение

 

 

Изменение фактора

уровня

уровня вы­

Фактор

радиопомех

сокочастот­

„от—до"

 

 

 

(в коли­

ных помех,

 

 

 

чество раз)

неп

 

 

 

Увеличение

Осадки

 

Сухо—дождь

3—6

0,5—1,5

То же

 

Сухо—снег

5—6

1,2—1,6

Относительная влаж­

45—80

1,5-2

0,2—1

ность воздуха, %

 

 

1—1,5

Степень загрязненности

Чистый воздух—

4—5

воздуха

местности

сильная пыль

2—4

0,5—1,2

Характер

Сельская—про­

 

 

мышленная

 

 

Старение

провода

Новый—старый

Снижение

 

 

 

5—6

1,0-1,5

45


в

табл. 4-4, которая прилагается к -кривым радиопомех

и

в. ч. помех и отражает пределы изменения

уровней

помех при наличии дождя и снега, при изменении

относи­

тельной влажности и степени загрязненности

воздуха,

изменении характера местности, старения провода и т. д.

Согласно этой таблице напряжение помех при дожде уве­

личивается в 3—6 раз, а при снеге — в 5—6

 

раз по срав­

нению с хорошей погодой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Графики для

расчета помех приведены

«а

рис. 4-2 и

4-3 [Л. 29].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для расчета помех от проектируемых ВЛ по описы­

ваемому

методу достаточно

определить

для

этих

ВЛ

ве­

 

 

 

 

 

личину

£ / б £ 0

(где б

 

бе­

^лом

 

 

 

 

рется

как

 

среднегодо­

 

 

 

 

вая

для

района

 

прохож­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дения трассы

ВЛ),

най-.

 

 

 

 

 

ти

по

кривой

 

уровень

 

 

 

 

 

ожидаемых помех и опре­

 

 

 

 

 

делить

их

 

разброс

 

по

 

 

 

 

 

табл. 4-4 с учетом наибо­

 

 

 

 

 

лее характерного для дан­

 

 

 

 

 

ной

местности

внешнего

 

 

 

с

о

фактора.

 

Метод

позволя­

0,5

0,7

0,9

 

1,1

ет

определить

величины

 

 

 

 

 

ожидаемых

 

помех

для

Рис. 4-2.

График

для

расчета

любой проектируемой

ВЛ

уровня в. ч. помех.

 

 

 

в

разное

 

время

.года,

дб/1мкв

 

 

 

 

а также

 

для

отдельных

Рр/п

 

 

 

 

участков трассы, если они

60

 

 

 

 

проходят

в

разных

кли­

 

 

 

 

 

матических или

географи­

 

 

 

 

 

ческих районах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Другие

 

исследования

20

 

 

 

 

радиопомех

 

базируются

 

 

 

 

на методе длительной

не­

 

 

 

 

 

прерывной

регистрации

с

 

 

 

со

исп ол ьз ов а н и ем

 

са м опи -

 

 

 

шущих приставок

к стан­

0,5

0,7

0,9

1,1

дартным

измерителям ра­

Рис. 4-3. График

для

расчета

диопомех.

Метод

непре­

уровня радиопомех.

 

 

 

рывной записи уровней ра-

диопомех дает возможность очень подробной констата­ ции колебаний уровнен помех от конкретных ВЛ, что представляет интерес главным образом при наличии

46


осадков, гроз, пыльных бурь и других атмосферных экс­ цессов, отри которых влияющий фактор (уровень осадков и пр.) явно выражен и, поскольку его воздействие по­ давляет все остальные влияния, может сопоставляться с наблюдаемой величиной радиопомех. Колебания, обу­ словливаемые каждым .более слабо влияющим факто­ ром, как, например, изменением относительной влажно­ сти или температуры -воздуха, атмооферного давления, интенсивности или направления ветра и т. д., выделить путем непрерывной записи очень трудно, поскольку, как уже .говорилось, эти факторы всегда действуют совокуп­ но. Поэтому такие данные рассматриваются как коле­ бания уровней радиопомех в хорошую погоду и исполь­ зуются для выявления вероятностных характеристик их распределения що времени для конкретных ВЛ.

Длительные регистрации уровней помех охватывают на сегодняшний день довольно ограниченное .количество ВЛ. Необходимость обеспечения аппаратуры электропи­ танием на переменном токе ограничивает выбор точек установки. В [Л. 30] приведены данные измерений на семи ВЛ Советского Союза. На основе полученного ма­ териала авторами сделаны выводы о возможных значе­ ниях радиопомех в различных условиях.

Большое количество данных отдельных ВЛ, накоплен­ ных путем непрерывной записи в течение длительных пе­ риодов времени, требует автоматической обработки, ко­ торая позволяет определить эмпирические значения инте­ гральных распределений величин радиопомех, превышаю­

щих

некоторые заранее заданные контрольные уровни.

На

основе полученных данных были сделаны

выводы

о возрастании средних уровней радиопомех при снеге

на

4 дб

(1,5 раза по напряжению), а при дожде — на 10

дб,

(3,7

по напряжению) по сравнению с хорошей

погодой,

а также сделан вывод о существовании линейной зави­ симости приращения уровней радиопомех от увеличения напряженности электрического поля вокруг провода ВЛ

илогарифмической зависимости приращения уровня по­ мех от увеличения диаметра проводов.

Вкачестве характеристики, позволяющей судить как

овозможных уровнях радиопомех от отдельных ВЛ, так

иоб их длительности, принимается годовое распределе­ ние этих уровней, определяемое в соответствии с данны­ ми о распределении рассматриваемых (категорий погоды в течение года для местности, в которой располагается

47


трасса проектируемой ВЛ. Годовой .график 'распределе­ ния строится на основе интегральных кривых распреде­ ления радиопомех для разной погоды и может .быть определен как вероятность превышения радиопомехами некоторого уровня за год для совокупности разных погод [Л. 30]. При этом интересны в основном превышения допустимых уровней помех, определенных нормами на радиопомехи. Следует отметить, что статистический под­ ход к уровням радиопомех заложен п в «Нормах», но как 'бы в зачаточной форме: так, в них оговорено, что превышение допустимых уровней (Возможно не более чем в течение 5% времени (т. е. 440 ч в год).

Сравнение данных расчета, выполненного .по обоим методам для девяти ВЛ напряжением 220—500 кв, при­ ведено в табл. 4-5.

Т а б л и ц а

4-5

 

 

 

 

 

Уровни ра'диопомех

от ВЛ 220—500 кв,

рассчитанные по

двум методам

 

 

 

 

 

 

Данные

ВЛ

 

Уровень

радиопомех, дб

 

 

(Одб — 1 мкв), рассчитанный

 

 

 

 

 

по методу

Рабочее

Радиус

Расчетный

 

 

напряжение,

градиент,

|Л . 281

[Л. 301

провода,

см

 

кв

 

 

 

 

 

 

504

З Х ' , 2 6

28,4

39

31*

504

3X1

,26

28,4

39

53,6

230

1X1,51

21,0

20

15,1

242

2X1,51

15,0

. 16

7,4

309

• 1X1.51

27,3

36

31,5

317

2X1

,26

23,5

25

20,2

291

1X1,45

27,5

32

28,45

240

2X1,51

15,0

15

11,2

503

3X1,51

24,4

27

24,0

* Измеренная величина.

Как следует из табл. 4-5, соотношение радиопомех от разных ВЛ в обоих сопоставляемых случаях сохраняет­ ся: в делом результаты, полученные по методу [Л. 30], ниже данных (Л. 28] на величину около 5 дб (1,7 раз по напряжению), что, помимо прочего, также отражает тен­ денцию к установке менее жестких норм на радиопо­ мехи.

При исследованиях, выполнявшихся в лаборатории высоковольтных сетей ВНИИЭ под руководством канди-

48


дата техн. наук Н. П. Емельянова, была отмечена не­ точность определения «годового распределения» помех, принятого в [Л. 30]: имелись в виду помехи, отнесенные к «среднему году», т. е. к среднегодовым погодным усло­ виям за 5 лет. Это в предельном случае означало пре­

вышение

помехой

нормированного уровня

в

течение

2 200 ч в любом

году из рассматриваемого

пятилетнего

периода

(если

в

остальные

годы помеха не

будет пре­

вышать

норм)

вместо 440

ч, предусмотренных

«Норма­

ми». Реальное распределенне помех в конкретном году при этом, .несомненно, может иметь характер значитель­ но более 'неблагоприятный, чем это предполагалось

в[Л. 30]. Отсюда следует, что оценка средних уровней помех за многолетний период должна проводиться с диф­ ференциацией более коротких отрезков времени. Напри­ мер, предлагается для будущего пересмотра «Норм» и соответственно для определения помех от будущих ВЛ исходить из «среднемесячных» данных с учетом средне­ месячных 'метеорологических условий вдоль проектируе­ мой трассы за несколько лет лишь в течение осенне-лет- нето периода, поскольку в остальное время года помехи,

вцелом, меньше.

Вэтой работе дается рекомендация целесообразно­ сти нормирования помех «по дождю», т, е. предлагает­ ся исходными считать наиболее тяжелые условия, что позволит унифицировать требования к уровням радио­ помех от ВЛ и сведет к минимуму сбор потребной метео­ рологической информации. При этом также отмечается необходимость уточнения указанных в [Л. 30] прираще­

ний

уровней

помех во

время дождя путем накопле­

ния

и анализа

дополнительного

статистического' мате­

риала.

 

 

 

Будущая работа должна вестись при непременном

сочетании непрерывных

записей

с «кратковременными

измерениями», поскольку последние обеспечат необходи­ мую гибкость измерениям на конкретных ВЛ, а также позволят охватить необходимое для подлинной стати­ стики количество ВЛ. Так, например, при записях на контрольной частоте измерений могли бы при помощи переносных приборов уточняться контрольные точки ча­ стотных характеристик, контрольные точки поперечных или продольных профилей и т. д. Статистика поперечных профилей в разных районах страны могла бы предоста­ вить зесьма интересный материал о влиянии проводимо-

4—300

49