Анализ температуры и сравнение потерь активной мощности в нестационарном и стационарном тепловом режиме воздушных линий электропередачи

В статье рассмотрено распределение температуры с повышенными токами в нестационарном тепловом режиме воздушных линий электропередачи. Построено распределение температуры по длине линии для проводов марок АС-240/32 и G(Z)TACSR 240. Построены зависимости температуры от времени. Практическая ценность рассматриваемой в статье математической модели заключается в определении максимальных температур воздушных линий разных сечений в нормальном или послеаварийном режиме провода. Проведен сравнительный анализ потерь активной мощности в стационарном тепловом режиме с учетом и без учета осевой передачи тепла. Сравнение показало, что учет осевой передачи тепла уточняет потери активной мощности, что позволяет с большей точностью ввести мероприятия по уменьшению этих потерь.

1. Горюнов В. Н., Кропотин О. В., Шепелев А. О., Ткаченко В. А., Гиршин С. С., Троценко В. М. Упрощенная формула для нагрузочных потерь активной мощности в линиях электропередачи с учетом температуры // Омский научный вестник. 2018. № 6 (162). С. 41–49. DOI: 10.25206/1813-8225-2018-162-41-49. EDN: YSWODB.

2. Гиршин С. С., Шепелев А. О. Разработка усовершенствованных методов расчёта установившихся режимов электроэнергетических систем с учётом температурной зависимости активных сопротивлений ВЛ // Электрические станции. 2019. № 11 (1060). С. 44–54. EDN: LWEVHS.

3. Гиршин С. С., Горюнов В. Н., Бигун А. Я. [и др.]. Расчет динамических процессов нагрева воздушных линий электропередачи на основе квадратичной модели теплообмена // Динамика систем, механизмов и машин. 2016. № 2. С. 60–67. EDN: XBFJKL.

4. Петрова Е. В., Гиршин С. С., Ляшков А. А. [и др.]. Аналитическое решение уравнения теплового баланса провода воздушной линии в условиях вынужденной конвекции // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 1–1. С. 218.

5. Girshin S. S., Goryunov V. N., Kuznetsov Е. А. [et al.]. Comparative analysis of insulation-covered and bare conductors of overhead lines with variation of load currents considering weather conditions // Dynamics of Systems, Mechanisms and Machines (Dynamics). 2016. Р. 1–6. DOI: 10.1109/Dynamics.2016.7819012.

6. Гиршин С. С., Горюнов В. Н., Бигун А. Я. Расчет нестационарных температурных режимов воздушных линий электропередачи с учетом нелинейности процессов теплообмена // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 5. С. 287. EDN: SZVMIP.

7. Bigun A. Y., Girshin S. S., Goryunov V. N. [et al.]. Assessment of climatic factors influence on the time to reach maximum wire temperature of overhead power lines // Przeglad Elektrotechniczny. 2020. № 96 (8). P. 39–42. DOI: 10.15199/48.2020.08.08.

8. Bhattarai B. P., Gentle J. P., McJunkin T. [et al.]. Improvement of transmission line ampacity utilization by weather-based dynamic line rating // IEEE Transactions on Power Delivery. 2018. № 33 (4). P. 1853–1863. DOI:10.1109/TPWRD.2018.2798411.

9. Троценко В. М., Гиршин С. С., Петрова Е. В. [и др.]. Математическая модель теплового режима воздушной линии электропередачи с учетом изменения температуры по длине // iPolytech Journal. 2022. № 26 (3). С. 519–531. DOI: 10.21285/1814-3520-2022-3-519-531.

10. Самарский А. А. Теория разностных схем. Москва: Наука, 1977. 656 с. ISBN 5-02-014576-9.