2795 подписчиков
Проблема в дефиците данных
Выдержки из интервью доктора Любивое Попович (в 2023 году ему вручили Почетный диплом премии «Глобальная энергия»).
— Доктор Попович, в чем суть проблемы, решением которой вы занимались?
— Сети распределения электроэнергии содержат, в частности, определенное количество кабельных линий высокого и сверхвысокого напряжения, проходящих через городские или пригородные районы. Эти районы также заняты различными металлическими сооружениями, типичными для городской среды.
Колеблющееся магнитное поле, существующее вокруг и вдоль кабельной линии, индуцирует определенную электродвижущую силу в каждой из окружающих металлических установок. Вместе эти установки образуют сложную электрическую цепь со множеством индуктивно и гальванически связанных элементов. Индуцированные токи создают собственное колеблющееся магнитное поле, уменьшающее токи во всех других цепях, включая ту часть несбалансированного тока, которая при нормальных условиях эксплуатации возвращается в энергосистему через землю. В результате сокращается интенсивность обширного электромагнитного поля, образующегося вокруг и вдоль каждой распределительной кабельной линии. Кроме того, металлические установки снижают вредные, а в случае замыкания на землю — опасные напряжения, возникающие в каждой из КЛ в отдельности.
Эти и другие эффекты взаимодействия между распределительными кабельными линиями и окружающими их металлическими установками были известны с начала массового применения переменных токов Теслы, то есть более ста лет назад. Однако количественное определение благоприятных эффектов в конкретном случае было невозможно. Причина — многие металлические сооружения расположены под землей, и, как следствие, их конструктивные характеристики и пространственное расположение неопределенны или полностью неизвестны. Во многих случаях даже общее количество таких установок неизвестно. Из-за дефицита этих данных эта проблема долгое время считалась практически неразрешимой.
— Какое решение предложили вы?
— В разработанной мной методологии проблематика отсутствия большого количества релевантных данных была преодолена благодаря следующим двум фактам:
Каждый из индуцированных токов является результатом индуктивного влияния токов в фазных проводниках рассматриваемой кабельной линии, а также всех других индуцированных токов;
Каждый из индуцированных токов оказывает обратное влияние на токи в фазных проводниках рассматриваемой кабельной линии.
Это означает, что мы можем получить данные о совокупном индуктивном влиянии окружающих металлических установок, включая металлические оболочки кабельной линии. Следовательно, проблема дефицита релевантных данных решается путем моделирования замыкания на землю на питаемой подстанции и измерения токов только в двухфазных проводниках. Одним из них является ток имитируемого замыкания на землю. Тогда как другой индуцируется в ближайшем фазном проводнике, который для целей измерения подключен к системам заземления таким образом, что представляет собой дополнительный нейтральный проводник.
Основываясь на возможности измерения этих токов, была разработана аналитическая часть методики путем введения эквивалентного нейтрального проводника, заменяющего все окружающие металлические установки, включая оболочки кабелей, с точки зрения их индуктивного влияния. Предполагается, что этот проводник имеет цилиндрическую форму и окружает фазный проводник с имитируемым током замыкания на землю по всей длине.
По сути, методология учитывает индуктивное влияние всех окружающих металлических установок, но не требует подробной информации о них.
Продолжение 👇👇
2 минуты
2 января 2024