Электромагнитная совместимость высоковольтной техники доц

Электромагнитная
совместимость
высоковольтной техники
доц.кафедры ТЭВН
Жгун Дмитрий Владимирович
Семестр
9
Лекции, часов
16
Практика, часов
16
Лабораторные занятия, часов
16
Форма контроля
экзамен
Литература
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
Жгун Д.В. Электромагнитная совместимость высоковольтной техники. Учебное пособие - Томск:
ТПУ, 2008. - 150 с.
Жгун Д.В. Электромагнитная совместимость высоковольтной техники. МУ к выполнению
лабораторных работ- Томск: ТПУ, 2008. - 52 с.
Шваб А.Й. Электромагнитная совместимость. М.: Энергоатомиздат. –1998. - 480 с.
Хабигер Э. Электромагнитная совместимость. Основы ее обеспечения в технике. М.:
Энергоатомиздат. –1995. 304 с.
Уильямс Т. ЭМС для разработчиков продукции.- М.: Издательский Дом " Технологии", 2003. 540 с.
Уилльямс Т., Армстронг К. ЭМС для систем и установок.- М.: Издательский Дом "Технологии",
2004. - 508 с.
Овсянников А.Г. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике. Новосибирск. Изд.
НГТУ.- 2001. 94 с.
Костенко М.В., Михайлов Ю.А., Халилов Ф.Х. Электроэнергетика. Электромагнитная
совместимость. Часть 1. Учебное пособие. – Л.:СПбГТУ. –1997. –102 с.
Журавлев Э.Н. Радиопомехи от коронирующих линий электропередачи. – М.: Энергия. – 1971.200 c.
Александров Г.Н. Установки сверхвысокого напряжения и охрана окружающей среды. М.:
Энергоатомиздат, 1989. –360 с.
Шапиро Д.Н. Основы теории электромагнитного экранирования. М.; Энергия, -1975. -109 с.
Зиновьев Г.С. Электромагнитная совместимость устройств силовой электроники
(электроэнергетический аспект). - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1998.—91 с.
Рикетс Л., Бриджес Дж., Майлетта, Дж. Электромагнитный импульс и методы защиты. М.:
Атомиздат, 1979.-328 с.
Основные термины, применяемы в
нормативных документах по ЭМС
• ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ –
способность технических средств (ТС)
функционировать с заданным качеством в
определенной электромагнитной обстановке, не
создавая при этом недопустимых электромагнитных
помех другим техническим средствам и
недопустимых электромагнитных воздействия на
биологические объекты.
• ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ПОМЕХА – электромагнитное
явление или процесс естественного или
искусственного происхождения, которые снижают или
могут снизить качество функционирования
технического средства.
Основные термины, применяемы в
нормативных документах по ЭМС
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ОБСТАНОВКА- совокупность
электромагнитных явления и (или) процессов в
данной области пространства или данной
проводящей среде в частотном и временном
диапазонах.
УСТОЙЧИВОСТЬ ТС К ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ
ПОМЕХАМ (ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ)- способность
ТС сохранять требуемое качество функционирования
при воздействии на них электромагнитных помех с
регламентированными значениями параметров
25 24
20
16
15
13
12
10
9
7
7
5
0
1
2
3
4
5
6
7
5
8
3
9
Рис.1. Распределение рынка по категориям продукции в области ЭМС
1 фильтры и другие помехозащитные средства; 2-экранированные кабины и
помещения; 3-проводящие покрытия; 4- испытательные приборы; 5градуировочные, калибровочные приборы; 6- проводящие уплотнения; 7проводящие полимеры; 8- соединительные разъемы; 9- проводящие
наполнители.
40 38
35
30
25
25
20
15
13
13
13
10
5
0
1
2
3
4
5
Рис.2 Распределение рынка по важнейшим отраслям.
1- авиационно-космическая и военная техника;
2- электронная и вычислительная техника;
3- промышленность, медицина;
4- автотранспорт, бытовая техника;
5- гражданская связь.
U(t)~E(t)
I(t)~H(t)
Силовые линии электромагнитного поля
• Опасное влияние - наведенные токи и напряжения,
электромагнитные поля, которые могут представлять
опасность для здоровья и жизни обслуживающего
персонала и населения, вызывать повреждение
аппаратуры и приборов или ложные срабатывания
цепей сигнализации и блокировки.
• Мешающее влияние - помехи, которые создаются
сетями высокого напряжения в условиях длительного
(нормального) режима их работы.
Влияние сетей высокого напряжения на
техносферу и биосферу:
1. Опасные влияния. Промышленная частота
1.1 Электрическое поле:
- Воздушные линии связи
-Транспорт под проводами СВН и УВН
1.2 Магнитное поле:
- Воздушные и кабельные линии связи
- Цепи автоматической блокировки
1.3 Гальваническое влияние:
- Перенос напряжения проводниками
- Напряжение прикосновения и шага
Поперечный разрез коридора параллельно идущих ВЛ
Потенциальная характеристика фазы А отключенной ВЛ БрАЗ-2
2. Мешающие влияния
2.1 Промышленная частота:
2.1.1 Магнитное поле:
- Цепи дистанционного питания НУП
- Синюшность рук у линейных монтеров
2.1.2 Электрическое поле:
- Человек и животные под проводами ВЛ
2.1.3 Акустические эффекты:
- Корона на проводах ВЛ СВН и УВН
-Вибрация элементов трансформаторов
Воздушный поток у поверхности провода.
1- провод, 2 - корона, 3-вихревой поток воздуха.
А=16+1,11Емах+9r0+15lgn-10lgB
ВЛ 500 кВ и фаза из 3х проводов
ВЛ 1150 кВ и фаза из 8ми проводов
2.2 Высшие гармоники:
- Каналы связи звуковой частоты
2.3 Высокая частота:
- Радиопомехи от преобразователей частоты
- Радиопомехи от короны на ВЛ СВН
- ВЧ- каналы ЛС от ВЧ- каналов ВЛ
- Помехи в ВЧ- каналах ВЛ от короны
На величину радиопомех влияют погодные условие:
дождь, мокрый снег повышает помехи на 10 дБ, сухой
снег, изморось на 5 дБ и старение проводов.
3. Электрохимическая коррозия:
3.1 Переменный ток:
- Протяженные подземные проводники
3.2 Постоянный ток:
- Протяженные подземные проводники
- Рабочие заземления ПС постоянного тока
Меры по снижению
электрохимической коррозии:
- дренаж блуждающих токов;
-
отвод блуждающих токов
на специальные
электроды (протекторная
защита);
-
катодная защита;
-
изоляция металлических
покровов в земле;
4. Влияние на окружающую среду:
4.1 Искажение распространения радиоволн
4.2 Нарушение природного ландшафта
4.3 Отчуждение земельных участков
4.4 Затруднение с/х работ
4.5 Влияние на ихтиофауну.
Uном, кВ
220
330
500
750
1150
Площадь отчужденной земли
под опору, м2
240
260
320
830
1280
Площадь отчужденной земли
на 1 км линии, м2
600
650
800
2100
3200
Расстояние между крайними
проводами, м
14
18,5
23,5
40
47
Ширина просеки (при высоте
деревьев 20 м), м
54
59
64
80
87
Опора 750 кВ
Опора на ВЛ 500 кВ