продукт
Главная >> Новости >> Статьи >>
Переменное магнитное поле, Синусоидальное магнитное поле, линия электропередач, активное сопротивление проводников, потери активной мощности ЛЭП, коэффициент увеличения активного сопротивления провода ЛЭП
А.В. Белосветов (Сибирский государственный университет водного транспорта, Новосибирск, Россия)
В.З. Манусов (Югорский государственный университет, Ханты-Мансийск, Россия)
Цель – анализ влияния скин-эффекта на активное сопротивление алюминиевых проводов с использованием математической модели, основанной на теории электромагнитного поля. В исследованиях применялась программа моделирования ELCUT, использующая метод конечных элементов. В качестве объекта моделирования были приняты провода: круглый алюминиевый и цилиндрический сталеалюминиевый сечением по 339 мм2, а также провод марки АС 300/39. В работе было учтено, что реальная модель линии электропередачи является неоднородной, т.е. представляет собой проволочную конструкцию сталеалюминиевого провода.
Верификация расчетов в используемой компьютерной программе осуществлялась через разбиение алюминиевого провода на две составляющие: круг сечением 39 мм2 и внешнее кольцо сечением 300 мм2. При оценке результатов моделирования алюминиевого провода на разных гармониках установлено совпадение полученных коэффициентов скин-эффекта с математической моделью (данный коэффициент отражает увеличение активного сопротивления провода на высшей гармонике по отношению к сопротивлению постоянному току).
Для алюминиевого провода сечением 339 мм2 активное сопротивление на 5-й гармонике увеличилось на 24%, на 7-й – на 40%, на 11-й – на 71% и на 13-й – на 84%. Это обстоятельство подтвердило необходимость учета скин-эффекта при оценке потерь электроэнергии в линиях электропередачи на высших гармониках.
Авторами предложено рассматривать конструкцию провода марки АС в виде цилиндрического неоднородного провода, состоящего из стального круга внутри и полого алюминиевого круга снаружи. На примере провода АС 300/39 при определении коэффициента скин-эффекта данным способом погрешность не превышала 5% на исследуемом интервале гармоник.
Таким образом, предложенный метод исследования, заключающийся в рассмотрении проводов марки АС как круглых цилиндрических, показывает возможность уточнения математической модели данных проводов.