Применение газоизолированных ЛЭП в системах внешнего электроснабжения железных дорог

Внешнее электроснабжение тяговых подстанций (ТП) переменного тока, которые относятся к потребителям первой категории, традиционно выполняется на основе воздушных линий (ВЛ) 110-220 кВ, требующих значительных площадей охранных зон. Наличие токоведущих частей, расположенных в открытом пространстве, может вызывать нарушение электроснабжения при сильных ветрах и образовании гололеда. Кроме того, при обрывах проводов возникает риск поражения людей и животных от воздействия шаговых напряжений. В аварийных и неполнофазных режимах работы на трассах ВЛ возникают значительные уровни напряженностей электромагнитного поля (ЭМП). Эти недостатки можно исключить путем применения кабелей 110-220 кВ с изоляцией из молекулярно сшитого полиэтилена или газоизолированных линий (ГИЛ). Преимущества ГИЛ состоят в небольших потерях в диэлектрике и низком уровне электромагнитных полей, что обеспечивает отсутствие воздействия на электронное оборудование и окружающую среду. Поэтому применение ГИЛ для подключения ТП может стать востребованным на трассах, проходящих в зонах жилой застройки. Для обоснованного решения вопросов об использовании ЛЭП такой конструкции необходима разработка адекватных цифровых моделей, обеспечивающих определение режимов систем внешнего электроснабжения, реализованных на основе ГИЛ.

В статье представлены результаты разработки таких моделей на основе методов мультифазного моделирования электроэнергетических систем, реализованных в программном комплексе Fazonord.

Методика моделирования является универсальной и может использоваться для расчета систем внешнего электроснабжения любой конфигурации и тяговых сетей различного конструктивного исполнения. Она позволяет определять сложно несимметричные и несинусоидальные режимы и электромагнитные поля, создаваемые ГИЛ.