Рис. 1.17. Виды опор воздушных высоковольтных линий электропередачи:

а - железобетонная; б - металлическая

угольник - треугольник; треугольник--звезда и звез1да - звезда. В зависимости от того, к какому типу соединения обмоток присоединена ЛЭП, различают:

симметричную линию электропередачи с изолированной нейтралью (соединение трансформатора звездой с изолированной нейтралью);

симметричную линию с заземленной нейтралью (аналогично первой, но нейтраль наглухо заземлена);

симметричную линию с компенощрованной нейтралью (нейтральная точка соединения звездой трансформатора имеет связь с землей через дугогасящую катушку);

несимметричную ЛЭП (земля используется в качестве одного из рабочих проводов).

В зависимости от конструктивного исполнения ЛЭП и их электрических схем они будут оказывать различное электромагнитное влияние на окружающее пространство.

Таблица 1.2. Габаритные размеры иодвеоки лроводов ЛЭП [10]

Электромагнитные влияния ЛЭП. Высоковольтные линии электропередачи, находясь в рабочих -и аварийных режимах, являются источниками МЭМП. Режим работы ЛЭП определяется ее электрическими характеристиками. Если эти характеристики не выходят за пределы, определяемые условиями эксплуатации ЛЭП и ее назначением, то такой режим является рабочю-М. Большое влияние на режи.мы работы ЛЭП оказывают перенапряжения, которые являются причиной повышения амплитуды наибольшего рабочего напряжения электрической сети и генерирования электромагнитных помех большой мощности даже в рабочих режимах ЛЭП.

Различают внутренние и внеилние перенапряжения. Внутренние перенапряжения вызываются колебаниями электромагнитной энергии, запасенной в элементах электрической цепи или поступающей в нее от генераторов. В зависимости от условий возникновения и возможной длительности воздействия различают коммутационные, квазистационарные и стационарные перенапряжения.

Коммутационные перенапряжения связаны с внезапным изменением схемы или ее параметров (аварийные отключения или включения ЛЭП, трансформаторов и т. п.). При включении элементов электрической сети возникает переходный процесс от предшествующего к новому установившемуся состоянию. Вследствие малых потерь и высокой добротности контуров переходные процессы при коммутациях имеют колебательный характер и могут привести к возникновению значительных перенапряжений.

Емкостной эффект ЛЭП совместно с нелинейными свойствами элементов, входящих в энергетическую систему (трансформаторы с насыщенным Магнитопроводом), могут стать причиной квазистационарных перенапряжений в линии, а сама линия - источником электромагнитных помех не только с промышленной частотой 50 Гц, но и гармоник с частотным диапазоном 0,1 ... 150 кГц и выше. Наибольшие амплитуды имеют гармоники в диапазоне тональных частот 0,1... 3,5 кГц. Эти гармоники достигают особенно больших .значений в трехфазных линиях передачи переменного тока, питающих уста.новки с выпрямителями (электротяговые подстанции постоянного тока, мощные радиостанции, электроплавильные печи и т. п.). Исследования режимов работы трехфазных ЛЭП с напряжением от 35 до 500 кВ при различных токах нагрузки показали, что линейные или фазовые напряжения и токи, а также токи нулевой последовательности в системах с глухоза-земленной нейтралью содержат гармоники с большими амплитудами в диапазоне частот 100... 3500 Гц [10].

Существенное влияние на работу РЭС в диапазоне частот 0,3... 150 кГц и выше также оказывают ВЛ .постоянного тока из-за наличия в них пульсаций. Так как рабочее напряжение таких линий между проводами составляет от 400 кВ и выше, гармоники напряжения в них имеют амплитуду несколько киловольт, а гармоники тока, особенно в тональном диапазоне частот, достигают

нескольких десятков ампер и могут стать причиной возникновения МЭМП.

Стационарные перенапряжения, как правило, меньше квазистационарных и не имеют существенного значения при генерации МЭМП.

Частным случаем внешних перенапряжений являются грозовые перенапряжения, которые возникают вследствие воздействия на ЛЭП сторонних ЭДС или источников тока (молнии). При воздействии на ЛЭП грозовых разрядов вдоль линии со скоростью света ,и малым искажением и затуханием распространяются электромагнитные волны, которые являются источниками МЭМП даже в тех районах, которые удалены от места воздействия внешних ЭДС (например, молний). В этом случае проявляется двоякое действие ЛЭП, с одной стороны, как источника собственных электромагнитных помех, с другой - привнесенных от иных источников.

Перенапряжения в высоко1вольтны.х ЛЭП могут быть причиной аварийных режимов ее работы и стать источником элек;тромаг-нитных излучений намного большей мощности, чем в рабочих режимах ЛЭП. При аварийных режимах ЛЭП источниками МЭМП, как правило, становятся токи и напряже.ния основной частоты ВЛ. Наиболее распространенным аварийным режимом ЛЭП является ее короткое замыкание (КЗ) на землю, которое сопровождается резким увеличением токов линии. Причиной КЗ ЛЭП могут быть внутренние и внешние перенапряжения, возникающие в ВЛ. Токи при этом достигают пиковых значений порядка десятков и сотен килоампер, а ЛЭП в режиме КЗ становится источником .мощных электромагнитных помех.

Короткое замыкание линии электропередачи и соответствующая ему ЭМО. Наиболее неблагоприятным в смысле электромагнитного воздействия ЛЭП является ее однофазное КЗ, которое возможно только в системе с глухозазамленной нейтралью, т. е. в системах с напряжением 110 кВ и выше.

В табл. 1.3 приведены значения токов КЗ, возникающих в ЛЭП.

На рис. 1.18 показана временная зависимость тока однофазного короткого замыкания ЛЭП.

Таблица 1.3. Максимальное значение токов КЗ ЛЗП