64
Система плавки гололеда
на проводах коротких ВЛ
от дискретно управляемой
выпрямительной установки
УДК
621.315.175
Засыпкин
А
.
С
.,
д
.
т
.
н
.,
профессор
кафедры
«
Электрические
станции
и
электроэнергетические
системы
»
энергетического
факультета
ЮРГПУ
(
НПИ
)
Левченко
И
.
И
.,
д
.
т
.
н
.,
профессор
,
научный
руководитель
ООО
«
ТМК
-
Центр
»
Шовкопляс
С
.
С
.,
инженер
,
ассистент
кафедры
«
Электрические
станции
и
электроэнергетические
системы
»
энергетического
факультета
ЮРГПУ
(
НПИ
)
ВВЕДЕНИЕ
Для
плавки
гололеда
на
воздуш
-
ных
линиях
электропередачи
(
ВЛ
)
управляемые
выпрямители
(
ВУ
)
находят
все
более
широкое
при
-
менение
как
в
нашей
стране
,
так
и
за
рубежом
[1–6].
Существуют
ВУ
с
системой
управления
двух
типов
—
импульсно
-
фазовой
и
дискретной
(
релейной
).
Авторами
разрабатывается
универсальная
установка
плавки
гололеда
(
УУПГ
)
с
дискретным
управлением
для
одновременной
или
поочередной
плавки
гололеда
на
трех
фазах
ВЛ
и
изолирован
-
ном
грозозащитном
тросе
импуль
-
сами
постоянного
(
выпрямленно
-
го
)
тока
,
а
также
на
многократно
заземленном
грозозащитном
тро
-
се
индуктированным
током
повы
-
шенной
частоты
[7–10].
Достоинством
дискретно
управляемой
установки
является
существенное
увеличение
диапа
-
зона
длин
проплавляемых
ВЛ
по
сравнению
с
неуправляемой
ВУ
.
При
использовании
схемы
плав
-
Рассмотрена
возможность
и
предложены
методика
и
технические
решения
для
расширения
диапазона
воздушных
линий
электропередачи
(
ВЛ
)
на
короткие
ВЛ
,
проплавляемые
от
разрабатываемой
авторами
дискретно
управляемой
выпрямительной
универсальной
установки
плавки
гололеда
.
Предложен
и
исследован
способ
снижения
тока
в
случае
перегрузки
электрооборудования
системы
плавки
гололеда
за
счет
перевода
системой
управления
универсальной
установки
плавки
гололеда
трехфазного
дискретно
управляемого
выпрямителя
в
двухфазный
режим
работы
с
циклическим
переключением
работающих
фаз
выпрямительного
моста
.
Показана
возможность
согласованного
для
всех
элементов
системы
плавки
гололеда
(
трансформатора
,
управляемого
выпрямителя
,
ВЛ
)
обеспечения
допустимой
перегрузки
электрооборудования
при
плавке
гололеда
на
проводах
коротких
ВЛ
.
Сформирован
алгоритм
расчета
системы
плавки
гололеда
.
Приведен
пример
,
в
котором
выполнены
:
расчет
токов
во
всех
элементах
системы
плавки
гололеда
;
проверка
на
перегрузочную
способность
питающего
трансформатора
при
последовательно
выполняемых
плавках
гололеда
на
нескольких
коротких
ВЛ
для
двух
типов
погодных
условий
«
легких
»
и
«
тяжелых
»;
определение
минимально
допустимой
длины
коротких
ВЛ
,
проплавляемых
от
универсальной
установки
плавки
гололеда
.
Ключевые
слова
:
воздушная
линия
электропередачи
,
универсальная
установка
плавки
гололеда
,
управляемый
выпрямитель
,
трансформатор
,
система
плавки
гололеда
Keywords:
overhead transmission line, ice melting
universal installation, controlled recti
fi
er,
transformer, ice melting system
ВОЗДУШНЫЕ
ЛИНИИ
65
ки
гололеда
с
удлинителем
[11]
решается
проблема
увеличения
длин
ВЛ
,
на
которых
можно
про
-
плавлять
гололед
,
что
интересует
и
других
разработчиков
аналогич
-
ных
установок
[12, 13].
Однако
существует
и
другая
проблема
для
этих
установок
—
уменьшение
минимально
допу
-
стимой
длины
проплавляемых
ВЛ
.
Связано
это
с
тем
,
что
при
плавке
гололеда
на
коротких
ВЛ
из
-
за
малого
электрического
сопротив
-
ления
цепи
плавки
гололеда
ток
может
превысить
допустимое
зна
-
чение
для
электрооборудования
системы
плавки
гололеда
(
СПГ
).
В
статье
рассматривается
ме
-
тодика
обеспечения
допустимой
перегрузки
электрооборудования
СПГ
(
питающего
трансформато
-
ра
,
управляемого
выпрямителя
,
проводов
ВЛ
)
и
предлагаются
спо
-
собы
снижения
минимально
до
-
пустимой
длины
проплавляемых
ВЛ
,
что
расширяет
возможность
использования
ВУ
,
так
как
обе
-
спечивает
расширение
диапазо
-
на
длин
и
сечений
проводов
про
-
плавляемых
ВЛ
.
СПОСОБЫ
СНИЖЕНИЯ
ВЫПРЯМЛЕННОГО
ТОКА
При
плавке
гололеда
на
ВЛ
от
дискретно
управляемой
ВУ
с
трех
-
фазным
выпрямительным
мостом
(
ВМ
)
выпрямленный
ток
,
кА
:
З√
2
U
Л
I
d
(3)
= — ,
(1)
3
X
ИП
+
R
d
где
U
Л
,
кВ
—
линейное
напряже
-
ние
питания
при
отключенной
ВЛ
(
ЭДС
);
X
ИП
,
Ом
—
индуктивное
сопротив
-
ление
источника
питания
;
R
d
= 1,5
R
ВЛ
,
Ом
—
в
схемах
«
фа
-
за
—
две
фазы
» (
Ф
-2
Ф
);
R
d
= 2
R
ВЛ
,
Ом
—
в
схемах
«
фаза
—
фаза
» (
Ф
-
Ф
);
R
ВЛ
,
Ом
—
активное
сопротивле
-
ние
фазы
ВЛ
.
Переключение
схем
соедине
-
ния
фаз
ВЛ
выполняется
комму
-
татором
плавки
гололеда
(
КПГ
),
например
тиристорным
,
включен
-
ным
между
ВМ
и
ВЛ
.
На
коротких
ВЛ
выпрямленный
ток
I
d
может
превысить
допусти
-
мое
значение
по
условию
нагрева
тиристоров
в
плечах
ВУ
и
прово
-
дов
в
фазах
ВЛ
,
а
переменный
ток
,
пропорциональный
току
I
d
,
может
вызвать
недопустимую
пе
-
регрузку
обмоток
трансформато
-
ра
источника
питания
.
Для
снижения
тока
I
d
применя
-
ются
следующие
способы
:
–
переход
на
трансформатор
с
более
низким
номиналь
-
ным
напряжением
питающей
обмотки
,
например
,
с
10
кВ
на
6
кВ
;
–
снижение
напряжения
питания
схемы
U
Л
с
помощью
РПН
или
ПБВ
силовых
трансформато
-
ров
плавки
(
диапазон
регули
-
рования
для
РПН
до
±16%,
ПБВ
—
до
±5%);
–
применение
схем
соединения
проводов
«
фаза
—
фаза
»
или
«
змейка
»,
в
которой
нужно
обеспечить
термическую
стой
-
кость
заземляющих
устройств
в
рабочем
режиме
;
–
использование
в
трехфазном
ВМ
двухфазной
структуры
,
при
которой
выпрямленный
ток
:
2
√
2
U
Л
I
d
(2)
= — ,
(2)
2
X
ИП
+
R
d
выпрямленная
ЭДС
снижается
в
1,5
раза
,
действующее
значе
-
ние
тока
в
плече
при
X
ИП
<<
R
d
—
в
√
1,5
раза
(
без
учета
угла
комму
-
тации
)
при
том
же
среднем
значе
-
нии
.
Для
наглядности
на
рисунке
1
показаны
:
ВМ
с
дискретным
управ
-
лением
плеч
(
а
),
токи
в
плечах
VS
б)
VS1
VS3
VS5
0,8
0,6
0,4
0,2
i
VS
,
o.e.
t
T
в)
VS1
VS3
0,8
0,6
0,4
0,2
i
VS
,
o.e.
t
T
VS1
d
I
A
B
C
VS3
VS5
VS4
VS6
VS2
d
X
d
R
a)
X
d
R
d
—
= 16
мс
; —
= 30
R
d
X
ИП
Рис
. 1.
Выпрямительный
мост
с
дискретным
управлением
плеч
:
схема
моста
(
а
),
токи
одного
полюса
в
трехфазном
(
б
)
и
двухфазном
(
в
)
режимах
работы
за
период
промышленной
частоты
T
одного
полюса
за
период
промыш
-
ленной
частоты
T
в
трехфазном
(
б
)
и
двухфазном
(
в
)
режимах
работы
ВМ
.
За
базисный
принят
номи
-
нальный
выпрямленный
ток
ВМ
.
Для
уменьшения
действующего
и
среднего
значений
тока
плеча
ВМ
за
период
повторяемости
T
ВМ
структуры
ВМ
авторами
предло
-
жено
использовать
двухфазную
структуру
трехфазного
ВМ
с
ци
-
клическим
переключением
его
работающих
фаз
.
Это
позволяет
снизить
выпрямленный
ток
,
со
-
хранить
его
значение
не
больше
допустимого
и
уменьшить
мини
-
мально
допустимую
длину
про
-
плавляемой
ВЛ
.
Рассмотрим
это
техническое
решение
детальнее
.
ЦИКЛИЧЕСКОЕ
ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ
ДВУХ
РАБОТАЮЩИХ
ФАЗ
ТРЕХФАЗНОГО
ВМ
Предложенный
способ
поясним
по
схеме
ВМ
с
дискретным
управ
-
лением
плеч
(
рисунок
1
а
)
и
осцил
-
лограммам
токов
плеч
VS
в
двух
режимах
его
работы
за
период
промышленной
частоты
T
(
рисун
-
ки
1
б
и
1
в
).
В
двухфазном
режиме
с
цикличе
-
ским
переключением
работающих
фаз
(
рисунок
2
б
)
период
повторя
-
емости
T
ВМ
структуры
ВМ
состоит
из
трех
одинаковых
интервалов
T
ВМ
/3,
в
каждом
из
которых
ВМ
ра
-
ботает
как
двухфазный
выпрями
-
тель
:
в
1-
м
интервале
включены
две
фазы
А
и
В
,
в
работе
плечи
VS
1, 4
и
3, 6;
во
2-
м
—
В
и
С
, VS 3, 6
и
5, 2;
в
3-
м
—
С
и
А
, VS 5, 2
и
1, 4.
Каждое
плечо
VS
работает
только
в
двух
интервалах
из
трех
дли
-
тельностью
2
T
ВМ
/3
и
по
полпери
-
ода
промышленной
частоты
0,5
T
,
то
есть
за
период
повторяемости
T
ВМ
время
работы
каждого
плеча
VS
равно
T
ВМ
/3.
№
1 (40) 2017
66
Столько
же
времени
работает
каждое
плечо
VS
в
трехфазной
схеме
ВМ
,
когда
включены
все
плечи
(
рисунок
2
а
).
Поэтому
при
одинаковых
токах
плеч
VS
равны
допустимые
выпрямленные
токи
ВМ
:
I
d
(2)
=
I
d
(3)
=
I
d
ном
.
(3)
Токи
дискретно
управляемого
ВМ
в
различных
режимах
его
ра
-
боты
приведены
в
таблице
1,
уже
с
учетом
X
ИП
и
угла
коммутации
при
числе
работающих
фаз
ВМ
m
= 3
и
2 [14]:
X
ИП
I
d
(
m
)
3
(
m
)
=
arccos
1 – — – .
2
U
Л
sin
–
m
Поскольку
за
счет
циклического
переключения
фаз
ВМ
при
двух
-
фазной
структуре
обеспечиваются
те
же
значения
тока
,
допустимые
ВОЗДУШНЫЕ
ЛИНИИ
0,8
0,6
0,4
0,2
i
VS1
,
o.e.
0,8
0,6
0,4
0,2
i
VS1
,
o.e.
t
a)
б)
вм
3
T
вм
3
T
t
2
T
вм
T
работающие фазы: А и В
работающие фазы: В и С
работающие фазы: С и А
Рис
. 2.
Токи
плеча
VS1 (
и
любого
другого
)
в
двух
режимах
его
работы
за
период
повторяемости
T
ВМ
структуры
ВМ
:
в
трехфазном
режиме
(
а
)
и
в
двухфазном
режиме
с
циклическим
переключением
работающих
фаз
(
б
)
для
плеч
ВМ
,
что
и
при
трехфазной
его
структуре
,
то
можно
снизить
минимальное
сопротивление
R
d
в
1,5
раза
при
любом
сопротивле
-
нии
источника
питания
.
Действи
-
тельно
,
из
условий
(1–3):
З√
2
U
Л
2
√
2
U
Л
I
d
ном
= — = —,
3
X
ИП
+
R
d
(3)
2
X
ИП
+
R
d
(2)
откуда
следует
:
2
R
d
(2)
= —
R
d
(3)
.
3
Поэтому
при
двухфазной
струк
-
туре
с
циклическим
переключени
-
ем
фаз
ВМ
:
2
2
√
2
U
Л
R
d
(2)
= —
R
d
(3)
= — — –
X
ИП
. (4)
3
I
d
ном
Важно
,
чтобы
значение
пе
-
риода
повторяемости
T
ВМ
струк
-
туры
ВМ
было
достаточным
для
Табл
. 1.
Токи
дискретно
управляемого
ВМ
в
различных
режимах
его
работы
№
п
/
п
Режим
работы
Вы
-
прям
-
ленный
ток
Ток
плеча
VS
Ток
фазы
сред
-
ний действующий
1
Трехфазный
(
m
= 3)
I
d
(3)
I
d
(3)
/3
I
d
(3)
(3)
–
1 –
–
√
3 2
2
(3)
I
d
(3)
–
1 –
–
3 2
2
Двухфазный
(
m
= 2)
I
d
(2)
I
d
(2)
/2
I
d
(2)
2
(2)
–
1 –
–
√
2 3
2
(2)
I
d
(2)
1 –
–
3
3
Циклическое
пере
-
ключение
(
m
= 2)
I
d
(2)
I
d
(2)
/3
I
d
(2)
2
(2)
–
1 –
–
√
3 3
2
2
(2)
I
d
(2)
–
1 –
–
3 3
Примечание
.
В
п
.3
указаны
действующие
значения
токов
плеч
и
фаз
ВМ
,
а
также
среднее
значение
тока
плеча
ВМ
за
период
повторяемости
T
ВМ
структуры
ВМ
.
работы
ВУ
в
установившемся
режиме
,
то
есть
исключить
вли
-
яние
электромагнитных
пере
-
ходных
процессов
,
но
при
этом
учитывать
тепловой
режим
рабо
-
ты
силовых
полупроводниковых
приборов
,
например
тиристоров
,
тепловыделение
в
которых
не
должно
приводить
к
их
перегре
-
ву
,
температура
тиристоров
—
не
больше
допустимого
значения
.
ПЕРЕХОДНЫЕ
ПРОЦЕССЫ
ПРИ
ПЕРЕКЛЮЧЕНИИ
СТРУКТУРЫ
ВМ
Исследование
на
компьютерной
модели
,
выполненной
в
програм
-
ме
LTspice IV,
переходных
процес
-
сов
при
переключениях
структуры
ВМ
(
рисунок
3)
произведено
для
трех
алгоритмов
переключения
плеч
работающих
фаз
:
•
Алгоритм
«2–2»:
мгновенное
переключение
плеч
за
время
намного
мень
-
шее
,
чем
период
промышлен
-
ной
частоты
—
менее
0,2
мс
(
рисунок
3
а
);
•
Алгоритм
«2–1–2»:
предварительное
отключе
-
ние
плеч
замещаемой
фазы
и
включение
плеч
следующей
фазы
с
интервалом
в
5
мс
(
ри
-
сунок
3
б
);
•
Алгоритм
«2–3–2»:
предварительное
включение
плеч
следующей
фазы
перед
отключением
замещаемой
67
б)
0,9
0,8
0,7
i
d
,
o.e.
t
T
2
T
3
T
4
T
5
T
3
2
1
0,6
0,5
0,4
а)
1,0
0,9
0,8
i
d
,
o.e.
t
T
2
T
3
T
4
T
5
T
3
2
1
в)
1,1
1,0
0,9
i
d
,
o.e.
t
T
2
T
3
T
4
T
5
T
3
'
3
0,8
Рис
. 3.
Переходные
процессы
при
переключении
работающих
фаз
ВМ
:
1 —
без
отклонения
, 2
и
3 —
с
отрицательным
и
положительным
отклоне
-
ниями
максимального
мгновенного
значения
,
обусловленными
алгоритмами
:
а
) 2–2,
б
) 2–1–2,
в
) 2–3–2
фазы
с
интервалом
в
5
мс
(
ри
-
сунок
3
в
).
На
рисунке
3
осциллограммы
1
мгновенных
значений
выпрямлен
-
ного
тока
указывают
на
возмож
-
ность
переключения
без
отклоне
-
ния
от
установившегося
значения
для
алгоритмов
«2–2»
и
«2–1–2»;
возможны
отклонения
в
сторону
уменьшения
мгновенного
тока
—
осциллограммы
2
для
алгоритмов
«2–2»
и
«2–1–2»,
а
в
сторону
уве
-
личения
—
осциллограммы
3(3')
для
всех
алгоритмов
,
для
алго
-
ритма
«2–3–2»
в
диапазоне
3–3'.
Из
представленных
осцилло
-
грамм
видно
,
что
рассмотренные
алгоритмы
переключения
плеч
работающих
фаз
ВМ
не
приводят
к
недопустимым
броскам
сверхто
-
ков
,
алгоритм
«2–2»
имеет
преи
-
мущество
по
минимальным
откло
-
нениям
.
Возможные
отклонения
допустимы
по
значению
и
време
-
ни
и
не
влияют
на
среднее
зна
-
чение
выпрямленного
тока
ВМ
.
Поэтому
в
системе
управления
переключениями
плеч
работаю
-
щих
фаз
ВМ
можно
специально
не
выбирать
момент
подачи
ко
-
манд
на
включение
и
отключение
при
их
практической
одновремен
-
ности
.
ТОКИ
В
СПГ
:
ВЛ
,
ВМ
И
ПИТАЮЩЕМ
ТРАНСФОРМАТОРЕ
При
плавке
гололеда
на
коротких
ВЛ
системой
управления
УУПГ
реализуется
двухфазная
струк
-
тура
ВМ
с
циклическим
переклю
-
чением
работающих
фаз
(
период
повторяемости
T
ВМ
)
и
переключе
-
ние
проплавляемых
фаз
ВЛ
ти
-
ристорным
коммутатором
плавки
гололеда
последовательно
по
схемам
«
фаза
—
фаза
» (
пери
-
од
повторяемости
импульсов
тока
в
фазах
ВЛ
—
T
ВЛ
).
При
этом
должно
обеспечиваться
кратное
трем
число
интервалов
T
ВМ
в
каж
-
дом
импульсе
тока
в
фазах
ВЛ
за
рабочий
токовый
интервал
ВЛ
t
i
,
а
бестоковыми
паузами
t
i
сни
-
жается
действующее
значение
за
период
T
ВЛ
.
Значение
выпрямленного
тока
ВМ
(2)
зависит
по
(2)
от
линейного
напряжения
источника
питания
—
обмотки
НН
трансформатора
до
включения
плавки
U
Л
=
U
НН
;
сопро
-
тивления
источника
питания
X
ИП
и
активного
сопротивления
двух
фаз
ВЛ
R
d
(2)
= 2
R
ВЛ
.
Напряжение
питания
СПГ
от
силового
трансформатора
может
снижаться
с
помощью
РПН
до
ми
-
нимально
возможного
значения
(
при
отсутствии
других
нагрузок
).
Сопротивление
источника
пита
-
ния
X
ИП
определяется
,
в
основном
,
сопротивлением
трансформатора
,
приведенным
к
стороне
НН
,
так
как
эквивалентное
сопротивле
-
ние
электрической
сети
,
к
которой
подключен
трансформатор
,
значи
-
тельно
меньше
,
поэтому
:
U
К
U
2
НН
X
ИП
≈
X
T
= — · —,
100
S
НОМ
где
U
К
,
U
НН
,
S
НОМ
—
параметры
трансформатора
на
используе
-
мой
ступени
регулирования
.
Сопротивление
фаз
ВЛ
при
плавке
гололеда
импульсами
по
-
стоянного
тока
определяется
удельным
активным
сопротивле
-
нием
проводов
при
0º
С
(
темпера
-
тура
плавления
гололеда
)
и
дли
-
ной
ВЛ
.
Значение
выпрямленного
тока
I
d
и
длительности
временных
ин
-
тервалов
T
ВМ
,
t
i
,
t
i
,
T
ВЛ
опреде
-
ляют
интегралы
Джоуля
и
нагрев
электрооборудования
СПГ
.
Вре
-
менные
диаграммы
токов
в
фазах
ВЛ
,
на
выходе
ВМ
и
стороне
НН
питающего
трансформатора
для
рассматриваемого
режима
плавки
гололеда
показаны
на
рисунке
4.
Эквивалентные
по
интегра
-
лу
Джоуля
токи
I
ф
в
фазах
ВЛ
(
=
A
ВЛ
,
B
ВЛ
,
C
ВЛ
)
за
период
по
-
вторяемости
T
ВЛ
(
рисунки
4
а
и
4
б
)
зависят
от
тока
I
d
(2)
и
скважности
импульсов
тока
s
в
соответствую
-
щей
фазе
ВЛ
:
s
T
ВЛ
/
t
,
где
t
A
t
1
+
t
2
,
t
B
t
1
+
t
3
,
t
C
t
2
+
t
3
;
I
ф
I
d
(2)
/
√
s
. (5)
При
одинаковых
рабочих
токо
-
вых
интервалах
ВЛ
t
i
,
эквивалент
-
ные
токи
в
фазах
ВЛ
одинаковы
I
ф
A
I
ф
B
I
ф
C
.
Изменением
соот
-
ношения
между
рабочими
токовы
-
ми
интервалами
ВЛ
t
i
может
быть
обеспечено
нужное
соотношение
между
эквивалентными
токами
в
фазах
ВЛ
для
одновременного
проплавления
гололеда
с
различ
-
№
1 (40) 2017
68
ВОЗДУШНЫЕ
ЛИНИИ
d
(2)
I
вл
T
ВМ
t
I
в)
а)
вл
A
1
t
3
t
2
t
вл
T
вл
B
вл
C
t
t
t
вл
I
т
A
вм1
T
вм3
T
вм2
T
вл
T
т
B
т
C
t
t
t
т
I
д)
вл
T
t
I
г)
б)
1
t
3
t
2
t
вл
T
t
t
t
вл
I
вм1
T
вм3
T
вм2
T
вл
T
t
t
t
т
I
е)
2
∆
t
3
∆
t
1
∆
t
d
(2)
I
2
∆
t
3
∆
t
1
∆
t
d
(2)
I
d
(2)
I
d
(2)
I
d
(2)
I
d
(2)
I
d
(2)
I
d
(2)
I
d
(2)
I
d
(2)
I
d
(2)
I
d
(2)
I
d
(2)
I
d
(2)
I
d
(2)
I
Рис
. 4.
Временные
диаграммы
токов
за
период
повторяемости
T
ВЛ
:
а
,
б
—
в
фазах
ВЛ
;
в
,
г
—
на
выходе
ВМ
;
д
,
е
—
на
стороне
НН
питающего
трансформатора
;
б
,
г
,
е
—
с
увеличенными
бестоковыми
паузами
t
i
между
рабочими
токовыми
интервалами
ВЛ
t
i
и
периодами
повторяемости
ВМ
T
ВМ
i
ной
толщиной
стенки
b
Г
на
фазах
ВЛ
[9].
Бестоковые
паузы
t
i
(
рису
-
нок
4
б
)
между
импульсами
тока
вводятся
для
снижения
эквива
-
лентных
токов
(
увеличения
скваж
-
ности
),
если
больший
из
них
пре
-
вышает
максимально
допустимое
значение
по
условию
нагрева
про
-
вода
на
участке
ВЛ
без
гололеда
,
ограниченное
температурой
90º
С
.
Распределение
бестоковых
пауз
при
сохранении
их
суммарного
значения
не
влияет
на
среднее
значение
температуры
провода
за
период
повторяемости
T
ВЛ
,
но
снижает
максимальное
значение
температуры
,
которое
не
должно
превышать
130º
С
.
При
перегре
-
ве
проводов
наблюдаются
обры
-
вы
и
вспучивание
алюминиевых
проволок
верхних
повивов
,
а
так
-
же
увеличение
стрел
провеса
,
вплоть
до
нарушения
габаритов
в
пролетах
ВЛ
.
Оптимизация
рас
-
пределения
бестоковых
пауз
t
i
,
длительности
рабочих
токовых
интервалов
t
i
и
их
последователь
-
ности
рассмотрена
в
[15].
Допустимый
нагрев
проводов
ВЛ
обеспечивается
,
если
эквива
-
лентный
ток
в
фазах
ВЛ
I
ф
не
пре
-
вышает
максимально
допустимое
значение
I
МД
,
зависящее
от
мар
-
ки
провода
,
погодных
условий
на
участке
ВЛ
без
гололеда
с
наихуд
-
шими
условиями
охлаждения
(
ми
-
нимальная
скорость
ветра
вдоль
провода
и
максимальная
темпе
-
ратура
воздуха
).
Для
определения
значения
тока
I
МД
можно
воспользоваться
программным
комплексом
«
Голо
-
лед
» [16]
или
электронной
верси
-
ей
учебного
пособия
«
Расчетные
таблицы
для
выбора
и
анализа
схем
плавки
гололеда
на
воздуш
-
ных
линиях
электропередачи
»,
разработанного
на
основе
про
-
граммного
комплекса
,
выставлен
-
ной
на
сайте
[17].
Здесь
не
учиты
-
вается
тот
факт
,
что
постоянная
времени
нагрева
провода
ВЛ
больше
постоянной
времени
его
охлаждения
.
Определив
значение
тока
I
МД
,
по
формуле
(5)
вычисляем
мини
-
мально
допустимую
скважность
в
фазе
ВЛ
:
s
min
I
2
d
(2)
/
I
2
МД
. (6)
Ток
на
выходе
ВМ
(
рисунки
4
в
и
4
г
)
формирует
токи
во
всех
трех
фазах
ВЛ
,
поэтому
его
скважность
s
ВМ
меньше
s
:
s
ВМ
T
ВЛ
/ (
t
1
+
t
2
+
t
3
).
При
равных
токах
в
фазах
ВЛ
как
при
отсутствии
,
так
и
при
на
-
личии
бестоковых
пауз
:
2
s
ВМ
= —
s
. (7)
3
Токи
в
фазах
стороны
НН
пи
-
тающего
трансформатора
при
работе
ВМ
в
двухфазной
струк
-
туре
с
циклическим
переключе
-
нием
и
периодом
повторяемости
T
ВМ
i
=
t
i
показаны
на
рисунках
4
д
и
4
е
.
Возможно
уменьшение
T
ВМ
i
в
целое
число
раз
.
Поскольку
сум
-
марная
длительность
импульсов
переменных
токов
в
фазах
НН
составляет
2/3
от
длительности
импульсов
выпрямленного
тока
за
период
повторяемости
T
ВМ
,
то
скважности
этих
токов
с
уче
-
том
(7):
3
s
НН
= —
s
ВМ
=
s
.
2
Следовательно
,
учитывая
(5)
и
(6),
максимально
возможные
эк
-
вивалентные
токи
(
без
перегрева
проводов
ВЛ
)
в
фазах
НН
транс
-
форматора
I
НН
равны
максималь
-
но
допустимому
току
для
проплав
-
ляемой
ВЛ
:
I
НН
I
d
(2)
/
√
s
НН
=
I
МД
. (8)
ВЫБОР
И
ПРОВЕРКА
МОЩНОСТИ
ТРАНСФОРМАТОРА
При
плавке
гололеда
на
ко
ротких
ВЛ
питающий
трансформатор
мо
-
жет
перегружаться
,
но
его
коэф
-
фициент
перегрузки
не
должен
превышать
определяемое
ин
-
струкцией
[18]
допустимое
значе
-
ние
K
ДОП
.
Коэффициент
перегрузки
K
ра
-
вен
отношению
действующего
зна
-
чения
тока
I
НН
в
обмотке
НН
трансформатора
,
питающей
УПГ
,
к
номинальному
току
этой
обмотки
I
НН
.
НОМ
:
K
=
I
НН
/
I
НН
.
НОМ
.
Значение
тока
I
НН
определяет
-
ся
по
(8),
а
I
НН
.
НОМ
—
справочное
значение
.
69
В
инструкции
предполагается
,
что
нагрузка
питающего
трансфор
-
матора
,
предшествующая
плав
-
ке
гололеда
,
не
превышает
номи
-
нальную
.
Значения
K
ДОП
из
[18]
для
трех
категорий
трансформаторов
со
сроком
эксплуатации
до
30
лет
и
более
30
лет
и
для
двух
темпе
-
ратур
охлаждающей
среды
–10º
С
и
0º
С
приведены
в
таблице
2.
Для
проверки
возможности
использования
трансформато
-
ра
в
качестве
источника
питания
УПГ
при
поочередной
плавке
го
-
лоледа
на
нескольких
ВЛ
необхо
-
димо
рассчитать
коэффициент
K
и
продолжительность
перегрузки
трансформатора
в
двух
случаях
:
–
плавка
гололеда
на
одной
ВЛ
с
наибольшим
током
плавки
(
K
1
,
t
1
);
–
плавка
поочередно
на
всех
ВЛ
с
минимальным
интервалом
между
плавками
для
переклю
-
чения
разъединителями
схем
соединения
фаз
ВЛ
(
K
Э
,
t
Э
).
При
определении
эквива
-
лентных
значений
коэффици
-
ента
перегрузки
K
Э
и
времени
перегрузки
t
Э
необходимо
при
-
нять
эквивалентные
за
период
повторяемости
действующие
значения
токов
плавки
,
не
пре
-
вышающие
максимально
допу
-
стимых
значений
,
и
рассчитать
время
плавки
на
всех
ВЛ
.
Если
K
1
при
t
1
и
K
Э
при
t
Э
не
превосхо
-
дят
значения
K
доп
,
приведенные
в
таблице
2,
то
трансформатор
можно
использовать
в
качестве
источника
питания
.
В
противном
случае
следует
выбрать
следу
-
ющее
большее
значение
мощ
-
ности
трансформатора
из
стан
-
дартного
ряда
[19].
АЛГОРИТМ
РАСЧЕТА
СХЕМ
ПЛАВКИ
ГОЛОЛЕДА
На
основании
приведенных
со
-
отношений
сформировался
сле
-
дующий
алгоритм
расчета
схем
плавки
гололеда
на
коротких
ли
-
ниях
:
1.
В
качестве
исходных
данных
используются
:
–
марки
проводов
и
длины
всех
ВЛ
,
проплавляемых
поочеред
-
но
от
УУПГ
;
–
расчетные
погодные
условия
на
трассе
ВЛ
(
температура
воздуха
,
скорость
и
направле
-
ние
ветра
);
Табл
. 2.
Допустимые
перегрузки
трех
категорий
трансформаторов
K
ДОП
,
о
.
е
.,
при
температурах
охлаждающей
среды
–10º
С
и
0º
С
Продолжи
-
тельность
перегрузки
,
t
,
ч
Категория
трансформатора
(1)
до
16 000
кВА
,
до
110
кВ
включи
-
тельно
,
охлажде
-
ние
М
(ONAN)
(2)
до
100 000
кВА
и
более
,
охлажде
-
ние
М
(ONAN)
и
Д
(ONAF)
(3)
охлаждение
ДЦ
(OFAF)
и
Ц
(OFWF)
до
30
лет более
30
лет до
30
лет более
30
лет до
30
лет более
30
лет
–10 0º
С
–10 0º
С
–10 0º
С
–10 0º
С
–10 0º
С
–10 0º
С
0,5
1,7
1,7
1,5
1,5
1,6
1,5
1,4
1,3
1,5
1,4
1,3
1,2
1,0
1,7
1,7
1,5
1,5
1,5
1,5
1,3
1,3
1,5
1,4
1,3
1,2
2,0
1,7
1,6
1,5
1,4
1,5
1,5
1,3
1,3
1,5
1,4
1,3
1,2
4,0
1,6
1,6
1,4
1,4
1,5
1,4
1,3
1,2
1,4
1,4
1,2
1,2
8,0
1,6
1,6
1,4
1,4
1,5
1,4
1,3
1,2
1,4
1,4
1,2
1,2
24,0
1,6
1,5
1,4
1,3
1,5
1,4
1,3
1,2
1,4
1,4
1,2
1,2
Примечание
.
Допустима
линейная
интерполяция
K
ДОП
по
продолжительности
перегрузки
t
,
ч
,
и
температуре
охлаждающей
среды
В
, º
С
.
Табл
. 3.
Параметры
ВЛ
,
необходимые
для
расчета
схемы
плавки
гололеда
Обозначе
-
ние
ВЛ
Марка
провода
Длина
,
l
,
км
Активное
сопротивление
проводов
при
0º
С
R
0
,
Ом
/
км
R
d
= 2
R
0
·
l
,
Ом
ВЛ
-1
АС
240/39
21
0,115
4,83
ВЛ
-2
АС
120/19
16
0,23
7,36
ВЛ
-3
АС
70/11
10
0,4
8
–
номинальные
параметры
дис
-
кретно
управляемой
УПГ
.
2.
Определяются
максимально
допустимые
токи
плавки
I
МД
для
всех
ВЛ
при
расчетных
по
-
годных
условиях
.
3.
Предварительно
выбирается
или
проверяется
имеющий
-
ся
питающий
трансформатор
с
U
нн
≤
U
л
.
ном
ВУ
и
номинальной
мощностью
из
стандартного
ряда
[19],
обеспечивающий
с
максимально
допустимой
перегрузкой
K
доп
плавку
голо
-
леда
на
одной
ВЛ
с
наиболь
-
шим
максимально
допустимым
током
плавки
I
МД
.
Используется
формула
K
доп
·
S
Т
.
НН
≥
√
3
U
нн
·
I
МД
. (9)
4.
Рассчитываются
токи
I
d
(2)
по
(2),
s
по
(6),
I
ф
по
(5)
и
время
плавки
гололеда
t
ПЛ
,
например
по
[17],
для
всех
проплавляе
-
мых
ВЛ
с
учетом
параметров
трансформатора
.
5.
Определяется
эквивалентное
значение
коэффициента
пере
-
грузки
трансформатора
K
Э
и
суммарное
время
плавок
на
всех
ВЛ
t
Э
и
сравнивается
со
значениями
в
таблице
2.
Де
-
лается
вывод
о
применимости
предварительно
выбранного
(
имеющегося
на
подстанции
)
питающего
трансформатора
или
о
его
замене
.
КОНКРЕТНЫЙ
ПРИМЕР
РАСЧЕТА
Задача
.
Рассчитать
схему
плав
-
ки
гололеда
от
УУПГ
-14/1600
на
трех
ВЛ
с
проводами
разных
ма
-
рок
и
минимально
допустимую
длину
проплавляемых
ВЛ
.
П
.1.
Исходные
данные
:
пара
-
метры
ВЛ
приведены
в
таблице
3.
Расчетные
погодные
условия
(
температура
воздуха
,
В
, º
С
,
скорость
ветра
,
,
м
/
с
),
толщина
стенки
гололеда
b
Г
,
мм
,
приняты
№
1 (40) 2017
70
одинаковыми
для
всех
ВЛ
(
таб
-
лица
4).
Номинальные
параметры
УУПГ
:
линейное
напряжение
10
кВ
,
вы
-
прямленный
ток
1,6
кА
.
П
.2.
Максимально
допусти
-
мые
токи
плавки
I
МД
для
всех
ВЛ
(
таб
лица
5)
при
двух
погодных
условиях
и
критические
толщины
стенки
гололеда
b
Г
.
КР
,
проплавляе
-
мые
за
40
мин
током
I
МД
,
рассчи
-
тываем
по
программе
«
Гололед
»
[16]
либо
берем
из
расчетных
та
-
блиц
для
соответствующих
марок
проводов
[17].
П
.3.
Предварительно
выби
-
раем
питающий
трансформа
-
тор
110/10
кВ
с
охлаждением
Д
(ONAF)
до
30
лет
с
максимальным
K
ДОП
= 1,5
при
0º
С
и
K
ДОП
= 1,6
при
–10º
С
,
обеспечивающий
плавку
на
ВЛ
-1,
пользуясь
(9):
√
3
S
Т
.
НН
≥
—
U
НН
·
I
МД
.
K
ДОП
При
легких
погодных
условиях
√
3
S
Т
.
НН
≥
— 10
· 0,935 = 10,8
МВА
.
1,5
При
тяжелых
погодных
условиях
√
3
S
Т
.
НН
≥
— 10
· 1,525 = 16,5
МВА
.
1,6
Предварительно
принимаем
по
[19]
ТДН
-16000/110
с
номиналь
-
ными
напряжениями
115/11
кВ
16000
I
НН
.
НОМ
= — = 840
А
;
11
√
3
U
K
= 10,5%;
10,5
11
2
X
T
= — · — = 0,79
Ом
.
100
16
По
[19]
также
:
11
2
X
T
= 86,7 · — = 0,79
Ом
.
115
Принимаем
X
ИП
= 0,8
Ом
.
При
этом
реактирование
для
УУПГ
не
требуется
.
П
.4.
Значения
выпрямленного
тока
I
d
для
всех
ВЛ
рассчитывает
-
ся
по
(2):
0,9
U
НН
I
d
(2)
= — .
(2/
X
ИП
+
R
d
В
данном
примере
0,9
U
НН
= 9
кВ
,
(2/
X
ИП
= 0,51
Ом
,
значения
R
d
приведены
в
исходных
данных
.
Примечание
.
На
ток
I
d
погод
-
ные
условия
не
влияют
,
так
как
в
процессе
плавки
температуру
провода
принимаем
0º
С
,
и
в
дан
-
ной
задаче
следует
рассматри
-
вать
случай
,
когда
вся
ВЛ
покрыта
гололедом
с
максимальной
тол
-
щиной
стенки
b
Г
.
Скважности
токов
плавки
s
,
одинаковые
в
трех
фазах
,
опреде
-
ляются
по
(6):
s
min
I
2
d
(2)
/
I
2
МД
,
где
I
МД
зависит
от
погодных
усло
-
вий
.
Ток
плавки
по
(8)
I
НН
I
d
(2)
/
√
s
НН
=
I
МД
,
поскольку
при
плавке
гололеда
на
коротких
линиях
I
d
(2)
>
I
МД
.
Время
плавки
оценивается
,
учитывая
линейную
зависимость
b
Г
t
ПЛ
= 40 — ,
b
Г
(40)
где
b
Г
—
максимальная
толщи
-
на
стенки
гололеда
с
плотностью
0,9
г
/
см
3
,
определяется
климати
-
ческими
условиями
района
(
в
при
-
мере
25
мм
),
а
b
Г
(40)
—
толщина
Табл
. 4.
Расчетные
погодные
условия
Обозна
-
чение
погодных
условий
В
, º
С
,
м
/
с
b
Г
,
мм
легкие
0
2
25
тяжелые
-10
15
25
Примечание
.
Направление
ветра
принима
-
ется
вдоль
проводов
ВЛ
(
В
= 0º)
при
рас
-
чете
максимально
допустимого
тока
и
по
-
перек
проводов
ВЛ
(
В
= 90º)
при
расчете
времени
плавки
.
Табл
. 5.
Максимально
допустимые
токи
плавки
и
критические
толщины
стенки
гололеда
Обозначе
-
ние
ВЛ
Марка
провода
Погодные
условия
легкие
тяжелые
I
МД
,
А
b
Г
.
КР
,
мм
I
МД
,
А
b
Г
.
КР
,
мм
ВЛ
-1
АС
240/39
935
19
1525
43
ВЛ
-2
АС
120/19
595
22
979
50
ВЛ
-3
АС
70/11
417
25
691
57
Табл
. 6.
Результаты
расчета
параметров
режимов
плавки
гололеда
Обозна
-
чение
ВЛ
I
d
(2)
,
А
Погодные
условия
легкие
тяжелые
s
,
о
.
е
I
ПЛ
,
А
K
,
о
.
е
t
ПЛ
,
мин
s
,
о
.
е
I
ПЛ
,
А
K
,
о
.
е
t
ПЛ
,
мин
ВЛ
-1
1685
3,25
935
1,11
53
1,22
1525
1,82
23
ВЛ
-2
1144
3,70
595
0,71
45
1,37
979
1,17
20
ВЛ
-3
1058
6,44
417
0,50
40
2,34
691
0,82
18
ВОЗДУШНЫЕ
ЛИНИИ
стенки
гололеда
,
проплавляемо
-
го
заданным
током
I
ПЛ
за
40
мин
.
Поскольку
I
ПЛ
=
I
МД
,
то
b
Г
(40)
=
b
Г
.
КР
,
определены
в
п
. 2.
Рассчитанные
в
п
. 4
величины
сведены
в
таблицу
6.
П
.5.
В
рассматриваемом
спо
-
собе
плавки
гололеда
ток
обмотки
НН
трансформатора
по
(8)
равен
току
плавки
I
НН
I
ПЛ
=
I
МД
.
Поэтому
коэффициент
пере
-
грузки
трансформатора
K
I
НН
I
НН
.
НОМ
I
ПЛ
I
НН
.
НОМ
Предварительно
выбранный
трансформатор
ТДН
-16000/110
имеет
I
НН
.
НОМ
А
.
Коэффициент
перегрузки
это
-
го
транс
форматора
при
плавках
гололеда
на
всех
ВЛ
и
времена
плавки
в
часах
показаны
на
ри
-
сунке
5
для
легких
(
а
)
и
тяжелых
(
б
)
погодных
условий
.
Интервал
между
плавками
на
ВЛ
принят
0,25
ч
.
Эквивалентные
коэффициент
и
время
перегрузки
для
трех
пла
-
вок
:
_________________
3 3
K
Э
K
i
2
t
ПЛ
i
/ t
Э
;
t
Э
t
ПЛ
i
.
i
= 1
i
= 1
Сравнивая
полученные
зна
-
чения
K
Э
и
t
Э
(
рисунок
5)
с
допус
-
тимыми
для
предварительно
вы
-
бранного
трансформатора
(
таб
-
лица
2),
можно
сделать
следую
-
щие
выводы
:
71
ВЛ-1
а)
0,5
1,5
2,5
2,0
1,0
t
пл
, ч
0,5
K
,
о.е.
1,0
1,11
ВЛ-2
0,71
ВЛ-3
0,50
K
Э
=0,71
t
Э
=2,3 ч
K
,
о.е.
t
пл
, ч
0,5
1,5
1,0
K
Э
=1,38
t
Э
=1,01 ч
ВЛ-3
0,82
0,5
1,5
1,0
ВЛ-2
1,17
ВЛ-1
1,82
б)
Рис
. 5.
Коэффициенты
и
времена
перегрузки
трансформатора
при
плавке
гололеда
для
легких
(
а
)
и
тяжелых
(
б
)
погодных
условий
–
при
поочередной
плавке
голо
-
леда
на
всех
ВЛ
максимально
допустимым
током
перегрузка
трансформатора
допустима
не
только
при
легких
,
но
и
при
тя
-
желых
условиях
;
–
для
снижения
кратковремен
-
ной
перегрузки
трансформа
-
тора
при
плавке
гололеда
на
ВЛ
-1
в
тяжелых
погодных
усло
-
виях
нужно
снизить
ток
плавки
до
0,88
от
I
МД
;
–
можно
существенно
умень
-
шить
перегрузку
трансформа
-
тора
в
тяжелых
погодных
усло
-
виях
снижением
токов
плавки
ниже
максимально
допусти
-
мых
значений
для
проводов
ВЛ
,
вплоть
до
токов
40-
ми
-
нутной
плавки
.
П
.6.
Определение
минимально
допустимой
длины
проплавляе
-
мых
ВЛ
выполним
с
использова
-
нием
в
примере
данных
по
фор
-
муле
,
вытекающей
из
(4):
1
√
2
U
л
min
l
ВЛ
min
= — — –
X
ИП
.
R
0
I
d
ном
Для
АС
240/39
1
√
2 · 9
l
ВЛ
min
= — — – 0,8 =
0,115 1,6
4,55
= — = 19,8
км
.
2 · 0,115
Для
АС
120/19
4,55
l
ВЛ
min
= — = 9,9
км
.
2 · 0,23
Для
АС
70/11
4,55
l
ВЛ
min
= — = 5,7
км
.
2 · 0,4
Вывод
:
с
уменьшением
сечения
ВЛ
уменьшается
ее
минимально
допустимая
длина
при
плавке
го
-
лоледа
от
УУПГ
.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1.
Для
плавки
гололеда
на
про
-
водах
коротких
воздушных
линий
электропередачи
(
ВЛ
)
выпрямленным
током
необхо
-
димо
снижать
его
значение
по
условию
обеспечения
допу
-
стимой
перегрузки
основного
электрооборудования
систе
-
мы
плавки
гололеда
(
СПГ
):
установки
плавки
гололеда
,
проводов
ВЛ
на
участках
без
гололеда
,
питающего
транс
-
форматора
.
2.
Предложен
и
исследован
спо
-
соб
снижения
действующих
значений
токов
в
СПГ
за
пери
-
од
повторяемости
структуры
выпрямительного
моста
(
ВМ
)
путем
перевода
дискретно
управляемого
трехфазного
ВМ
в
двухфазный
режим
с
цикличе
-
ским
переключением
фаз
,
при
котором
выпрямленное
напря
-
жение
ВМ
снижается
в
1,5
раза
,
а
допустимое
выпрямленное
значение
тока
ВМ
не
изменяет
-
ся
по
сравнению
с
трехфазным
режимом
.
3.
Ограничение
токов
в
проводах
ВЛ
обеспечивается
увеличе
-
нием
бестоковых
пауз
между
рабочими
интервалами
так
,
чтобы
среднее
значение
тем
-
пературы
провода
за
период
повторяемости
импульсов
тока
не
превышало
90°
С
,
а
макси
-
мальное
значение
температу
-
ры
— 130°
С
.
4.
Рассмотрен
способ
проверки
трансформатора
на
допусти
-
мость
перегрузки
,
возраста
-
ющей
при
тяжелых
погодных
условиях
на
трассе
ВЛ
при
плавке
гололеда
(
низкая
тем
-
пература
воздуха
,
большая
скорость
ветра
).
Недопусти
-
мая
перегрузка
трансфор
-
матора
может
устраняться
снижением
тока
плавки
с
мак
-
симально
допустимого
для
ВЛ
,
вплоть
до
тока
40-
минут
-
ной
плавки
,
путем
увеличе
-
ния
длительности
бестоковых
пауз
.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Устройство
для
борьбы
с
гололедными
отложе
-
ниями
на
проводах
ВЛ
[
Электронный
ресурс
].
URL: https://www.ntcees.ru/departments/nio_4/ice-
1.pdf
2.
Выпрямители
для
плавки
гололеда
на
линиях
электропередач
. [
Электронный
ресурс
]. URL:
http://www.elvpr.ru/preobraztechnic/gololed/V-TPP-
1k6-14k-U1.php
3. Horwill C., Davidson C.C., Granger M., Dery A. An
Application of HVDC to the de-icing of Transmission
Lines. IEEE Xplore. AREVA T&D Power Electron.
Activities, Stafford.
4. De-icer Installation at Lévis Substation on Hydro
Québec’s High Voltage. [
Электронный
ресурс
]. URL:
http://ewh.ieee.org/conf/tdc/De-icer_T&D_2008_
ver_2.pdf
REFERENCES
1. Ustroystvo dlya borby s gololednymi otlozheniyami na
provodakh VL (Device for ice loading mitigation on overhead
lines) Available at: https://www.ntcees.ru/departments/nio_4/
ice-1.pdf
2. Vypryamiteli dlya plavki gololeda na liniyakh elektroperedach
(AC/DC converter for ice-melting on overhead transmission
lines) http://www.elvpr.ru/preobraztechnic/gololed/V-TPP-
1k6-14k-U1.php
3. Horwill C., Davidson C.C., Granger M., Dery A. An application
of HVDC to the deicing of transmission lines // IEEE PES
Transmission and Distribution Conference and Exhibition,
2006. P. 529–534.
4. De-icer Installation at Lévis Substation on Hydro Québec’s
High Voltage. Available at: System http://ewh.ieee.org/conf/
tdc/De-icer_T&D_2008_ver_2.pdf
№
1 (40) 2017
72
ВОЗДУШНЫЕ
ЛИНИИ
5. PCS-9590 DC De-Icer. [
Электронный
ресурс
].
URL: http://www.nrelect.com/product/PCS-9590.
html
6.
Решение
для
плавки
гололеда
постоянно
-
го
тока
. [
Электронный
ресурс
]. URL: http://
autosystech.ru/wp-content/uploads/2013/08/
Плавка
-
гололеда
-
на
-
ВЛ
7.
Патент
РФ
RU2465702 C1.
Способ
плавки
голо
-
леда
на
проводах
трехфазной
воздушной
линии
электропередачи
/
Бердников
Р
.
Н
.,
Горюшин
Ю
.
А
.,
Дементьев
Ю
.
А
.,
Засыпкин
А
.
С
.,
Левчен
-
ко
И
.
И
.,
Сацук
Е
.
И
.,
Шовкопляс
С
.
С
.
8.
Патент
РФ
RU2546643 C1.
Установка
для
плав
-
ки
гололеда
на
воздушных
линиях
электропере
-
дачи
/
Левченко
И
.
И
.,
Засыпкин
А
.
С
.,
Иванченко
П
.
А
.,
Сацук
Е
.
И
.,
Шовкопляс
С
.
С
.,
Щуров
А
.
Н
.
9.
Засыпкин
А
.
С
.,
Левченко
И
.
И
.,
Сацук
Е
.
И
.,
Шов
-
копляс
С
.
С
.,
Щуров
А
.
Н
.
Трехфазно
-
трехфаз
-
ные
тиристорные
преобразователи
для
плавки
гололеда
на
воздушных
линиях
электропереда
-
чи
//
Изв
.
вузов
.
Электромеханика
, 2012,
№
2.
10.
Шовкопляс
С
.
С
.
Плавка
гололеда
на
много
-
кратно
заземленных
грозозащитных
тросах
индуктированным
током
от
установки
плавки
гололеда
повышенной
частоты
//
Изв
.
вузов
.
Электромеханика
, 2013,
№
1.
11.
Засыпкин
А
.
С
.,
Щуров
А
.
Н
.,
Шовкопляс
С
.
С
.
Схема
с
удлинителем
для
плавки
гололеда
на
воздушных
линиях
электропередачи
//
Изв
.
Ву
-
зов
.
Электромеханика
, 2013,
№
3.
12.
Патент
РФ
RU2435266 C1.
Способ
плавки
голо
-
леда
на
проводах
ВЛ
и
устройство
для
его
осу
-
ществления
/
Гуревич
М
.
К
.,
Репин
А
.
В
.,
Шерш
-
нев
А
.
Ю
.,
Шершнев
Ю
.
А
.
13.
Гуревич
М
.
К
.,
Козлова
М
.
А
.,
Репин
А
.
В
.,
Шерш
-
нев
Ю
.
А
.
Расчет
режима
работы
тиристоров
установки
для
плавки
гололеда
на
ВЛ
постоян
-
ным
током
с
электронным
коммутатором
//
Изв
.
НТЦ
ЕЭС
, 2013,
№
2(69).
14.
Силовая
электроника
:
учеб
.
пособие
для
бака
-
лавров
/
Г
.
С
.
Зиновьев
. 5-
е
изд
.,
исп
.
и
доп
.
М
.:
Издательство
Юрайт
, 2012. 667
с
.
15.
Засыпкин
А
.
С
.,
Засыпкин
А
.
С
. (
мл
.)
Нагрев
про
-
водов
ВЛ
электрическим
током
при
плавке
го
-
лоледа
в
повторно
-
кратковременном
режиме
//
Изв
.
вузов
.
Электромеханика
, 2014,
№
4.
16.
Свидетельство
об
официальной
регистрации
программ
для
ЭВМ
№
2008611091.
Программа
расчета
режимов
плавки
гололеда
постоянным
током
на
проводах
воздушных
линий
электро
-
передачи
(«
Гололед
») /
Левченко
И
.
И
.,
Сацук
Е
.
И
.
17.
Учебно
-
методическое
пособие
«
Расчетные
та
-
блицы
для
выбора
и
анализа
схем
плавки
голо
-
леда
на
воздушных
линиях
электропередачи
».
[
Электронный
ресурс
]. URL: http://monitoring-vl.
tmc-center.ru/GololedBookDescription.aspx
18.
СТО
56947007-29.180.01.116-2012 (
изм
. 1
от
13.10.2014)
Инструкция
по
эксплуатации
транс
-
форматоров
. 52
с
.
19.
Справочник
по
проектированию
электрических
сетей
/
под
ред
.
Д
.
Л
.
Файбисовича
. 3-
е
изд
.
М
.:
ЭНАС
, 2009.
5. PCS-9590 DC De-Icer. Available at: http://www.nrelect.com/
product/PCS-9590.html
6. Reshenie dlya plavki gololeda postoyannogo toka (DC ice-melting
solution) http://autosystech.ru/wp-content/uploads/2013/08/
Плавка
-
гололеда
-
на
-
ВЛ
7. Berdnikov R.N., Goryushin Yu.A., Dementev Yu.A., Zasypkin
A.S., Levchenko I.I., Satsuk E.I., Shovkoplyas S.S. Sposob
plavki gololeda na provodakh trekhfaznoy vozdushnoy linii
elektroperedachi [Ice-melting method for three-phase overhead
transmission line]. Patent RF, no. RU2465702 C1.
8. Levchenko I.I., Zasypkin A.S., Ivanchenko P.A., Satsuk E.I.,
Shovkoplyas S.S., Shchurov A.N. Ustanovka dlya plavki gololeda
na vozdushnykh liniyakh elektroperedachi [Device for ice-melting
on overhead transmission lines]. Patent RF, no. RU2546643 C1.
9. Zasypkin A.S., Levchenko I.I., Satsuk E.I., Shovkoplyas S.S.,
Shchurov A.N. Three-phase thyristor converters for ice-melting
on overhead transmission lines. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh
Zavedenii. Elektromekhanika [Russian Electromechanics], 2012,
no. 2. (in Russian)
10.
Shovkoplyas S.S. Ice-melting on multiply-grounded shield
wires with induced current produced by high-frequency ice-
melting device. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii.
Elektromekhanika [Russian Electromechanics], 2013, no. 1.
(in Russian)
11. Zasypkin A.S., Shchurov A.N., Shovkoplyas S.S. Circuit with
extension cord for ice-melting on overhead transmission lines.
Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Elektromekhanika
[Russian Electromechanics], 2013, no. 3. (in Russian)
12.
Gurevich M.K., Repin A.V., Shershnev A.Yu., Shershnev
Yu.A. Sposob plavki gololeda na provodakh VL i ustroystvo
dlya ego osushchestvleniya [Ice-melting method for overhead
transmission line and device for its implementation] Patent RF,
no. RU2435266 C1.
13. Gurevich M.K., Kozlova M.A., Repin A.V., Shershnev Yu.A.
Thyristors operating regime calculation for DC ice-melting
device with electronic commutator. Izvestiya NTC edinoy
energeticheskoy sistemy [STC of Uni
fi
ed Power System
Proceedings], 2013, no.
№
2(69). (in Russian)
14.
G.S. Zinovev. Silovaya elektronika uchebnoe posobie dlya
bakalavrov [Power electronics. Bachelor's educational material].
Moscow, Yurayt Publ., 2012, 5-th edition. 667 p.
15. Zasypkin A.S., Zasypkin A.S. Jr. Overhead line wires heating when
ice-melting in intermittent duty. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh
Zavedenii Elektromekhanika [Russian Electromechanics], 2014,
no. 4. (in Russian)
16. Levchenko I.I., Satsuk E.I. Svidetelstvo ob o
fi
tsialnoy registratsii
programm dlya EVM
№
2008611091. Programma rascheta
rezhimov plavki gololeda postoyannym tokom na provodakh
vozdushnykh liniy elektroperedachi ("Gololed") [Program for
DC ice-melting modes calculation on overhead transmission
lines ("Gololed")] Certi
fi
cate of of
fi
cial registration for computer
program, no. 2008611091.
17.
Uchebno metodicheskoe posobie raschetnye tablitsy dlya
vybora i analiza skhem plavki gololeda na vozdushnykh liniyakh
elektroperedachi ("Design tables for selection and analysis of
the ice-melting schemes on overhead lines" study guide) http://
monitoring-vl.tmc-center.ru/GololedBookDescription.aspx
18.
STO 56947007-29.180.01.116-2012 Transformers service
instruction. Moscow, "FGC UES" PJSC Publ., 2014. 52 p. (in
Russian)
19.
Spravochnik po proektirovaniyu elektricheskikh setey pod
redaktsiey D.L. Faybisovicha [Reference guide for power grid
design, edited by D.L. Faybisovich]. Moscow, ENAS Publ., 2009,
third edition.
Оригинал статьи: Система плавки гололеда на проводах коротких ВЛ от дискретно управляемой выпрямительной установки
Рассмотрена возможность и предложены методика и технические решения для расширения диапазона воздушных линий электропередачи (ВЛ) на короткие ВЛ, проплавляемые от разрабатываемой авторами дискретно управляемой выпрямительной универсальной установки плавки гололеда. Предложен и исследован способ снижения тока в случае перегрузки электрооборудования системы плавки гололеда за счет перевода системой управления универсальной установки плавки гололеда трехфазного дискретно управляемого выпрямителя в двухфазный режим работы с циклическим переключением работающих фаз выпрямительного моста.
Показана возможность согласованного для всех элементов системы плавки гололеда (трансформатора, управляемого выпрямителя, ВЛ) обеспечения допустимой перегрузки электрооборудования при плавке гололеда на проводах коротких ВЛ. Сформирован алгоритм расчета системы плавки гололеда. Приведен пример, в котором выполнены: расчет токов во всех элементах системы плавки гололеда; проверка на перегрузочную способность питающего трансформатора при последовательно выполняемых плавках гололеда на нескольких коротких ВЛ для двух типов погодных условий «легких» и «тяжелых»; определение минимально допустимой длины коротких ВЛ, проплавляемых от универсальной установки плавки гололеда.
