Труды КНЦ вып.5 (ЭНЕРГЕТИКА вып.3 2/2011(5))

Волновой метод (ВМ). Шаг по длине - 3 м. Шаг по времени 0.01 с. Искажающие узлы с учетом AZ>0 расставлены в каждом пятом узле или через 15 м. Опорные частоты при моделировании потерь в земле 10, 100 кГц и 1 МГц. Общая длина линии 6 км. В конце линии - холостой ход. Общее число узлов 2000. Число искажающих узлов 400. Результаты выводятся в середине линии в тысячном узле или после прохождения 200 искажающих узлов. Расчет проводился до 20 мкс от момента прихода появления напряжения в первом узле (10 мкс от момента прихода волны в 1000 узел). Время расчета на том же компьютере примерно 1 с. Расчеты, выполненные по программе АТР (АТР). Шаг по времени - 0.01 с. Модель учета влияния земли по J.Marti. Общая длина линии - 2 участка по 3 км. В конце линии - холостой ход. Вывод напряжений - в конце первого участка. Время счета менее 1 с. Из рис.9 видно, что совпадение расчетов по все трем методам очень хорошее. Получено практически полное совпадение результатов расчетов по трем программам, основанным на совершенно различной математической и алгоритмической базах. Можно отметить, что при использовании волнового метода двойное увеличение шага по длине, двукратное увеличение шага по узлам, а также двойной сдвиг опорных частот лишь малозаметно изменяют графики напряжений на экране ПЭВМ, которые трудно отобразить в масштабе рис.9. Дополнительно были выполнены расчеты волновым методом напряжений при пренебрежении потерями в междупроводных каналах. Как и следовало ожидать, изменение коснулось лишь фронтовой части ступени на графиках напряжений при х=3 км (пунктир на рис.9б, в). При всей кажущейся незначительности изменения форм напряжений в масштабе по времени, крутизна начального участка фронта волн меняется весьма заметно (рис.9б, в). Это, в принципе, может быть существенным при анализе грозовых перенапряжений на продольной изоляции трансформаторов. Хотя надо отметить, что введение в расчеты распространения волн по междупроводным каналам без потерь идет в запас. С другой стороны, выполненные расчеты показывают необходимость учета многопроводности на подходах линий электропередачи к подстанциям. Однопроводная постановка задачи при пробеге волнами расстояний в несколько километров и при высоком удельном сопротивлении грунта не может дать форму фронтов напряжений, приведенную в настоящей работе. Естественно, что корона на проводах существенно сгладит различие между однопроводной и многопроводной постановкой задачи, но такой анализ выходит за рамки статьи. Выводы 1. На основе метода бегущих волн разработан усовершенствованный быстродействующий алгоритм расчета деформации фронтов волн микросекундной длительности в многопроводных воздушных линиях электропередачи с учетом потерь во всех волновых каналах, вызванных влиянием скин-эффекта в земле. 2. Получено хорошее совпадение форм кривых при временах от 0.01 до 10 мкс при расчетах по трем независимым методам, алгоритмам и программам, а именно: по методу, основанному на применении интегрального преобразования Фурье, и методу бегущих волн с моделированием изменения параметров линии RL-звеньями; по одному из алгоритмов, включенных 115