ГЛАВА 9. ПРИМЕНЕНИЕ ПЕРЕДАЧ ПОСТОЯННОГО ТОКА В ГОРНЫХ УСЛОВИЯХ

Известно, что в мировой практике проявляется большой интерес к передачам постоянного тока (ППТ). Но широкое внедрение в практику этой новой техники требует всесторонних исследований и решения ряда проблем.

Линии электропередач постоянного тока обладают рядом преимуществ по сравнению с линиями переменного тока. Они при прочих равных условиях стоят дешевле. Но дополнительные расходы на концевые подстанции (на преобразователи) удорожают передачу постоянного тока. Поэтому основная область применения линий электропередачи постоянного тока – это дальние электропередачи с воздушными линиями большой пропускной способности, для которых экономия на стоимости линий электропередачи (растущая с длиной) легко компенсирует дополнительные затраты на концевые подстанции.

Перспективными являются также кабельные электропередачи сравнительно небольшой длины и мощности (подводные кабели, вводы в большие города)

Так как высоковольтные кабели постоянного тока в несколько раз дешевле кабелей переменного тока.

В исследованиях, проведенных в КирНИОЭ /29/, было показано, что воздушные и кабельные линии постоянного тока могут оказаться весьма эффективными и экономичными так же в горных районах при значительно меньших длинах линии.

Основные предпосылки, определяющие эффективность применения электропередач постоянного тока в горных условиях, заключается в следующем:

— Линии электропередачи постоянного тока, использующие малогабаритные опоры кабельные вставки, могут быть проложены по узким и извилистым ущельям и перевалам, где прокладка линий переменного тока нужного напряжения крайне затруднена.

— Широкое использование в электропередачах постоянного тока подземных и подводных кабелей дает возможность на наиболее трудных по метеорологическим условиям участках горных трасс исключает корону и атмосферные воздействия (грозы, гололед, ветер).

— Линии электропередачи переменного тока в горных условиях обходятся дороже, чем равнинные линии в большей степени, чем передачи постоянного тока.

— Для электропередач на постоянном токе в горных условиях, практически отсутствуют какие – либо ограничения в применении земли в качестве обратного провода.

Использование же земли в горных электропередачах постоянного тока на только повышает их экономичность, но и позволяет создать практически накоронирующие униполярные воздушные линии. Использование в передачах постоянного тока земли в качестве обратного повода дает как технические, так и экономические преимущества.

Как известно, все практически осуществляемые сейчас передачи постоянного тока выполняются по двухполюсной биполярной и однополюсной униполярной схемам. Они отличаются между собой характером использования земли. В первом случае земля как токопровод используется только при выходе из строя одной полуцепи. Во втором случае предусматривается постоянное использование земли в качестве обратного провода. Как показали проработки, использование земли в качестве обратного провода в униполярных передачах является весьма перспективным в широком диапазоне передач постоянного тока малой и средней мощности. Передачи этого типа приобретают положительные качества, связанные с повышением надежности.

Использование земли в качестве обратного провода является в ряде случаев весьма экономичным решением, так как сопротивление земли, по сравнению с проводами, обычно мала, а земля как токопровод, при соответствующей конструкции заземлителей, абсолютно надежна. Поэтому вопрос создания эффективных и надежных заземлителей, как и в целом, проблема токов в земле, является весьма актуальным.

На основе выполненных исследований, проблемы, возникающие при использовании земли в качестве обратного провода, можно подразделить на две группы. К первой относятся вопросы растекания токов в земле и их вредное влияние на подземные металлические сооружения, на цепи сигнализации железных дорог, на линии связи, в магнитных помехах. Ко второй группе относятся вопросы расчета и выбора конструкции рабочих заземлителей, связанные с решением таких задач, как определение нагрева заземлителей, исключение иссушения грунта вокруг электродов, обеспечение условий безопасности, выбор материалов электродов и оптимальной конструкции рабочего заземлителя и определение сопротивления току растекания.

Нами были проведены исследования вопросов, касающихся расчета и выбора конструкции рабочих заземлителей передач постоянного тока. Выведена формула расчета нагрева рабочих заземлителей, предложена в качестве критерия оценки термической устойчивости заземляющих устройств напряженность теплового поля, для исключения иссушения грунта за счет электроосмоса предложено ограничивать напряженность электрического поля, обосновывается принцип оценки условия безопасности и даются выводы формул для их расчета, составлена методика расчета рабочих заземлителей передач постоянного тока и показана экономическая эффективность предлагаемой методики расчета. /33/.

Содержание главы:

Содержание книги:

Статьи и книги по теме:

9.1. Расчет нагрева рабочего заземлителя

  По ПУЭ заземлители, через которые длительно протекают токи, по условиям термической устойчивости нормируются по величине падения на заземлителе, принятой равной 50 В. При временной работе заземлителя, указанная величина повышается до 100 В. В литературе рекомендуется расчет нагрева вести по формуле Оллендорфа, выражающей зависимость между падением напряжения на заземлителе и температурой нагрева грунта около электрода: …

Смотреть страницу »

9.2.Термическая устойчивость рабочего заземлителя

  Исследованы вопросы иссушения грунта около электродов за счет явления термовлагопроводности и предлагается метод учета этого явления при расчетах рабочего заземлителя. Рядом авторов было замечено, что при температуре около электродов значительно ниже 100оС сопротивление заземлителя начинает увеличиваться за счет повышения удельного сопротивления грунта, которое растет вследствие уменьшения его влажности. При нагревании грунта около электродов и …

Смотреть страницу »

9.3 Учет явления электроосмоса

    Экспериментально исследованы вопросы иссушения грунта около электродов рабочего заземлителя за счет явления электроосмоса и предложен новый критерий для расчета рабочего заземлителя по условиям исключения электроосмоса. Явление электроосмоса было открыто еще в начале Х1Х века и заключается оно в том, что при пропускании постоянного тока достаточной величины через грунт, в нем происходит передвижение жидкой …

Смотреть страницу »

9.4. Условия безопасности на рабочем заземлителе

  Условия безопасности на рабочем заземлителе коренным образом отличаются от защитных заземлителей. Отличаются тем, что они выносятся в места, где отсутствуют какие – либо сооружения и установки, имеют другой род тока, другой режим работы и конструкцию рабочего заземлителя. Ввиду того, что рабочие заземлители ППТ выносятся в места, лишенные металлических сооружений (кабелей, трубопроводов ), отсутствует опасность …

Смотреть страницу »

9.5. Расчет и выбор конструкции рабочих заземлителей

  Конструкция рабочих заземлителей ППТ должно существенным образом отличаться от конструкции защитных заземлителей электрических установок, так как к ним предъявляются различные требования. Выбор конструкции рабочего заземлителя должен производится с учетом явлений, возникающих при длительном стекании постоянного тока с заземлителя; т.е. необходимо обеспечить условия нагрева и безопасности. Долговечную работу электродов заземлителя и исключить иссушение грунта за …

Смотреть страницу »

Посмотреть все записи с меткой: