Расчётное определение напряжённостей магнитных полей промышленной частоты

Рассчитать напряжённость МП ПЧ в точке M в ОПУ, расположенном под ошиновкой воздушной линии 10 кВ. Схема расположения проводов ВЛ приведена на рис. 4.2, а, б.

а)

б)

Рис. 4.2. Схема расположения проводов ВЛ 10 кВ над ОПУ

а – схема №1; б – схема №2.

Режим работы линии электропередачи симметричный, фазный ток в нормальном режиме равен . Коэффициент экранирования МП металлоконструкциями ОПУ равен . Ток при трёхфазном КЗ, протекающий через ВЛ, равен . Ток двухфазного КЗ (в той же точке, что и трёхфазное КЗ) на фазах, указанных в задании, определить самостоятельно (использовать допущение, что сопротивления прямой и обратной последовательностей сети равны друг другу, КЗ происходит на холостом ходу).

Определить аналитически напряжённость МП и построить векторные диаграммы в режимах:

• в нормальном режиме работы;

• при трёхфазном КЗ;

• при двухфазном КЗ на указанных в задании фазах.

Варианты заданий приведены в табл. 4.4.

Табл. 4.4

Варианты заданий для расчёта напряжённости МП ПЧ

Вариант	a, м	b, м	H, м	h, м	Iраб, А	IК(3), кА	aЭ, дБ	Фазы, на которых возникает двухфазное КЗ
1	1	0,5	10	2	1000	20	10	CA
2	1	0,8	10	2	800	20	10	AB
3	1	0,8	8,8	2	800	28	10	AB
4	0,8	0,8	8,8	1,6	800	28	20	AB
5	0,8	0,4	8,8	1,6	1500	28	20	BC
6	0,8	0,4	9	1,6	1500	16	20	BC
7	0,9	0,4	9	1,2	1500	16	15	BC
8	0,9	1	9	1,2	1800	16	15	CA
9	0,9	1	9,5	1,2	1800	25	15	CA
10	0,85	1	9,5	1	1800	25	30	CA
11	0,85	0,9	9,5	1	1200	25	30	AB
12	0,85	0,9	7,9	1	1200	18	30	AB
13	1,05	0,9	7,9	1,4	1200	18	25	AB
14	1,05	0,6	7,9	1,4	2000	18	25	BC
15	1,05	0,6	8	1,4	2000	22	25	BC
16	1,1	0,6	8	1,8	2000	22	35	BC
17	1,1	0,2	8	1,8	1400	22	35	CA
18	1,1	0,2	10,5	1,8	1400	14	35	CA
19	0,8	0,2	10,5	0,8	1400	14	40	CA
20	0,8	1,5	10,5	0,8	900	14	40	AB
21	0,8	1,5	9,2	0,8	900	19	40	AB
22	0,75	1,5	9,2	1,5	900	19	12	AB
23	0,75	1,2	9,2	1,5	1600	19	12	BC
24	0,75	1,2	11	1,5	1600	15	12	BC
25	0,95	1,2	11	2,2	1600	15	28	BC

Последовательность расчёта напряжённости МП в нормальном режиме (на примере схемы №1, рис. 4.2, а):

1. Зададимся аргументом тока фазы A, равным нулю, тогда:

,

а токи фаз B и C при условии симметрии токов в нормальном режиме:

;

.

2. Расстояния от фазных проводов до точки M в ОПУ (для определённости b < a, рис. 4.2, а) по теореме Пифагора:

;

;

.

3. Выражения для расчёта векторов напряжённости МП от каждой фазы:

.

4. Результирующая напряжённость МП в точке M без учёта экранирования определяется методом суперпозиции:

Рис. 4.3. Диаграмма векторов напряжённости МП в точке M без учёта экранирования

.

5. Построим диаграмму для векторов напряжённости МП в точке M без учёта экранирования (рис. 4.3).

6. Коэффициент экранирования равен:

,

где – вектор напряжённости МП с учётом экранирования. Окончательно напряжённость МП с учётом экранирования равна:

.

Расчёт напряжённости МП при трёх- и двухфазном КЗ выполняется аналогично, также с построением векторных диаграмм.