ДОСЛІДЖЕННЯ ПЕРЕХІДНІХ ПРОЦЕСІВ У ТРИФАЗНИХ КОЛАХ З РОЗПОДІЛЕНИМИ ПАРАМЕТРАМИ ТА ЕЛЕКТРОМАГНІТНИМИ ЗВ’ЯЗКАМИ

Анотація

Проблематика. У статті розглядається актуальна проблема аналізу перехідних процесів у високовольтних кабельних лініях електропередачі з розподіленими параметрами. Зі збільшенням робочої напруги та протяжності таких ліній зростає важливість точного розрахунку та обмеження комутаційних перенапруг, що є критичним для забезпечення надійності та стабільності енергосистеми. Традиційні методи розрахунку часто виявляються недостатньо ефективними для складних систем з урахуванням взаємної індукції та розподілених параметрів, що зумовлює необхідність застосування сучасних комп'ютерних технологій та чисельних методів. Мета дослідження. Метою даної роботи є оцінка ступеня загасання хвиль під час їх поширення в кабельних лініях електропередачі для вирішення задач обмеження грозових і комутаційних перенапруг. Дослідження проводиться на прикладі поширення прямокутного імпульсу напруги, що дозволяє змоделювати вплив перехідних процесів, викликаних комутаціями та аварійними режимами, на кабельну лінію. Методика реалізації. Для аналізу поширення імпульсу напруги в кабельній лінії застосовано математичне моделювання на основі диференціальних рівнянь. Розв'язання рівнянь здійснюється з використанням частотного методу та чисельних методів, зокрема чисельного інтегрування. Розглядається двоканальна система (α- та 0-канали) для симетричної кабельної лінії, що дозволяє дослідити вплив частоти на характеристики поширення хвиль. Результати дослідження. Результати моделювання показують залежність швидкості поширення та коефіцієнтів загасання хвиль від частоти. Аналіз форми імпульсів після проходження певної відстані по лінії виявляє схожість спотворень в α- та 0-каналах. Це свідчить про відносно малий взаємний вплив між фазами, що пояснюється близькістю розташування зворотного провідника (землі) до струмопровідних жил кабелю. Висновки. Проведене дослідження підтверджує можливість спрощеного аналізу перенапруг на ізоляції провідник-екран без урахування взаємодії між фазами кабельної лінії. Однак, аналіз перенапруг на ізоляції екран-земля вимагає врахування взаємного впливу процесів у фазних колах екран-земля. Отримані результати є важливими для розробки ефективних методів захисту від перенапруг та забезпечення надійної експлуатації високовольтних кабельних ліній.