60
воздушные линии
Трансформаторы напряжения
в схемах плавки гололеда
на воздушных ЛЭП
постоянным током
УДК 621.315.1
В
электроэнергетических
системах
переменного
тока
применяются
трансфор
-
маторы
напряжения
(
ТН
)
различных
типов
для
передачи
сигнала
измеритель
-
ной
информации
приборам
измерения
,
защиты
,
автоматики
,
сигнализации
и
управления
.
При
плавке
гололеда
на
ВЛ
постоянным
током
на
первичные
обмотки
ТН
,
входящих
в
схему
плавки
гололеда
,
подается
постоянное
напряже
-
ние
.
В
электромагнитных
ТН
постоянный
ток
первичных
обмоток
,
ограничен
-
ный
только
их
активным
сопротивлением
,
может
привести
к
повреждению
ТН
.
Чтобы
не
допустить
этого
,
ТН
необходимо
отключить
при
сборке
схемы
плавки
гололеда
или
постоянно
включить
конденсаторы
в
цепи
первичных
обмоток
.
В
статье
предлагается
разделение
ТН
,
подключенных
к
схеме
плавки
гололеда
постоянным
током
,
на
три
категории
(
не
требуют
отключения
,
не
требуют
от
-
ключения
при
установке
конденсаторов
,
должны
быть
отключены
).
В
методи
-
ке
разделения
используются
технические
данные
из
паспортов
и
протоколов
испытаний
конкретных
ТН
,
а
также
приведенные
в
сводной
таблице
значения
постоянных
напряжений
на
ТН
в
основных
схемах
плавки
гололеда
.
Засыпкин
А
.
С
.,
д.т.н., профессор кафедры «Электрические
станции и электроэнергетические системы»
ФГБОУ ВО «ЮРГПУ (НПИ) им. М.И. Платова»
Щуров
А
.
Н
.,
к.т.н., доцент кафедры «Электрические
станции и электроэнергетические системы»
ФГБОУ ВО «ЮРГПУ (НПИ) им. М.И. Платова»
Климентьев
А
.
М
.,
к.т.н., главный специалист отдела
эксплуатации подстанций филиала
ПАО «ФСК ЕЭС» — РП МЭС
Ключевые
слова
:
трансформатор напряжения, воздушная
линия электропередачи, схема плавки
гололеда постоянным током
В
электроэнергетических системах перемен-
ного тока применяются электромагнитные
и емкостные трансформаторы напряжения
[1] (ТН, в схемах T
V
), предназначенные для
«передачи сигнала измерительной информации
приборам измерения, защиты, автоматики, сигна-
лизации и управления» [2].
Подключается ТН к секциям сборных шин, лини-
ям электропередачи, к цепям переменного напря-
жения выпрямительных установок (ВУ), на которых
при плавке гололеда на воздушных ЛЭП появляет-
ся постоянное напряжение.
Емкостные ТН нечувствительны к постоянному
напряжению, а электромагнитные ТН подвергаются
опасности перегрева первичных обмоток постоян-
ным током, который ограничен только активным со-
противлением.
Во избежание повреждения электромагнитных
ТН их, как правило, отключают перед плавкой голо-
леда постоянным током. Для отключения требуется
установка разъединителя.
Статья посвящена анализу возможности неот-
ключения конкретных типов ТН в различных схе-
мах плавки гололеда (СПГ) постоянным током. Для
этого анализируются технические данные, приве-
денные в паспортах и протоколах испытаний кон-
кретных ТН, и определяются значения постоянного
напряжения на ТН в различных СПГ.
61
1.
ТЕХНИЧЕСКИЕ
ДАННЫЕ
ТН
И
ИХ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
А. Сопротивление первичной обмотки постоянному
току
r
1
T
при температуре
1
, °С. Сопротивление
обмотки при допустимой температуре
доп
, °С [2],
можно определять приближенно [3]:
r
1
T
доп
=
r
1
T
[1 +
(
доп
–
1
)],
(1)
где
— температурный коэффициент сопротив-
ления, можно принимать
= 0,0043 1/град. Если
1
= 20°C,
доп
= 90°C, то
r
1
T
доп
=
r
1
T
· [1 + 0,0043·(90 – 20)] =
r
1
T
·1,3.
Б. Предельная мощность
S
пред
, В·А, равна суммар-
ной мощности вторичных обмоток, допустимой по
нагреву. Если пренебречь потерей мощности на
сопротивлении короткого замыкания, то предель-
ное значение первичного переменного тока:
I
1 пред
=
S
пред
/
U
1ном
.
В. Предельное значение постоянного первичного
тока, протекающего только в первичной обмотке,
определяется по условию равенства тепловыде-
ления:
I
1
2
пост.пред
·
r
1
T
=
I
1
2
пред
· (
r
1
T
+
r'
2
T
),
откуда
______________________
I
1 пост.пред
=
I
1 пред
√(
r
1
T
+
r'
2
T
) /
r
1
T
,
(2)
где
r'
2
T
=
r
2
T
· (
U
1ном
/
U
2ном
)
2
— активное сопротивле-
ние вторичной обмотки, приведенное к первичной
обмотке.
Г. Допустимое значение постоянного напряжения:
U
1 пост.доп
=
I
1 пост.пред
·
r
1
T
доп
.
(3)
Значение постоянного тока в первичной обмотке
допустимо по условию термической стойкости, если
постоянное напряжение на ТН при плавке гололеда
постоянным током
V
max
не превышает
U
1 пост.доп
:
V
max
≤
U
1 пост.доп
.
(4)
Расчет
V
max
в различных схемах плавки гололеда
приведен ниже в разделе 3 и в Приложении.
2.
ТРАНСФОРМАТОРЫ
НАПРЯЖЕНИЯ
С
БЛОКОМ
КОНДЕНСАТОРОВ
В схемах плавки гололеда постоянным током пода-
ются на фазы ТН постоянные напряжения
V
А
,
V
B
,
V
C
.
Чтобы исключить постоянные токи в обмотках ТН,
в них включаются последовательно конденсаторы.
Варианты включения показаны на рисунке 1 (а —
блок конденсаторов в нейтрали ТН и б — три высо-
ковольтных (на стороне ВН) конденсатора в каждой
фазе ТН).
По схеме замещения рисунка 1а определяется
постоянное напряжение в нейтрали ТН. Из системы
уравнений:
I
А
r
1
T
=
V
А
–
U
БК
,
I
B
r
1
T
=
V
B
–
U
БК
,
I
C
r
1
T
=
V
C
–
U
БК
,
I
А
+
I
В
+
I
С
= 0
следует:
U
БК
= (
V
А
+
V
В
+
V
С
) / 3.
Условия допустимости применения БК в нейтрали
ТН:
– для ТН с ослабленной изоляцией нейтрали:
U
БК
max
≤
U
нейтр.доп
;
(5)
– по условию термической стойкости ТН:
I
i
max
= [
V
i
– (
V
А
+
V
В
+
V
С
) / 3)]
max
/
r
1
T
доп
≤
I
1пост.пред
или по (3):
[
V
i
– (
V
А
+
V
В
+
V
С
) / 3)]
max
≤
U
1пост.пред
.
(6)
Примечания:
1) для ТН с ослабленной изоляцией нейтрали мож-
но принимать:
___
U
нейтр.доп
= √2
U
исп
,
где
U
исп
— действующее значение переменного ис-
пытательного напряжения;
2) для ТН, подключенного к трем фазам ВУ, посто-
янные напряжения на всех фазах ТН одинаковы
(
V
А
=
V
В
=
V
С
), следовательно
I
i
max
= 0;
3) БК в нейтрали вносит погрешность в измерение
только 3
U
0
;
4) при включении выпрямительной установки двумя
фазами (для плавки гололеда на проводах корот-
ких ВЛ [4]):
V
max
=
U
d
(2)
/
2;
V
БК
max
=
U
d
(2)
/
2;
I
i
max
≈ 0,
где
U
d
(2)
— выпрямленное напряжение ВУ в двухфаз-
ном режиме.
Для схемы рисунка 1б (при включении БК в каж-
дую фазу ТН на стороне ВН) постоянные токи
I
А
=
I
В
=
I
С
= 0; напряжение нейтрали ТН также равно
нулю, то есть выполнение условий (5) и (6) не требует-
ся и можно использовать ТН с заземленным выводом;
постоянные напряжения на конденсаторах равны
V
А
,
V
В
,
V
С
, то есть номинальное напряжение конденсато-
ра должно превышать
V
i
max
, а емкость, кроме защиты
ТН от постоянного напряжения, должна обеспечивать
при постоянном включении требуемый класс точности
Рис
. 1.
Схемы
замещения
ТН
с
блоком
конденсаторов
БК
в
нейтрали
(
а
)
и
в
каждой
фазе
ТН
на
стороне
ВН
(
б
)
при
постоянных
приложенных
напряжениях
б)
а)
№
4 (61) 2020
62
по переменному напряжению как в схеме плавки го-
лоледа, так и в нормальной схеме. Погрешность на-
пряжения можно компенсировать последовательным
включением добавочного резистора.
Таким образом, для проверки допустимости при-
менения и выбора параметров БК необходимо при
анализе схем плавки гололеда определять постоян-
ные напряжения:
V
i
max
=
max
(
V
А
,
V
В
,
V
С
);
U
БК
max
=
max
(
V
А
+
V
В
+
V
С
)
/
3 = (
V
А
+
V
В
+
V
С
)
max
/
3;
[
V
i
– (
V
А
+
V
В
+
V
С
)
/
3]
max
.
3.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ПОСТОЯННЫХ
НАПРЯЖЕНИЙ
НА
ТН
В
ОСНОВНЫХ
СХЕМАХ
ПЛАВКИ
ГОЛОЛЕДА
Схема
№
1.
Одна
ВУ
на
одной
стороне
ВЛ
На принципиальной схеме рисунка 2 системы плавки
гололеда (СПГ) показаны ВУ(ВМ) — неуправляемая
или управляемая выпрямительная установка (вы-
прямительный мост) с углом регулирования равным
нулю. Выпрямленное напряжение в режиме плавки
гололеда [5]:
U
d
= 3√2
U
л
/
– 3
I
d
X
к
/
,
где
U
л
— линейное (междуфазное) переменное на-
пряжение при отключенной ВЛ;
I
d
— постоянный
(выпрямленный) ток;
X
к
— эквивалентное сопротив-
ление источника питания переменным током при
трехфазном КЗ на вводах ВМ.
В рассматриваемой задаче можно пренебречь
вторым слагаемым (потерей напряжения в источни-
ке питания) и использовать вместо
U
d
выпрямленную
ЭДС:
U
d
=
E
d
= 3√2
U
л
/
= 1,35
U
л
.
TV
1
,
TV
2
,
TV
3
— трансформаторы напряжения,
включенные соответственно на стороне переменно-
го напряжения ВМ, в начале и конце ВЛ, закорочен-
ной разъединителем ЗРПГ.
ВЛ — проплавляемая воздушная линия электро-
передачи с соединением проводов по схеме «фаза-
фаза» (сокращенно «Ф-Ф») в первом цикле плавки
(A и B), во втором цикле могут проплавляться фазы
A и C или B и C.
Возможно соединение проводов по схеме «фаза-
две фазы» («Ф-2Ф»), когда плавка осуществляется
в трех циклах: A – (B, C); B – (A, C); C – (A, B) [6].
Для расчета постоянных напряжений в схемах
«Ф-Ф» и «Ф-2Ф» используется схема замещения ри-
сунка 3.
На схеме рисунка 3
V
1
,
V
2
,
V
3
,
V
4
— постоянные на-
пряжения на первичных обмотках ТН (
TV
1
,
TV
2
,
TV
3
).
В схеме «Ф-Ф» фазные напряжения
TV
2
—
V
2
,
V
3
,
V
4
(на непроплавляемой фазе); активные сопротивления
ВЛ —
R
1
=
R
2
=
R
ф
; в схеме «2Ф-Ф»
R
1
= 0,5
R
ф
,
R
2
=
R
ф
;
в схеме «Ф-2Ф»
R
1
=
R
ф
,
R
2
= 0,5
R
ф
. ЭДС
E
=
U
d
/
2.
Расчет
постоянных
напряжений
на
первичных
обмотках
TV
TV
1
.
Во всех схемах и циклах плавки напряжения
одинаковы на фазах
TV
1
:
V
1A
=
V
1B
=
V
1C
=
E
;
V
БК
max
= (
V
А
+
V
В
+
V
С
)
max
/ 3;
V
i
– (
V
А
+
V
В
+
V
С
) / 3 = 0.
TV
2
.
Во всех схемах соединения проводов
V
2
= 2
E
,
V
3
= 0; в схеме «Ф-Ф» напряжение на фазе
TV
2
, под-
ключенной к проводу, отключенному со стороны ВУ
(фаза С на рисунке 2), равно
V
4
= 0, следовательно:
«Ф-Ф»:
V
i
max
= 2
E
,
(
V
А
+
V
В
+
V
С
)
max
/
3 = (2
E
+ 0 + 0)
/
3 = 2
E
/
3,
[
V
i
– (
V
А
+
V
В
+
V
С
)
/
3]
max
= 2
E
– 2
E
/
3 = 4
E
/
3;
«2Ф-Ф»:
V
i
max
= 2
E
,
(
V
А
+
V
В
+
V
С
)
max
/
3 = (2
E
+ 2
E
+ 0)
/
3 = 4
E
/
3,
[
V
i
– (
V
А
+
V
В
+
V
С
)
/
3]
max
= 2
E
– 4
E
/
3 = 2
E
/
3;
«Ф-2Ф»:
V
i
max
= 2
E
,
(
V
А
+
V
В
+
V
С
)
max
/
3 = (2
E
+ 0 + 0)
/
3 = 2
E
/
3,
[
V
i
– (
V
А
+
V
В
+
V
С
)
/
3]
max
= 2
E
– 2
E
/
3 = 4
E
/
3.
Расчетные максимальные значения:
V
i
max
= 2
E
,
(
V
А
+
V
В
+
V
С
)
max
/
3 = 4
E
/
3,
[
V
i
– (
V
А
+
V
В
+
V
С
)
/
3]
max
= 4
E
/
3.
TV
3
.
Во всех схемах соединения проводов напря-
жения на закороченных фазах
TV
3
одинаковы и равны
V
4
. Падение напряжения на
R
1
и
R
2
равны, соответ-
ственно, в схеме «Ф-Ф» —
E
и
E
; в схеме «2Ф-Ф» —
2
E
/3 и 4
E
/3; в схеме «Ф-2Ф» — 4
E
/3 и 2
E
/3, поэтому
Ф-Ф»:
V
i
max
=
E
–
E
= 0,
Рис
. 2.
Принципиальная
схема
плавки
гололеда
от
одной
ВУ
на
ВЛ
с
соединением
проводов
«
Ф
-
Ф
»
в
первом
цикле
Рис
. 3.
Схема
замещения
СПГ
№
1
с
соединением
проводов
«
Ф
-
Ф
», «2
Ф
-
Ф
»,
«
Ф
-2
Ф
»
во
всех
циклах
плавки
ВОЗДУШНЫЕ
ЛИНИИ
63
(
V
А
+
V
В
+
V
С
)
max
/
3 = 0,
[
V
i
– (
V
А
+
V
В
+
V
С
)
/
3]
max
= 0;
«2Ф-Ф»:
V
i
max
=
E
– 2
E
/
3 =
E
/
3,
(
V
А
+
V
В
+
V
С
)
max
/
3 =
E
/
3,
[
V
i
– (
V
А
+
V
В
+
V
С
)
/
3]
max
= 0;
«Ф-2Ф»:
V
i
max
= 2
E
– 4
E
/
3 = 2
E
/
3,
(
V
А
+
V
В
+
V
С
)
max
/
3 = 2
E
/
3,
[
V
i
– (
V
А
+
V
В
+
V
С
)
/
3]
max
= 2
E
/
3 – 2
E
/
3 = 0.
Расчетные максимальные значения:
V
i
max
= 2
E
/
3,
(
V
А
+
V
В
+
V
С
)
max
/
3 = 2
E
/
3,
[
V
i
– (
V
А
+
V
В
+
V
С
)
/
3]
max
= 0.
Примечание: обрыв какой-либо фазы ВЛ не учи-
тывается из-за кратковременности режима благода-
ря быстродействующей релейной защите СПГ.
Для последующих схем плавки гололеда выпол-
ним и поместим в Приложении расчет постоянных
напряжений, пользуясь только схемами замещения,
и используем для упрощения записи обозначения:
X
=
V
imax
;
Y
= (
V
А
+
V
В
+
V
С
)
max
/
3;
Z
= [
V
i
– (
V
А
+
V
В
+
V
С
)
/
3]
max
.
В схеме «Ф-Ф»
R
1
=
R
2
=
R
ф
; в схе-
ме «2Ф-Ф»
R
1
= 0,5
R
ф
,
R
2
=
R
ф
; в схе-
ме «Ф-2Ф»
R
1
=
R
ф
,
R
2
= 0,5
R
ф
.
Значения постоянных напряже-
ний на трансформаторах напряже-
ния в основных схемах плавки голо-
леда постоянным (выпрямленным)
током представлены в сводной таб-
лице 1.
4.
ТЕХНИЧЕСКИЕ
ДАННЫЕ
ТРАНСФОРМАТОРОВ
НАПРЯЖЕНИЯ
РАЗЛИЧНЫХ
ТИПОВ
И
ОЦЕНКА
ВОЗМОЖНОСТИ
ИХ
НЕОТКЛЮЧЕНИЯ
ПРИ
ПЛАВКЕ
ГОЛОЛЕДА
НА
ВЛ
ПОСТОЯННЫМ
ТОКОМ
Емкостные
трансформаторы на-
пряжения различных типов (НДЕ-
500, НДКМ-110, НДКМ-220; НДКМ-
500, ТЕМР 362, ТЕМР 550 и другие)
широко используются в электри-
ческих сетях 110–500 кВ, где мо-
жет применяться плавка гололе-
да на ВЛ постоянным током. Эти
трансформаторы не подвержены
опасному влиянию постоянного
напряжения и их не нужно отклю-
чать, так как у них номинальное
напряжение конденсатора связи
существенно выше возможного
постоянного напряжения в любой
схеме плавки (см. сводную табли-
цу 1).
Однофазные
трансформаторы
напряжения, у которых оба ввода
изолированы (НОМ-10, НОЛ-ЭК,
НОЛ-СЭЩ-10, НАМИ-10 и другие)
включаются на междуфазное на-
пряжение 10 кВ в сети трехфазного
питания ВУ. Их не нужно отключать
при плавке гололеда, так как меж-
дуфазное напряжение (разность
двух фазных) практически не со-
держит постоянную составляю-
щую.
Табл. 1. Значения постоянных напряжений
на трансформаторах напряжения в основных схемах плавки гололеда
постоянным (выпрямленным) током
№ схемы
№
TV
X
=
V
imax
Y
= (
V
А
+
V
В
+
+
V
С
)
max
/
3
Z
= [
V
i
–
(
V
А
+
+
V
В
+
V
С
)
/
3]
max
1. Одна ВУ
1
E
E
0
2
2
E
4
E
/
3
4
E
/
3
3
2
E
/
3
2
E
/
3
0
2.1. Две ВУ с одной
стороны ВЛ (заземле-
ние между ВУ)
1
E
E
0
2
E
E
0
3
2
E
2
E
/
3
8
E
/
3
4
2
E
/
3
2
E
/
3
0
2.2. Две ВУ с одной
стороны ВЛ (заземле-
ние на крайнем полюсе
ВУ)
1
3
E
3
E
0
2
E
E
0
3
4
E
8
E
/
3
8
E
/
3
4
8
E
/
3
8
E
/
3
0
3. Две ВУ на разных
сторонах ВЛ
1
E
E
0
2
5
E
/
3
5
E
/
3
0
3
2
E
4
E
/
3
4
E
/
3
4
8
E
/
3
4
E
/
3
4
E
/
3
4.1. Четыре ВУ на
разных сторонах ВЛ
(заземление между ВУ
на одной стороне ВЛ)
1
E E
0
2
E
E
0
3
7
E
/
3
7
E
/
3
0
4
7
E
/
3
7
E
/
3
0
5
2
E
-2
E
/
3
8
E
/
3
6
10
E
/
3
2
E
/
3
8
E
/
3
4.2. Четыре ВУ на раз-
ных сторонах ВЛ (за-
земление на крайнем
полюсе ВУ на одной
стороне ВЛ
1
3
E
3
E
0
2
E
E
0
3
7
E
/
3
7
E
/
3
0
4
13
E
/
3
13
E
/
3
0
5
4
E
8
E
/
3
8
E
/
3
6
16
E
/
3
8
E
/
3
8
E
/
3
Обозначения:
E
=
U
d
/
2;
U
d
= 3√2
U
л
/
– 3
I
d
X
к
/
— выпрямленное напряже-
ние на одной ВУ (
U
л
— линейное (междуфазное) напряжение ВЛ при отклю-
ченной ВЛ;
I
d
— постоянный ток плавки;
X
к
— эквивалентное сопротивление
источника питания). Приближенно:
E
= (3√2
U
л
/
)
/
2 = 0,675
U
л
.
№
4 (61) 2020
64
Эти трансформаторы, включенные в трехфаз-
ную группу с заземлением нейтрали через блок
конденсаторов, также не нужно отключать, так как
напряжение
U
БК
= (
V
А
+
V
В
+
V
С
)
/
3 =
Y
допустимо для
изоляции обмоток ВН и не требуется проверка по
условию (4) и (6), так как в рассматриваемом слу-
чае:
[
V
i
– (
V
А
+
V
В
+
V
С
)
/
3]
max
=
Z
= 0.
Если конденсаторы не использовать, то эти ТН
необходимо отключать, так как
U
1 пост.доп
<<
V
i
max
=
X
(условие (4) не выполняется). Изложенное от носится
и к трехфазным трансформаторам НТМИ-10.
Трансформаторы напряжения 10 кВ, у которых
один ввод первичной обмотки заземлен (ЗНОЛ-10,
ЗНОЛ-СЭЩ-10), обязательно должны быть отключе-
ны. Если на стороне ВН установлены в каждой фазе
высоковольтные конденсаторы с номинальным на-
пряжением больше
V
i
max
, то отключение не требуется.
Это решение используется в шкафах БИН (блок из-
мерения напряжения), изготавливаемых ООО «Рос-
энергосервис» [7].
Для электромагнитных трансформаторов напря-
жения, подключенных к цепи выпрямленного тока,
выполним проверку с использованием их техниче-
ских данных, приведенных в таблице 2.
Сравнив по критериям (4), (5), (6) допускаемые
постоянные напряжения для трансформаторов
напряжения в таблице 2 с возможными значени-
ями в основных схемах плавки гололеда (табли-
ца 1), можно сделать следующее заключение (при
E
= 7 кВ):
– все электромагнитные ТН необходимо отклю-
чать при плавке гололеда на ВЛ постоянным
током;
– ТН, включенные на закорачиваемой стороне ВЛ
(схемы № 1; 2.1; 2.2), можно не отключать, если
в нейтрали установить блок конденсаторов.
Табл. 2. Технические данные электромагнитных трансформаторов напряжения,
подключенных к цепи выпрямленного тока
Тип транс-
форматора,
номиналь-
ное первич-
ное напря-
жение,
U
1 ном
, кВ
Предельная мощность
S
пред
, В·А;
предельный первичный
ток
I
1 пред
, А
Сопротивление посто-
янному току первичной
и вторичной (приведен-
ное) обмоток при 90°С
(1)
r
1
T
,
r
'
2
T
, Ом
Предельный постоянный
первичный ток (2)
I
1 пост.пред
, А
Допустимое по-
стоянное напря-
жение на первич-
ной обмотке (3)
U
1 пост.доп
, кВ
НОМ-35,
35
1200,
1200
/
(35
·
10
3
)
=
0,034
9,5
·
10
3
·
1,3
=
12,35
·
10
3
0,1
·
350
2
·
1,3
=
=
15,9
·
10
3
0,034
·
√(12,35 + 15,9) / 12,35
=
=
0,051
0,051
·
12,35
=
0,64
ЗНОМ-35,
35 / √3
1200,
1200
/
(35
·
10
3
/
√3)
=
0,06
7,9
·
10
3
·
1,26
=
9,95
·
10
3
0,064
·
350
2
·
1,26
=
9,88
·
10
3
0,06
·
√(9,95 + 9,88) / 9,95
=
=
0,085
0,085
·
9,95
=
0,85
НАМИ-35,
35 / √3
1200,
1200
/
(35
·
10
3
/
√3)
=
0,06
23
·
10
3
·
1,24
=
28,5
·
10
3
0,38
·
350
2
·
1,24
=
57,7
·
10
3
0,06
·
√(28,5 + 57,7) / 28,5
=
=
0,104
0,104
·
28,5
=
2,96
НКФ-110,
110 / √3
2000,
2000
/
(110
·
10
3
/
√3)
=
0,031
4,64
·
10
3
·
1,3
=
6,03
·
10
3
0,039
·
1100
2
·
1,3
=
61,3
·
10
3
0,031
·
√(6,03 + 61,3) / 6,03
=
=
0,104
0,104
·
6,03
=
0,63
НАМИ-110,
110 / √3
2000,
2000
/
(110
·
10
3
/
√3)
=
0,031
19,3
·
10
3
·
1,31
=
25,3
·
10
3
0,027
·
1100
2
·
1,31
=
42,8
·
10
3
0,031
·
√(25,3 + 42,8) / 25,3
=
=
0,051
0,051
·
25,3
=
1,29
VDGW2,
110 / √3
150,
150
/
(110
·
10
3
/
√3)
=
0,0024
15
·
10
3
·
1,3
=
19,5
·
10
3
0,048
·
1100
2
·
1,3
=
75,5
·
10
3
0,0024
·
√(19,5 + 75,5) / 19,5
=
=
0,0053
0,0053
·
19,5
=
0,103
НКФ-220,
220 / √3
2000,
2000
/
(220
·
10
3
/
√3)
=
0,016
9,4
·
10
3
·
1,3
=
12,22
·
10
3
0,028
·
2200
2
·
1,3
=
176,2
·
10
3
0,016
·
√(12,22 + 176,2) / 12,22
=
=
0,063
0,063
·
12,22
=
0,77
НАМИ-220,
220 / √3
2000,
2000
/
(220
·
10
3
/
√3)
=
0,016
17,625
·
10
3
·
1,3
=
22,9
·
10
3
0,057
·
2200
2
·
1,3
=
358,6
·
10
3
0,016
·
√(22,9 + 358,6) / 22,9
=
=
0,065
0,065
·
22,9
=
1,49
VGX1,
220 / √3
250,
250
/
(220
·
10
3
/
√3)
=
0,002
35
·
10
3
·
1,3
=
45,5
·
10
3
,
0,056
·
2200
2
·
1,3
=
352,3
·
10
3
0,002
·
√(45,5 + 352,3) / 45,5
=
=
0,0059
0,0059
·
45,5
=
0,27
НКФ-М-330,
330 / √3
3000,
3000
/
(330
·
10
3
/
√3)
=
0,016
12,26
·
10
3
·
1,3
=
16
·
10
3
,
0,028
·
3300
2
·
1,3
=
396
·
10
3
0,016
·
√(16 + 396) / 16
=
0,081
0,081
·
16
=
1,3
НАМИ-330,
330 / √3
2000,
2000
/
(330
·
10
3
/
√3)
=
0,0105
24,5
·
10
3
·
1,3
=
31,8
·
10
3
,
0,022
·
3300
2
·
1,3
=
311
·
10
3
0,0105
·
√(31,8 + 311) / 31,8
=
=
0,034
0,034
·
31,8
=
1,081
НКФ-500,
500 / √3
2000,
2000
/
(500
·
10
3
/
√3)
=
0,0069
6,675
·
10
3
·
1,3
=
8,68
·
10
3
,
0,028
·
5000
2
·
1,3
=
910
·
10
3
0,0069
·
√(8,68 + 910) / 8,68
=
=
0,071
0,071
·
8,68
=
0,616
НАМИ-500,
500 / √3
2000,
2000
/
(500
·
10
3
/
√3)
=
0,0069
13,6
·
10
3
·
1,3
=
17,7
·
10
3
,
0,022
·
5000
2
·
1,3
=
715
·
10
3
0,0069
·
√(17,7 + 715) / 17,7
=
=
0,044
0,044
·
17,7
=
0,785
ВОЗДУШНЫЕ
ЛИНИИ
65
ПРИЛОЖЕНИЕ
Схемы
№
2.1
и
№
2.2.
Две
последовательно
соединенные
ВУ
на
одной
стороне
ВЛ
(
два
варианта
заземления
)
Схема замещения для двух вариантов включения
заземлителя приведена на рисунке 4.
Падение напряжения на
R
1
и
R
2
в схемах «Ф-Ф» —
2
E
и 2
E
; «2Ф-Ф» — 4
E
/
3 и 8
E
/
3; «Ф-2Ф» — 8
E
/
3 и 4
E
/
3.
Постоянные
напряжения
на
обмотках
TV
в
схеме
№
2.1
TV
1
.
Во всех схемах соединения проводов и ци-
клах плавки напряжения на фазах
TV
1 одинаковы,
V
i
=
V
1
=
E
, поэтому:
X
=
E
;
Y
=
E
;
Z
= 0.
TV
2
.
Аналогично
TV
1
:
X
=
E
;
Y
=
E
;
Z
= 0.
TV
3
.
«Ф-Ф»:
V
3
= 2
E
,
V
4
= -2
E
; на отключенной фазе
V
5
= 0, поэтому
X
= 2
E
;
Y
= (2
E
– 2
E
+ 0)
/
3 = 0;
Z
= 2
E
.
«2Ф-Ф»: на двух фазах
TV
3
V
3
= 2
E
, на третьей
V
4
= -2
E
, поэтому
X
= 2
E
;
Y
= 2
E
/
3;
Z
= 4
E
/
3.
«Ф-2Ф»: на одной фазе
TV
3
V
3
= 2
E
, на двух других
V
4
= -2
E
, поэтому
X
= 2
E
;
Y
= -2
E
/
3;
Z
= 8
E
/
3.
Расчетные значения, наибольшие во всех схемах:
X
= 2
E
;
Y
= 2
E
/
3;
Z
= 8
E
/
3.
TV
4
.
На всех фазах
TV
4
напряжения одинаковы
и равны
V
5
. «Ф-Ф»:
V
5
= 0; «2Ф-Ф»:
V
5
= 2
E
/
3; «Ф-2Ф»:
V
5
= -2
E
/
3, следовательно, расчетные значения:
X
= 2
E
/
3;
Y
= 2
E
/
3;
Z
= 0.
Постоянные
напряжения
на
обмотках
TV
в
схеме
№
2.2
TV
1
.
V
i
= 3
E
— одинаковы в трех фазах, поэтому
X
= 3
E
;
Y
= 3
E
;
Z
= 0.
TV
2
.
V
i
=
E
– одинаковы в трех фазах, поэтому
X
=
E
;
Y
=
E
;
Z
= 0.
TV
3
.
«Ф-Ф»:
V
3
= 4
E
;
V
4
= 0;
V
5
= 2
E
— на отключен-
ной фазе, поэтому
X
= 4
E
;
Y
= 2
E
;
Z
= 2
E
.
«2Ф-Ф»:
V
3
= 4
E
на двух фазах
TV
3
;
V
4
= 0, поэтому
X
= 4
E
;
Y
= 8
E
/
3;
Z
= 4
E
/
3.
«Ф-2Ф»:
V
3
= 4
E
;
V
4
= 0 на двух фазах
TV
3
, поэтому
X
= 4
E
;
Y
= 4
E
/
3;
Z
= 8
E
/
3.
Расчетные значения, наибольшие во всех схемах:
X
= 4
E
;
Y
= 8
E
/
3;
Z
= 8
E
/
3.
TV
4
.
На всех фазах
TV
4
напряжения одинако-
вы и равны
V
5
; «Ф-Ф»:
V
5
= 2
E
; «2Ф-Ф»:
V
5
= 4
E
– 4
E
/
3 = 8
E
/
3; «Ф-2Ф»:
V
5
= 4
E
– 8
E
/
3 =4
E
/
3, следовательно расчетные значения:
X
= 8
E
/
3;
Y
= 8
E
/
3;
Z
= 0.
Схема
№
3.
Две
ВУ
на
разных
сторонах
ВЛ
Схема замещения СПГ с двумя ВУ на раз-
ных сторонах ВЛ приведена на рисунке 5.
Падения напряжения на
R
1
и
R
2
в схемах
«Ф-Ф» — 2
E
и 2
E
; «2Ф-Ф» — 4
E
/
3 и 8
E
/
3;
«Ф-2Ф» — 8
E
/
3 и 4
E
/
3.
Рис
. 4.
Схема
замеще
-
ния
СПГ
с
включени
-
ем
заземли
-
теля
между
двух
ВУ
(
схема
№
2.1)
и
на
край
-
нем
полюсе
ВУ
(
схема
№
2.2)
Рис
. 5.
Схема
замещения
СПГ
с
двумя
ВУ
на
разных
сторонах
ВЛ
Постоянные
напряжения
на
обмотках
TV
TV
1
.
На стороне переменного напряжения ВУ1
с заземленным полюсом. Как и в рассматриваемых
ранее схемах:
X
=
E
;
Y
=
E
;
Z
= 0.
TV
2
.
На стороне переменного напряжения ВУ2.
Фазные постоянные напряжения одинаковы, но за-
висят от схемы соединения проводов:
«Ф-Ф»:
X
= 3
E
– 2
E
=
E
;
Y
=
E
;
Z
= 0;
«2Ф-Ф»:
X
= 3
E
– 4
E
/
3 = 5
E
/
3;
Y
= 5
E
/
3;
Z
= 0;
«Ф-2Ф»:
X
= 3
E
– 8
E
/
3 =
E
/
3;
Y
=
E
/
3;
Z
= 0.
Расчетные значения:
X
= 5
E
/
3;
Y
= 5
E
/
3;
Z
= 0.
TV
3
.
На стороне ВЛ с заземленной ВУ. В схеме
«Ф-Ф» фазные напряжения
TV
3
равны
V
3
= 2
E
;
V
4
= 0
и 0 — на непроплавляемой фазе ВЛ, отключенной
с двух сторон. В схеме «2Ф-Ф» напряжения на двух
фазах
TV
3
равны
V
3
= 2
E
, на третьей
V
4
= 0. В схеме
«Ф-2Ф» на одной фазе
V
3
= 2
E
, на двух других
V
4
= 0,
поэтому в этих схемах:
«Ф-Ф»:
X
= 2
E
;
Y
= 2
E
/
3;
Z
= 4
E
/
3;
«2Ф-Ф»:
X
= 2
E
;
Y
= 4
E
/
3;
Z
= 2
E
/
3;
«Ф-2Ф»:
X
= 2
E
;
Y
= 2
E
/
3;
Z
= 4
E
/
3.
Расчетные значения:
X
= 2
E
;
Y
= 4
E
/
3;
Z
= 4
E
/
3.
TV
4
.
На стороне ВЛ с незаземленной ВУ. В схеме
«Ф-Ф»
V
5
= 2
E
– 2
E
= 0,
V
6
= 2
E
, на третьей непро-
плавляемой фазе
V
= 0, поэтому
X
= 2
E
;
Y
= 2
E
/
3;
Z
= 4
E
/
3.
В схеме «2Ф-Ф»
V
5
= 2
E
– 4
E
/
3 = 2
E
/
3 на двух
фазах
TV
4
,
V
6
= 8
E
/
3 на третьей фазе, поэтому
X
= 8
E
/
3;
Y
= 4
E
/
3;
Z
= 4
E
/
3.
№
4 (61) 2020
66
В схеме «Ф-2Ф»
V
5
= 2
E
– 8
E
/
3 = -2
E
/
3
на одной фазе
TV
4
,
V
6
= 4
E
/
3 на двух фазах,
поэтому
X
= 4
E
/
3;
Y
= 2
E
/
3;
Z
= 2
E
/
3.
Расчетные значения:
X
= 8
E
/
3;
Y
= 4
E
/
3;
Z
= 4
E
/
3.
Схемы
№
4.1
и
№
4.2.
Четыре
ВУ
на
разных
сторонах
ВЛ
(
два
варианта
заземления
)
Схема замещения СПГ с четырьмя ВУ
на разных сторонах ВЛ (два варианта за-
земления) приведена на рисунке 6.
Постоянные
напряжения
на
первичных
обмотках
TV
Падения напряжения на
R
1
и
R
2
в схемах
«Ф-Ф» — 4
E
и 4
E
; «2Ф-Ф» — 8
E
/
3 и 16
E
/
3;
«Ф-2Ф» — 16
E
/
3 и 8
E
/
3.
Вариант 1 (схема № 4.1)
TV
1
.
X
=
E
;
Y
=
E
;
Z
= 0.
TV
2
.
X
=
E
;
Y
=
E
;
Z
= 0.
TV
3
.
«Ф-Ф»:
X
= -
E
;
Y
= -
E
;
Z
= 0;
«2Ф-Ф»:
X
=
E
/
3;
Y
=
E
/
3;
Z
= 0;
«Ф-2Ф»:
X
= -7
E
/
3;
Y
= -7
E
/
3;
Z
= 0.
Расчетные значения
TV
3
:
X
= 7
E
/
3;
Y
= 7
E
/
3;
Z
= 0.
TV
4
.
«Ф-Ф»:
X
=
E
;
Y
=
E
;
Z
= 0;
«2Ф-Ф»:
X
= 7
E
/
3;
Y
= 7
E
/
3;
Z
= 0;
«Ф-2Ф»:
X
= -
E
/
3;
Y
= -
E
/
3;
Z
= 0.
Расчетные значения
TV
4
:
X
= 7
E
/
3;
Y
= 7
E
/
3;
Z
= 0.
TV
5
.
V
5
= 2
E
;
V
6
= -2
E
;
«Ф-Ф»:
X
= 2
E
;
Y
= (2
E
– 2
E
+0)
/
3 = 0;
Z
= 2
E
;
«2Ф-Ф»:
X
= 2
E
;
Y
= 2
E
/
3;
Z
= 4
E
/
3;
«Ф-2Ф»:
X
= 2
E
;
Y
= -2
E
/
3;
Z
= 8
E
/
3.
Расчетные значения
TV
5
:
X
= 2
E
;
Y
= 2
E
/
3;
Z
= 8
E
/
3.
TV
6
.
«Ф-Ф»:
X
= |
V
7
| =
V
8
= 2
E
;
Y
= (-2
E
+ 2
E
+ 0)
/
3 = 0;
Z
= 2
E
;
«2Ф-Ф»:
V
7
= 2
E
– 8
E
/
3 = -2
E
/
3;
V
8
= 6
E
– 8
E
/
3 =
= 10
E
/
3;
X
= 10
E
/
3;
Y
= (-2
E
/
3 – 2
E
/
3 + 10