Вестник МГТУ. 2016, №4.

Селиванов В. Н. и др. Исследование частотных характеристик взаимного влияния… 744 УДК 621.311 В. Н. Селиванов, А. Н. Данилин, О. В. Залесова, В. В. Колобов Исследование частотных характеристик взаимного влияния воздушных линий электропередачи Исследованы частотные характеристики взаимного влияния многопроводных воздушных линий (ВЛ), длина которых сравнима с длиной волны высших гармоник промышленной частоты. Воздушные линии электропередачи, выведенные в ремонт, подвержены электромагнитному влиянию со стороны соседних ВЛ под напряжением, тяговых сетей электрифицированной железной дороги, а также других протяженных проводников с токами. Наведенные на ВЛ напряжения являются опасными для жизни и здоровья ремонтного персонала. Значения наведенных напряжений могут быть определены либо прямым измерением, либо расчетным путем. В статье представлены результаты экспериментальных исследований на двухцепных ВЛ Кольской энергосистемы. Показано, что спектральный состав наведенного напряжения может быть достаточно насыщенным, причем относительное содержание отдельных гармоник может значительно отличаться от гармонического состава токов и напряжений во влияющей воздушной линии. Амплитуда наведенного высшими гармониками напряжения может быть сравнима с амплитудой напряжения промышленной частоты. Аналогичные результаты были получены при исследовании влияния контактной сети железной дороги переменного тока на смежные воздушные линии электропередачи. В программе ATP-EMTP выполнено численное моделирование, в результате которого получены частотные характеристики, объясняющие результаты экспериментов. Предварительные оценки показывают, что наиболее вероятная причина явления – резонансный характер частотной зависимости взаимного влияния, который определяется соотношениями длины воздушной линии и длин волн высших гармоник. В линиях возникают волновые резонансы токов и напряжений, которые приводят к "усилению" отдельных гармоник наведенного напряжения, попадающих в области максимумов частотной характеристики взаимного влияния. Ключевые слова: воздушная линия электропередачи, наведенное напряжение, гармоники, частотная характеристика, программа ATP-EMTP. Введение Воздушные линии электропередачи, выведенные в ремонт, подвержены электромагнитному влиянию со стороны соседних ВЛ под напряжением [1], тяговых сетей электрифицированной железной дороги [2], а также других протяженных проводников с токами [3]. Это влияние проявляется в возникновении на проводах обесточенной воздушной линии наведенного напряжения, величина которого зависит от схем заземления этой линии. Наведенным напряжением называется разность потенциалов между проводящими частями электроустановок (ВЛ или оборудования подстанций) и точкой нулевого потенциала, возникающая в результате воздействия электрического и магнитного полей, создаваемых расположенными вблизи электроустановками, находящимися под напряжением. Электрическое поле характеризуется электростатической составляющей, зависящей от напряжения влияющих ВЛ и емкостных связей рассматриваемых ВЛ; электромагнитной составляющей, зависящей от тока во влияющих ВЛ; расстояний между отключенной и влияющими ВЛ; длин и конфигурации участков сближения и параметров контура протекания тока. Наведенные напряжения являются опасным фактором и создают угрозу жизни и здоровью ремонтного персонала. Проведение ремонтных и профилактических работ на воздушных линиях электропередачи, которые находятся под наведенным напряжением, сопряжено с рядом специфических опасностей и требует высочайшей квалификации персонала, позволяющей избежать поражения электрическим током. Инструкции по безопасному проведению работ содержатся в ряде нормативных документов и в стандартах предприятий. В связи с требованиями новых правил техники безопасности при обслуживании электроустановок 1 работники, обслуживающие ВЛ, должны иметь и знать перечень линий, находящихся под наведенным напряжением, на отключенных проводах которых наводится напряжение более 25 В при различных схемах заземления данной линии. Значения наведенных напряжений могут быть определены либо прямым измерением, либо расчетным путем. В настоящее время единственным документом, предлагающим расчетную модель и методику для предварительной оценки величин наведенного напряжения, является стандарт организации ОАО "ФСК ЕЭС" 2 . 1 Об утверждении Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок : приказ Минтруда России от 24 июля 2013 г. № 328н : с изм. на 19 фев. 2016 г. // Электронный фонд правовой и нормативно-технической документации : офиц. сайт. URL: http://docs.cntd.ru/document/499037306. 2 Методические указания по определению наведенного напряжения на отключенных воздушных линиях, находящихся вблизи действующих ВЛ : стандарт организации ОАО "ФСК ЕЭС" СТО 56947007-29.240.55.018-2009. URL: http://www.fsk-ees.ru/upload/docs/STO-56947007-29.240.55.018-2009.pdf.