Файл: Мельников, Н. А. Проектирование электрической части воздушных линий электропередачи 330-500 кВ.pdf

таким образом, чтобы в хорошую погоду на линиях электропе­ редачи не наблюдалось общей короны.

Для выполнения этого требования сечение и конструкция проводов расщепленной фазы выбираются таким образом, что­ бы отношение рабочей напряженности поля на поверхности про­

вода Е р к величине Ео не превосходило 0,9. Следует отметить, что в расчетах обычно не учитывается то обстоятельство, что начальный градиент общей короны для чистых и грязных про­ водов не одинаков. При этом в соответствии с рекомендациями Пика коэффициент гладкости т принимался равным 0,82. В дей­ ствительности для чистых проводов, как было показано выше, среднее значение величины яг—0,9. Следовательно, при прочих одинаковых условиях в расчетах по выбору сечения проводов

да, тем меньше начальная напряженность, при которой возникает общая корона. Это обстоятельство в некоторой степени умень­ шает преимущества увеличения диаметра проводов для сни­ жения потерь на корону. В табл. 6-2 приведены результаты расчетов по определению Е 0 для наиболее распространенных марок сталеалюминиевых проводов, применяемых на линиях 330—750 кВ. При этом коэффициент т принимался равным

0,9, а 6 = 1 .

Следует отметить, что критерий Е р/Ео -< 0,9 характеризует условия приближения к общей короне при хорошей погоде. В ос­ тальное время, при плохой погоде, начальное напряжение рез­ ко понижается и общая корона наблюдается на всех линиях электропередачи, практически независимо от величины выбран­ ного диаметра проводов и коэффициента гладкости.

125

6-2 ПОМЕХИ ПРИ КОРОНИРОВАНИИ

ПРОВОДОВ ЛИНИЙ СВЕРХВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Коронный разряд на витом проводе сопровождается возник­ новением в токе короны непрерывно повторяющихся импульсов, генерирующих колебания на частотах в диапазоне от 0,15 до 100 МГц. Этот процесс приводит к появлению на коронирующих проводах постоянного электромагнитного излучения. Высокоча­ стотное поле, образующееся вокруг коронирующей линии, явля­ ется источником постоянных помех, интенсивность которых за­ висит от ряда рассматриваемых ниже факторов и непосредст­ венно связана с величиной напряженности электрического поля и другими параметрами, характеризующими явление коронного разряда.

Помехи от короны на линиях электропередачи разделяются на две категории:

1 ) радиопомехи, излучаемые линиями электропередачи и воз­ действующие на антенные радиоприемники и радиостанции;

2 ) помехи, распространяющиеся по проводам линий электро­ передачи и нарушающие нормальную работу высокочастотных каналов связи.

Радиоприем считается удовлетворительным в случае превы­ шения полезного сигнала над помехой в среднем на 20 дБ. В пе­ ресчете на напряжение это означает, что сигнал должен превы­ шать помеху приблизительно в 15 раз.

Наибольший уровень радиопомех наблюдается при частоте 1 МГц, которая принимается в качестве расчетной. Для этой ча­ стоты уровень полезного сигнала составляет 60 дБ. Допустимый уровень радиопомех Уд в хорошую погоду без осадков на часто­ те 1 МГц может быть принят равным 40 дБ. С учетом того, что хорошая погода наблюдается в течение 85% всего времени го­ да, эта величина рекомендуется в качестве нормативной. Пре­ вышение помехой нормированной величины допускается в тече­ ние 1—3% всего времени хорошей погоды.

Расстояние от проекции крайнего провода линии электропе­ редачи напряжением 330—750 кВ до точки измерения помех принимается равным 100 м.

При оценке помех от линий электропередачи на высокочас­ тотные каналы связи по проводам или тросам следует руковод­ ствоваться нормами для телефонных каналов, в соответствии с которыми полезный сигнал должен превышать помехи не ме­ нее чем на 26 дБ. Уровни помех, измеренные на линиях электро­ передачи в хорошую погоду Ух.п, не должны превышать указан­ ных выше значений Уд.

126

Влияние параметров линий электропередачи. Повышение на­ пряженности электрического поля приводит к увеличению интен­ сивности радиопомех. Зависимость между напряженностью и ра­ диопомехами имеет линейный характер и выражается эмпири­ ческой формулой, полученной на основании результатов измерений, произведенных на действующих линиях и экспери­ ментальных пролетах в СССР и за границей:

возрастания интенсивности радиопомех при увеличении напря­ женности электрического поля в хорошую погоду.

Измерения, произведенные в последнее время на экспери­ ментальном участке ВНИИЭ и действующей линии 735 кВ в Ка­ наде, показали, что коэффициент ke может быть принят рав­ ным 0,018.

Установленный в результате исследований ВНИИЭ более медленный, чем предполагалось ранее, темп роста радиопомех позволяет увеличить на линиях сверхвысокого напряжения до­ пустимые значения напряженности электрического поля. Увели­ чение радиуса провода при неизменной величине напряженности электрического поля приводит к возрастанию уровня радиопомех пропорционального отношению (гг/М2Это явление объ­ ясняется повышением мощности импульсов, генерирующих вы­ сокочастотные колебания, которые на толстых проводах усили­ ваются по мере удаления от линии электропередачи вследствие менее интенсивного спада напряженности электрического поля.

на линиях 500—750 кВ, послужили основой для вывода эмпири­ ческой формулы, позволяющей пересчитывать интенсивность ра­ диопомех в зависимости от напряженности электрического по­ ля Е 2 ( k B / м ) и радиуса проводов г2 проектируемой линии. В соответствии с формулами (6-5) и (6-6) расчетное значение уровня радиопомех для проектируемой линии при хорошей по­ годе Y2 может быть рассчитано по формуле

127

Необходимо также отметить, что измерения, произведенные в СССР и Канаде, не установили при хорошей погоде влияния количества проводов в расщепленной фазе на интенсивность радиопомех. Поэтому этот фактор в расчетах не учитывается.

Расщепление проводов является весьма эффективным меро­ приятием для снижения уровня радиопомех. Оно обеспечивает возможность применения на линиях сверхвысокого напряжения конструкции фазы, состоящей из нескольких проводов относи­ тельно небольшого диаметра, которые при одинаковой напря­ женности электрического поля слабее генерируют радиопомехи, чем линии с толстыми проводами.

По мере удаления от линии напряженность поля радиопомех быстро убывает. Снижение уровня радиопомех может быть рас­ считано по формуле

где Уі и У2— интенсивности радиопомех соответственно на рас­ стоянии 1\ и Z2 от крайнего провода; k — коэффициент затухания.

Коэффициент k не является постоянной величиной и изме­ няется в зависимости от номинального напряжения линии элек­ тропередачи и конфигурации проводов. Среднее значение коэф­ фициента затухания для линий сверхвысокого напряжения с горизонтальным расположением проводов на основании резуль­ татов измерений принимается равным 1,7. На двухцепных ли­ ниях величина коэффициента k возрастает до 1 ,8.

Следует также отметить, что увеличение высоты подвески проводов на опорах приводит к уменьшению уровня радиопомех около линии электропередачи. С учетом различной высоты под­

с проводами радиусом г, смонтированными на различной высо­ те Я, в зависимости от напряженности электрического поля Е и расстояния от линии электропередачи I можно записать так:

где Уі — среднее значение радиопомех на базисной линии, полу­ ченное путем непосредственных длительных измерений; Ей г\, Іи Hi — параметры базисной линии, на которой были произведе­ ны предварительные измерения.

128

Для определения максимально допустимой по условиям ра­ диопомех напряженности электрического поля проектируемой линии Е 2 ( k B / м ) с проводами радиусом г2 формула (6-7) при­ водится к следующему виду:

где У2— допустимое значение радиопомех на уровне 1 —3% ве­ роятности превышения в хорошую погоду, которое не должно превышать 40 дБ; У] — измеренное значение радиопомех на ба­ зисной линии на уровне 1 —3% вероятности превышения на рас­

радиопомех).

В расчетах рекомендуется принимать следующие параметры базисной линии: У= 12,45 дБ, rj = 1,655 см, Ді=2610 кВ/м; а =5 % .

Влияние старения проводов. Старение проводов, заметно сни­ жающее интенсивность коронирования, одновременно приводит к уменьшению уровня помех. На линиях, недавно включенных под напряжение, величина помех намного выше. Опыт эксплуа­ тации показывает, что старение завершается в течение 4—5 лет, а уровень помех за этот период снижается на 10—12 дБ.

Влияние погоды и загрязненности атмосферы. Уровни радиопомех изменяются в широком диапазоне в зависимости от вре­ мени года и метеорологических условий на трассе линии элек­ тропередачи, что объясняется непосредственной зависимостью помех от начального напряжения короны. В хорошую погоду по­ вышенная интенсивность помех чаще наблюдается в летнее вре­ мя, когда плотность воздуха ниже, чем зимой. Результаты изме­ рений показали, что величина помех пропорциональна интенсив­ ности осадков. При сильном дожде и ветре помехи резко возра­ стают. Наиболее высокие уровни помех регистрируются в нача­ ле выпадения дождя или мокрого снега. Затем, когда провод полностью увлажнился, уровень помех изменяется слабо, а ко­ эффициенты затухания мало отличаются друг от друга. После прекращения осадков уровень помех снижается вследствие очи­

дождю. При слабом тумане и хорошей погоде уровни помех сов­ падают. Повышенные уровни радиопомех также характерны для участков трассы линий электропередачи, проходящих в промыш­ ленных районах с интенсивными загрязнениями.

Сниженные уровни радиопомех характерны для районов с чи­ стой атмосферой и повышенной плотностью воздуха.