Расчета смещений проводников при КЗ

В научных журналах были опубликованы результаты исследований, проведенных на кафедре «Электрические станции» Минского политехнического института (ГБПИ А.И. Руцким, М.И. Стрелюком и их коллегами).

Основное достижение минских исследователей – разработка и реализация программы для численного решения задач электродинамической стойкости гибких проводников.

Программа ГБПИ использует метод конечных разностей. Расчетная модель – гибкая упругая нить. Программа учитывает наличие отводов и спусков и действующие на них электродинамические силы, растяжение проводов при изменении тяжения, нагрева проводников при КЗ, демпфирование колебаний, упругие деформации опор. Предусмотрена возможность расчета линий с расщепленными фазами с учетом их скручивания.

Другие методики расчета смещений проводников при КЗ

Известны две достаточно полно разработанные «упрощенные» методики расчета смещений проводников при КЗ: предложенная комитетом SC23, ТС73 и разработанных в МЭИ. Эти методики базируются па расчетной схеме проводника гибкой шинной линии в виде маятника на жестком подвесе с массой, сосредоточенной в центре массы провода в пролете.

Метод МЭИ достаточно прост. При решении нелинейного уравнения неустановившихся колебаний расчетного маятника на жестком подвесе под действием электродинамических сил вычисляется энергия WK, накопленная проводником во время КЗ По энергии WK вычислялся предельные отклонения проводника от исходного равновесного положения во время и после КЗ. Приведенное к безразмерному виду уравнение колебаний маятника содержит лишь два безразмерных параметра, что позволяет определять WK по предварительно построенным расчетным графикам.

Методика МЭИ имеет существенные преимущества перед методикой SC23, ТС71 так как процедура вычислений более простая, четко виден физический смысл всех вычислительных операций. В процессе решения не вводятся упрощающие допущения дополнительно к уже принятым при выборе расчетной схемы проводникам, как это делается в методике SC23, ТС73. Дополнительные допущения неизбежно снижают точность расчета.

Наиболее существенным недостатком методики SC23, ТС73 являются переоценка возможностей расчетной модели – жесткого маятника – и выдача рекомендаций по оценке параметров движения расчетной модели после отключения тока КЗ, обещающих высокую точность вычислений, в то время как эту точность модель обеспечить не может. Оценки максимальных смещений в проводниках и тяжений в них получаются уверенно. Подробности поведения проводников при больших отклонениях описываются неубедительно.