Расчет электрического поля, создаваемого высоковольтными линиями электропередачи ОАО "Костромаэнерго"

Исследование электрических полей нестандартных многоцепных высоковольтных линий электропередач. Инструкция по ликвидации аварийных режимов работы на подстанции 110/35/10 кВ. Программа расчета электрических полей трехфазной линии на языке Turbo Pascal.

Рубрика Физика и энергетика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 29.04.2010
Размер файла 1,6 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

84.7

84.7

Транспортные расходы 12% от оптовой цены, тыс. руб.

18.08

13.27

Накладные расходы 8% от оптовой цены и транспортных расходов, тыс. руб.

13.05

9.91

Эксплуатационные издержки, тыс. руб.

11.81

8.68

в том числе: издержки на амортизацию 2.4% от капитальных влоений, тыс. руб.

4.37

3.21

в том числе: издержки на ТО и ТР 3.5% от капитальных вложений, тыс. руб.

6.37

4.68

Прочие расходы - 10 % от амортизации и ремонта, тыс. руб.

1.07

0.79

Приведенные затраты, тыс. руб.

39.15

28.74

Социальный эффект:

Так как реакции организма на воздействие электрического поля имеют отрицательный характер, то есть при длительном систематическом пребывании человека в электрическом поле могут возникать изменения функционального состояния нервной, сердечно - сосудистой, иммунной систем, так же имеется вероятность увеличения риска развития лейкозов и злокачественных новообразований центральной нервной системы, поэтому возникла необходимость снижения данного вредного влияния электрического поля посредством внедрения экранов.

В качестве критерия экономической оценки был использован минимум приведенных затрат. Наиболее эффективным следует признать второй вариант, где наименьшее значение приведенных затрат.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Представлен обзор материалов по нормированию электрических полей за 1984 - 2003 г., выпущенных в России, а так же за рубежом. Показано, что несмотря на разные показатели нормирования в них можно установить следующие допустимые значения электрического поля:

внутри жилых зданий - 0.5 кВ/м;

на территории зоны жилой застройки - 1 кВ/м;

в населенной местности, вне зоны жилой застройки, а также на территории огородов и садов - 5 кВ/м;

на участках пересечения воздушных линий электропередачи с автомобильными дорогами I - IV категории - 10 кВ/м

в ненаселенной местности (незастроенные местности, хотя бы и часто посещаемые людьми, доступные для транспорта и сельскохозяйственные угодья) - 15 кВ/м;

в труднодоступной местности (не доступной для транспорта и сельскохозяйственных машин) и на участках, специально выгороженных для исключения доступа населения - 20 кВ/м;

Представлена методика расчета электрического поля, создаваемого линией произвольной конструкции.

Получены аналитические выражения для времени, когда вектор напряженности электрического поля достигает максимальной и минимальной величины.

Рассчитано электрическое поле линий электропередачи для всех 16-ти коридоров. Они состоят из следующих сочетаний линий: 10/110/110/110; 10/110/110/500; 10/35; 10/35/110; 10/500; 110/110; 110/110/110; 110/110/110/500; 110/110/35/35/220; 110/500; 110/500/110; 220/220; 220/220/220/220/500; 220/35; 220/500; 220/500/220/35. Показано, что электрическое поле может достигать больших значений:

· для коридоров: 10/110/110/500; 10/500; 110/110/110/500; 110/500; 110/500/110; 220/220/220/220/500; 220/500; 220/500/220/35 - E? 13 кВ/м;

· для коридоров: 110/110/35/35/220; 220/220; 220/35 - E? 4 кВ/м;

· для коридоров: 10/110/110/110; 10/35/110; 110/110; 110/110/110 - E?1,4 кВ/м.

Наиболее опасными режимами работы являются - режим перенапряжения и режим перенапряжения с отключением одной из фаз, так как электрическое поле в первом случае в среднем возрастает в 1,4 раза, а во втором - в 2 раза.

Для всех рассмотренных коридоров выбраны пассивные тросовые экраны, снижающие электрическое поле на 35 - 52%.

Доработана инструкция по технике безопасности при ликвидации аварий и ненормальных режимов работы подстанции 110/35/10 кВ.

Произведены расчёты стоимости экранов для снижения электрического поля при помощи подвески экранов на деревянные опоры и при помощи отпаек от уже имеющихся опор. Расчёты показали, что экономически целесообразнее использовать второй вариант, так как он менее капиталоёмкий, требуется меньше инвестиций на его реализацию.

Разработана программа на языке Turbo Pasсal, которая позволяет рассчитывать напряженность электрического поля под трехфазной линией электропередачи.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Нормы и правила по охране труда при работах на подстанциях и ВЛ электропередачи напряжением 400, 500, 750 кВ переменного тока промышленной частоты. -М.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1972. -11с. № 868-80.

2. ГОСТ 12.1.002.-75 - Общественные стандарты Союза СССР. Система стандартов и безопасности труда. Государственный комитет СССР по стандартам. -М.: Изд-во стандартов, 1979. -12 с.

3. Нормы и правила по охране труда при работах на подстанциях и ВЛ электропередачи напряжением 400, 500, 750 кВ переменного тока промышленной частоты. -М.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1972. -11с.

4. Правила устройства электроустановок. Минэнерго СССР. - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатом издат., 1985. - 640 с.

5. CCБТ. Электрические поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряженности и требования к проведению контроля на рабочих местах.

6. Санитарные нормы и правила защиты населения от воздействия электрического поля, создаваемого воздушными линиями электропередачи переменного тока промышленной частоты. Министерство здравоохранения СССР. -Москва, 1984 .

7. ГОСТ 12.1.051 - 90 - Электробезопасность. Расстояния безопасности в охранной зоне линий электропередачи напряжением свыше 1000 В. -Москва, 1990.

8. Санитарные нормы и правила выполнения работ в условиях воздействия электрических полей промышленной частоты (50 Гц). Министерство здравоохранения СССР. - Москва, 1991.

9. Санитарные правила и нормы. СанПиН 2.2.4.723-98.

10 . Отчет НИР. Программа рачета, результаты расчетов и измерений электрических и магнитных полей высоковольтных воздушных линий электропередачи. - М.: РАО ЕЭС России “Электросетьсервис”, 1999. -130 с.

11. Справочник по физике. Сост.: Б. М. Яворский, А. А. Детлаф. - М.: Наука, 1977. -942 с.

12. Справочник по сооружению линий электропередачи напряжением 35-750 кВ. Сост.: С. В. Крылов и др.: под ред. М. А. Реута. -М.: энергоатомиздат, 1990. - 496 с.

13. Кац Р. А., Пельман Л. С. Расчет электрического поля трехфазной линии электропередачи. Электричество. 1978. -16 с. №1.

14. Солдатов В.А., Постолатий В.М. Расчет и оптимизация параметров и режимов управляемых многопроводных линий. Кишинев: Изд. “Штиинца”, 1990. -240 с.

15. Солдатов В. А., Постолатий В. М. Расчет напряженности электрического поля в пространстве, окружающем линию электропередач. Изд. АН МССР. Сер. физ.-техн. и мат. наук, 1984. -73 с. №216. Отчет НИР “Пути улучшения электромагнитной обстановки вдоль трасс ВЛ”. Том №3. Часть 1. Экранирование электрических полей ВЛ СВН с помощью пассивных тросовых экранов. - М.: РАО ЕЭС России “Электросетьсервис”, 2000. -26 с.

17. Справочник по электроустановкам высокого напряжения. Энергоатомиздат. Под ред. И. А. Баумштейна и С. А. Бажанова. - Москва, 1989.

18. Фукс Б. А., Шабат В. В. Теория функций комплексного переменного и некоторые их приложения. -М.: Гос. изд. физ.-мат. лит-ры, 1959.- 242 с.

19. Водяников В.Т. Экономическая оценка средств электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства и систем сельской энергетики. Учебное пособие для студентов, аспирантов и специалистов сельской энергетики. - М.: МГАУ, 1997. -180 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Программа расчета электрического поля трехфазной ЛЭП на языке Turbo Pascal.

program diplom;

uses crt,printer,graph;

const

{Eps0=8.85-12;}

con=1/(2*pi);

e=500;

c1='-------------------------------------------------------------------------------';

label

tabl;

var

st:integer;

g:array[1..2,1..e] of real;

x:array[1..3] of real; {массив координат проводников фаз}

y:array[1..3] of real; {массив координат проводников фаз}

Umod:array[1..3] of real;{массив модулей напряжений фаз}

Uarg:array[1..3] of real; {массив углов напряжений фаз}

Xm,Ym,r0:real; {координаты точки расчета и радиус проводников}

k,i,j:integer; {счетчики циклов}

Ur:array[1..3] of real; {массив действительной части комплексного напряжения}

Ui:array[1..3] of real; { массив мнимой части комплексного напряжения }

delta:array[1..3] of real; {промежуточная переменная}

delta1:array[1..3] of real;{ промежуточная переменная }

Cx:array[1..3] of real; { промежуточная переменная }

Cy:array[1..3] of real; { промежуточная переменная }

Exr,Eyr,Exi,Eyi,Ex,Ey:real;{действительная и мнимая части вертикальной и горизонтальной составляющих напряженности}

LK,LNA,DL:real; {LK-конечная точка расчета, LN- начальная точка расчета, DL-шаг}

Exmod,Eymod,Fix,Fiy:real; {модули вертикальной и горизонтальной составляющих, фазы напряженности}

A,B,Tmax,Tmin,Emax,Emin,Emaxkor2,h:real;

nf,Kei:integer; {nf число проводников в фазе}

DZ,D,rf,rekv:real;

procedure graphika;

var

grDriver: Integer;

grMode: Integer;

ErrCode: Integer;

begin

grDriver := Detect;

InitGraph(grDriver, grMode,'F:\BP\PROGI\D1\');

end;

begin

x[1]:=-11.5;x[2]:=0;x[3]:=11.5;y[1]:=8;y[2]:=8;y[3]:=8;

r0:=0.0124; rf:=0.088; nf:=3;

Umod[1]:=500; Umod[2]:=500; Umod[2]:=500;

Uarg[1]:=0; Uarg[2]:=120; Uarg[3]:=240;

h:=15; Xm:=0; Ym:=2;

LNA:=-20; LK:=20;

clrscr;

for i:=1 to 3 do

begin

Write('X',i,'=');

readln(x[i]);

Write('Y',i,'=');

readln(y[i]);

Write('Umod',i,'=');

readln(Umod[i]);

Write('Uarg',i,'=');

readln(Uarg[i]);

end;

Write('R0=');

readln(R0);

Write('Ln=');

readln(LNA);

Write('Lk=');

readln(LK);

Write('Y=');

readln(Ym);}

for i:=1 to 3 do

begin

Ur[i]:=Umod[i]*cos(Uarg[i]*Pi/180);

Ui[i]:=Umod[i]*sin(Uarg[i]*Pi/180);

writeln('Ur',i,'=',Ur[i]:10:10);

writeln('Ui',i,'=',Ui[i]:10:10);

end;

clrscr;

st:=round(e/15+0.5);

Xm:=1;

DL:=(LK-LNA)/(e-1);

for k:=1 to e do

begin

Xm:=LNA+(k-1)*DL;

DZ:=64/sqrt(50*0.0001);

for i:=1 to 3 do

begin

delta1[i]:=sqr(x[i]-Xm)+sqr(y[i]-Ym);

delta[i]:=sqr(x[i]-Xm)+sqr(y[i]+Ym+DZ);

Cx[i]:=(Xm-x[i])/delta1[i]-(Xm-x[i])/delta[i];

Cy[i]:=(Ym-y[i])/delta1[i]-(Ym+y[i]+DZ)/delta[i];

end;

Exr:=con*(Ur[1]*Cx[1]+Ur[2]*Cx[2]+Ur[3]*Cx[3]);

Exi:=con*(Ui[1]*Cx[1]+Ui[2]*Cx[2]+Ui[3]*Cx[3]);

Eyr:=con*(Ur[1]*Cy[1]+Ur[2]*Cy[2]+Ur[3]*Cy[3]);

Eyi:=con*(Ui[1]*Cy[1]+Ui[2]*Cy[2]+Ui[3]*Cy[3]);

Exmod:=sqrt(sqr(Exr)+sqr(Exi));

Eymod:=sqrt(sqr(Eyr)+sqr(Eyi));

Fix:=arctan(Exi/Exr);

Fiy:=arctan(Eyi/Eyr);

A:=sqr(Exmod)*cos(2*Fix)+sqr(Eymod*cos(2*Fiy));

B:=sqr(Exmod)*sin(2*Fix)+sqr(Eymod*sin(2*Fiy));

Tmax:=arctan((A+sqrt(sqr(A)+sqr(B)))/B);

Tmin:=arctan((A-sqrt(sqr(A)+sqr(B)))/B);

Emax:=sqrt(2)*(sqrt(sqr(Exmod)*sqr(sin(Tmax+Fix))+sqr(Eymod)*sqr(sin(Tmax+Fiy))));

Emin:=sqrt(2)*(sqrt(sqr(Exmod)*sqr(sin(Tmin+Fix))+sqr(Eymod)*sqr(sin(Tmin+Fiy))));

Emaxkor2:=Emax/sqrt(2);

g[1,k]:=Xm;

g[2,k]:=Emaxkor2;

---------------------------------

writeln('Exr=',Exr:20:20);

writeln('Exi=',Exi:20:20);

writeln('Eyr=',Eyr:20:20);

writeln('Eyi=',Eyi:20:20);

writeln('Exmod=',Exmod:20:20);

writeln('Eymod=',Eymod:20:20);

writeln('Fix=',Fix:20:20);

writeln('Fiy=',Fiy:20:20);

writeln('A=',A:2);

writeln('B=',B:20:20);

writeln('Tmax=',Tmax:20:20);

writeln('Tmin=',Tmin:20:20);

writeln('Emax/koren iz 2=',Emaxkor2:20:20);

readln;

---------------------------------

if k>1 then goto tabl;

clrscr;

writeln('Rashet elektricheskogo polia na visote',Ym:2:2,'m ot zemli.');

writeln('');

writeln(c1);

writeln('| X | Emax | Emin | Emax/koren iz 2 | Ex | Ey |');

writeln('| m | kV/m | kV/m | kV/m | kv/m | kV/m |');

writeln(c1);

tabl:

if k mod st =0 then

writeln('| ',Xm:9:3,' | ',Emax:9:3,' | ',Emin:9:3,' | ',Emaxkor2:15:3,' | ',Exmod:9:3,' | ',Eymod:9:3,' |');

end;

writeln(c1);

writeln('Konec rascheta.');

readln;

----------------------------------------------------------------

graphika;

setcolor(13);

line(round(g[1,1]*15+getmaxx/2),round(getmaxy/2)+180,round(20*15+getmaxx/2)+15,round(getmaxy/2)+180);

line(round(g[1,1]*15+getmaxx/2),round(-10*12+getmaxy/2)+180,round(20*15+getmaxx/2),round(-10*12+getmaxy/2)+180);

line(round(g[1,1]*15+getmaxx/2),round(-20*12+getmaxy/2)+180,round(20*15+getmaxx/2),round(-20*12+getmaxy/2)+180);

line(round(g[1,1]*15+getmaxx/2),round(-30*12+getmaxy/2)+180,round(20*15+getmaxx/2),round(-30*12+getmaxy/2)+180);

setcolor(14);

outtextxy(round(g[1,1]*15+getmaxx/2),round(getmaxy/2)+167,'0 kV/m');

outtextxy(round(g[1,1]*15+getmaxx/2),round(-10*12+getmaxy/2)+167,'10 kV/m');

outtextxy(round(g[1,1]*15+getmaxx/2),round(-20*12+getmaxy/2)+167,'20 kV/m');

outtextxy(round(g[1,1]*15+getmaxx/2),round(-30*12+getmaxy/2)+167,'30 kV/m');

setcolor(13);

line(round(g[1,1]*15+getmaxx/2),round(getmaxy/2)+180,round(g[1,1]*15+getmaxx/2),round(-30*12+getmaxy/2)+165);

line(round((g[1,1]+10)*15+getmaxx/2),round(getmaxy/2)+180,round((g[1,1]+10)*15+getmaxx/2),round(-30*12+getmaxy/2)+180);

line(round((g[1,1]+20)*15+getmaxx/2),round(getmaxy/2)+180,round((g[1,1]+20)*15+getmaxx/2),round(-30*12+getmaxy/2)+180);

line(round((g[1,1]+30)*15+getmaxx/2),round(getmaxy/2)+180,round((g[1,1]+30)*15+getmaxx/2),round(-30*12+getmaxy/2)+180);

line(round((g[1,1]+40)*15+getmaxx/2),round(getmaxy/2)+180,round((g[1,1]+40)*15+getmaxx/2),round(-30*12+getmaxy/2)+180);

setcolor(14);

outtextxy(round((g[1,1]+10)*15+getmaxx/2),round(getmaxy/2)+183,'-10');

outtextxy(round((g[1,1]+20)*15+getmaxx/2),round(getmaxy/2)+183,'0');

outtextxy(round((g[1,1]+30)*15+getmaxx/2),round(getmaxy/2)+183,'10');

outtextxy(round((g[1,1]+40)*15+getmaxx/2),round(getmaxy/2)+183,'20');

outtextxy(round((g[1,1])*15+getmaxx/2),round(getmaxy/2)+183,'-20');

setcolor(15);

for i:=2 to e do

line(round(g[1,i-1]*15+getmaxx/2),round(-g[2,i-1]*12+getmaxy/2)+180,round(g[1,i]*15+getmaxx/2),

round(-g[2,i]*12+getmaxy/2)+180);

readkey;

closegraph;

end.


Подобные документы

  • Модели нагрузки линии электропередачи. Причины возникновение продольной несимметрии в электрических сетях. Емкость трехфазной линии. Индуктивность двухпроводной линии. Моделирование режимов работы четырехпроводной системы. Протекание тока в земле.

    презентация [1,8 M], добавлен 10.07.2015

  • Изолирующая подвеска проводов, расчет напряженности электрического поля под проводами. Определение параметров воздушной линии электропередачи и примыкающих систем, отключений при ударах молнии и обратных перекрытиях. Расчет коммутационных перенапряжений.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 16.11.2010

  • Расчет воздушной линии электропередачи, обеспечение условия прочности провода. Внешние нагрузки на провод. Понятие о критическом пролете, подвеска провода. Опоры воздушных линий электропередачи. Фермы как опоры для высоковольтных линий электропередачи.

    дипломная работа [481,8 K], добавлен 27.07.2010

  • Свойства силовых линий. Поток вектора напряженности электрического поля. Доказательство теоремы Гаусса. Приложение теоремы Гаусса к расчету напряженности электрических полей. Силовые линии на входе и на выходе из поверхности. Обобщенный закон Кулона.

    реферат [61,6 K], добавлен 08.04.2011

  • Процессы в электрических цепях с сосредоточенными параметрами. Четырехполюсники при переменных токах. Расчет электрических полей. Теорема Гаусса и ее применение. Расчет симметричных магнитных полей. Моделирование плоскопараллельного магнитного поля.

    методичка [4,4 M], добавлен 16.10.2012

  • Исследование необходимых данных по проходной подстанции Курганских электрических сетей. Принципиальная схема существующей сети с нанесенными линиями передач и подстанциями. Описание основного электрооборудования и режимов работы систем электроснабжения.

    отчет по практике [1,7 M], добавлен 04.09.2010

  • Закономерности влияния внешних электрических полей на макроскопические характеристики горения органических топлив. Схемы наложения внешнего электрического поля на пламя. Воздействие организованных внешних полей на процесс горения углеводородных топлив.

    курсовая работа [42,6 K], добавлен 14.03.2008

  • Проектирование электрических линий: расчет электрических нагрузок, токов короткого замыкания и защитного заземления, выбор потребительских трансформаторов, оценка качества напряжения у потребителей. Конструктивное выполнение линии с заданными параметрами.

    курсовая работа [729,3 K], добавлен 11.12.2012

  • Выбор числа и мощности силовых трансформаторов и сечений проводов питающих высоковольтных линий. Разработка принципиальной электрической схемы подстанции. Расчет токов короткого замыкания. Проверка электрических аппаратов и токоведущих частей подстанции.

    курсовая работа [498,0 K], добавлен 24.11.2012

  • Силовые линии напряженности электрического поля для однородного электрического поля и точечных зарядов. Поток вектора напряженности. Закон Гаусса в интегральной форме, его применение для полей, созданных телами, обладающими геометрической симметрией.

    презентация [342,6 K], добавлен 19.03.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.