RU15821U1 - Многопроводная воздушная линия постоянного тока высокого напряжения - Google Patents

Abstract

Многопроводная воздушная линия постоянного тока высокого напряжения, содержащая два или четыре токопроводящих провода и один или два дополнительных токопроводящих провода, подвешенных снизу по центру между расположенными ближе к земле токоведущими проводами, подвешенными к опоре с помощью изоляторов, отличающаяся тем, что для дополнительного провода изоляционные расстояния и характеристики изоляции выбираются из следующих условий: гирлянды изоляторов дополнительного провода относительно земли - по максимальному падению рабочего напряжения на проводе при расчетной несимметрии загрузки по полюсам; расстояние до земли - по нормам ПУЭ для ВЛ переменного тока с фазным напряжением, равным максимальному падению рабочего напряжения, которое выбрано для дополнительного провода; изоляция дополнительного провода относительно опоры выбирается по выдерживаемым напряжениям коммутационных перенапряжений, возникающих на дополнительном проводе при переходных процессах в ВЛ ППТ, и по импульсной прочности при грозовых перенапряжениях, возникающих при ударе молнии в опору.

Description

МНОГиПРОВОДНАЯ ВОЗД/ШНАЯ ЛИНИЯ ПХТОЯННОГО ТОКА

ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯШ -

Полезная модель относится к многопроюдным воздушным линиям постоянного тока высокого напряжения, применяемым в главных схемах сетей постоянного тока.

Уровень техники

Известны воздушные многопроводные линии с дополнительным проводом, подвешенным выше или ниже основных полюсов. 1звестны многопроводные воздушные линии (БД) постоянного тока, содержащие полюса БД и грозозащитные тросы, расположенные выше основных рабочих проводов.

Известны многочисленные аналоги, относящиеся к конструкциям многопроводных линий электропередачи с дополнительными проводами (Японские заявки №№ 5-161226; 4-75412; 4-754II; 63-64129; 63-64128)

Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа для конструктивной схемы многопроводной воздушной линии электропередачи постоянного тока с дополнительными проводами для металлического возврата тока небаланса полюсов BI ППТ является японская заявка № 63-64129 Многопроводная линия электропередачи. Однако при проектировании многопроюдной воздушной линии постоянного тока, выполняемой по схеме прототипа, должен быть определен способ формирования воздушной линии передачи постоянного тока в части выбора схемы расположения проводов и характеристик подвесной изоляции проюдов многопроюдной линии. В перечисленных аналогах и

„шел

мпк Н02/ Voo, Vo8 gW

Объект - полезная модель

прототипе отсутствуют какие-либо сведения о рациональном взаимном расположении полюсов и дополнительных проводов и характеристик изоляции этих проводов на многопроводнои ВЯ ППГ, Кроме того, в указанных аналогах потенциал дополнительного провода равен потенциалу полюсов (тллтл близок к ±и } что не решает задачу улучшения экологической ситуации вблизи ВД ГШТ (не снижает напряженность электрического поля у земли и плотность униполярных ионных токов короны, стекающих с полюсов на землю). Также в описании аналогов не учитывается возможность использования дополнительного провода для исключения протекания тока по земле с целью исключения вредного воздействия тока на подземные сооружения.

В существующих многопроводных ВД постоянного тока имеются следующие недостатки:

1.Возврат тока несимметрии полюсов осуществляется через землю, что во многих случаях представляет опасность из-за электрокоррозии подземных сооружений вблизи рабочих заземлений преобразовательных подстанций.

2.Габариты воздушного промеяцгтка полюса ВД относительно земле определяются по экологическим условиям (по напряженности электрического поля на уровне земли и человеческого роста, а также плотности ионных токов короны вблизи земли в симметричном рабочем режиме с учетом несимметрии напряжений по полюсам в аварийных и ремонтных режимах).

3.При появлении несимметричных токов в полюсах разной полярности существенно возрастает величина индукции постоянного магнитного поля на уровне земли и человеческого роста.

Сущность полезной модели

токов полюсов через землю без использования отдельной ВД, требующей дополнительных затрат на опоры и полосу отчуждения земли.

Для реализации в виде полезной модели многопроюдной ВД постоянного тока должно быть определено:

1)конструктивное и взаимное расположение полюсов и дополнительных проводов в многопроводнои ВД постоянного тока высокого напряжения на опоре;

2)конструктивное выполнение изоляции между проводами;

3)электрическая прочность воздушных изоляционных промежутков между проводами и проводов относительно земли;

4)выдерживаемые напряжения гирлянд изоляторов, на которых подвешены провода к опоре.

Поставленная задача создания полезной модели БД постоянного тока решается путем развития прототипа (японская заявка № 63-64129 Многопроводная линия электропередачи) в целях использования в ВД постоянного тока многопроводнои линии с дополнительным проводом со специальной координацией электрической прочности изоляционных промежутков между проводами и электрической прочности подвесной изоляции (гирлянд изоляторов) на опорах ВД постоянного тока.

Перечень чертежей

Дальнейшее изложение поясняется с помощью рис.1 и рис.2, на которых представлена система подвески проводов многопроводнои линии на ВД постоянного тока.

На рис.1 схематически показана подвеска проводов на опоре биполярной ВД постоянного тока в соответствии с формулой полезной модели.

На рис.2 показан пример реализации подвески проводов на опоре двухцепной (квадруполярной) BS постоянного тока в соответствии с формулой полезной модели.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели

В соответствии с предлагаемой полезной моделью ВЛ постоянного тока, многопроюдная биполярная Ш ГШТ (рис.) содержит токоведущие провода I, 2 и дополнительные токопроводящие провода 3, 4, причем провода 3, выполняющие роль грозозащитных тросов, подвешены сверху от яруса токоведущих проюдрв (I, 2), а провода 4 подвешены снизу от яруса тоноведр1их проводов (I, 2). Все провода подвешены на опорах 5, имеющих осевую симметрию, посредством изоляторов 7, 8 (для проводов I, 2), 9 (для проводов 3), б (для проводов 4) с зажимами для крепления проводов I, 2, 3, 4 и удержания упомянутых проводов на необходимых изоляционных расстояниях. Отличие рассматриваемой многопроюдной ВЯ ГШТ от указанных аналогов состоит в том, что:

-электрическая прочность изоляторов 6 выбирается исходя из величин падений напряжения на проводе 4 при использовании его в качестве обратного провода для протекания тока несимметрии загрузки полюсов линии постоянного тока и величин наведенных на проводе 4 перенапряжений (как правило, имеющих вид колебательной волны) в переходных и аварийных режимах, а также грозовых перенапряжений, возникающих при ударе молнии в опору;

-электрическая прочность воздушных промежутков 1-3, 2-3, 1-4, 2-4 между соответствующими проводами выбирается по условиям выдерживания максимальных воздействий напряжений на промежутке при коммутационных и грозовых перенапряжениях и проверяется по рабочему напряжению;

-габарит провод 4-земдя выбирается по существующим нормам для класса напряжения изоляции провода 4, что по определению существенно ниже, чем экологические нормы высоты подвески для выбора промежутков провод I-земля и провод 2-земля, которыми еледует руководствоваться при отсутствии провода 4.

В соответствии с предлагаемой полезной моделью ВЛ постоянного тока многопроводная квадруполярная линия ППТ (рис.2) содержит, в отличие от биполярной, четыре токоведущих провода I, 2, 10, II и дополнительные токопроводящие провода 3, 4, причем провода 3, выполняющие роль грозозащитных тросов, подвешены сверху от верхнего яруса токоведущих проводов (I, 2), а проюда 4 подвешены снизу от нижнего яруса токоведущих проводов (10, II). Все проюда подвешены на опорах 5 (рис.2) посредством изоляторов 7, 8 (для проводов I, 2), 12, 13 (для проводов 10, II), 9 (для проводов 3), б (для проводов 4) с зажимами для крепления проводов.

Кроме отличий, указанных для биполярной ВЛ, квадруполярная многопроводная линия ППТ в соответствии с полезной моделью обладает следующими особенностями:

-электрическая прочность изоляторов 12, 13 выбирается исходя из номинального напряжения БД относительно земли и повьшений напряжения при переходных процессах;

-электрическая прочность воздушных промежутков I-IO, 2-II, 10-4, II-4 между соответствующими проводами выбирается по условиям выдерживания максимальных воздействий напряжений на промежутке при коммутационных и грозовых перенапряжениях и проверяется по рабочему напряжению.

Возможны также, в соответствии с предлагаемой полезной моделью, варианты выполнения многопроводной биполярной ВЛ ППТ с двумя дополнительными проводами 4 внизу (как у квадруполярной линии на рис.2) и многопроводной квадруполярной воздушной линии ППТ с одним дополнительным проводом 4 внизу (как на схеме биполярной ВЛ (рис.1), а также аналогичные комбинации с проводом 3, обеспечивающим грозозащиту для биполярной и квадруполярной ВЛ с различными (по 3HaiQr) углами грозозащиты (на рис.1, в6 0; на рис.2, 0).

Перечисленные отличия полезной модели многопроводнои линии создают при прочих равных условиях ряд новых преимуществ:

1.Наличие дополнительного провода, используемого в несимметричных по полюсам ВД электрических режимах в качестве обратного провода, исключает протекание через землю

постоянного тока несимметрии полюсов.

2.Существенное снижение величины напряженности электрического поля и ионных токов под проводами на уровне земли из-за электростатического экранирования, образованного дополнительным проводом, при том же выборе схемы подвески основных проводов в условиях отсутствия дополнительных проводов.

3.Ограничение величины напряженности магнитного поля под проводами ВЛ на уровне земли в несимметричных режимах BJi из-за бифилярного эффекта, образованного дополнительным проводом, при том же выборе схемы подвески основных проводов в условиях отсутствия дополнительных проводов.

Реализация полезной модели ВД постоянного тока практически не приводит к увеличению стоимости ВД, так как существует возможность понижения высоты опоры за счет возможности в схеме опоры рис.1 выбора суммы длин вертикальных составляющих изоляционных промежутков провод 1(2)-провод 4 и провод 4-земля меньшей, чем промежутка провод 1(2)-земля, выбираемого по экологической безопасности ВЛ при отсутствии дополнительного провода 4. Аналогичный результат может быть достигнут в схеме рис.2 для высоты подвески нижнего яруса проводов 10(11).

Кроме того, при реализации полезной модели практически отсутствует увеличение массы стали в опоре из-за возможности подвески дополнительного провода на минимальной высоте в соответствии с выбранным уровнем его воздушной изоляции.

поля может быть усилен путем подачи на оба нижних провода отрицательного потенциала относительно . Некоторое снижение грозоупорности Bji из-за выноса положительного потенциала на верхние провода в этом случае компенсируется отрицательными углами проводов 3, выполняющих роль грозозащитных тросов (см. рис.2). Для повышения грозоупорности всей системы проводов можно подать отрицательный потенциал на верхние провода, эффективно используя возможности подачи положительного потенциала на нижние провода благодаря экранировке потока положительных ионов дополнительным проводом, подвещенньм в соответствии с формулой полезной модели.

Эффективность подвески дополнительного провода в соответствии с описанием полезной модели также заключается в том, что с помощью дополнительного проюда создается путь для протекания тока несимметрии токов полюсов через обратный провод, чем достигается исключение протекания постоянного тока через землю, то есть исключается опасность коррозии ЛИ дземных сооружений и необходимость сооружения дорогостоящих.рабочих заземлителей, занимающих большую территорию Для выполнения условий электробезопасности.

Claims (1)

1. Многопроводная воздушная линия постоянного тока высокого напряжения, содержащая два или четыре токопроводящих провода и один или два дополнительных токопроводящих провода, подвешенных снизу по центру между расположенными ближе к земле токоведущими проводами, подвешенными к опоре с помощью изоляторов, отличающаяся тем, что для дополнительного провода изоляционные расстояния и характеристики изоляции выбираются из следующих условий: гирлянды изоляторов дополнительного провода относительно земли - по максимальному падению рабочего напряжения на проводе при расчетной несимметрии загрузки по полюсам; расстояние до земли - по нормам ПУЭ для ВЛ переменного тока с фазным напряжением, равным максимальному падению рабочего напряжения, которое выбрано для дополнительного провода; изоляция дополнительного провода относительно опоры выбирается по выдерживаемым напряжениям коммутационных перенапряжений, возникающих на дополнительном проводе при переходных процессах в ВЛ ППТ, и по импульсной прочности при грозовых перенапряжениях, возникающих при ударе молнии в опору.