Научный журнал Байкальского государственного университета
System Analysis &
Mathematical Modeling
Издается с 2019 года
Menu

Информация о статье

Название статьи:

Моделирование электромагнитных полей вблизи опор четырехфазных линий электропередачи

Авторы:
Крюков А.В., доктор технических наук, профессор, кафедра электроэнергетики транспорта, Иркутский государственный университет путей сообщения, г. Иркутск, Российская Федерация, and_kryukov@mail.ru,

Воронина Е.В., аспирант, кафедра электроэнергетики транспорта, Иркутский государственный университет путей сообщения, г. Иркутск, Российская Федерация, eka7erina.voronina@yandex.ru,

Суслов К.В., доктор технических наук, профессор, кафедра гидроэнергетики и возобновляемых источников энергии, Национальный исследовательский университет «МЭИ», г. Москва, Российская Федерация, dr.souslov@yandex.ru
В рубрике:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
Год: 2025 Том: 7 Номер журнала: 2
Страницы: 139-152
Тип статьи: Научная статья
УДК: 519.71, 621.311
DOI: 10.17150/2713-1734.2025.7(2).139-152
Аннотация:
Рассмотрены вопросы обеспечения электромагнитной безопасности вблизи опор четырехфазных линий электропередач (ЧЛЭП). Цель исследований заключалась в создании цифровых моделей для расчета уровней напряженностей электромагнитного поля (ЭМП), генерируемых ЧЛЭП 220 кВ. Вблизи опоры значительно усложняется характер распределения ЭМП в пространстве. В результате моделирования получены данные о зависимостях амплитуд напряженностей ЭМП от пространственных координат и сформированы трехмерные диаграммы, которые позволяют наглядно представить характер распределения ЭМП в окрестности опоры. Результаты проведенных исследований показывают, что предложенная методология позволяет корректно учитывать влияние металлических опор при моделировании электромагнитных полей. На ее основе возможно разрабатывать мероприятия, направленные на улучшение условий электромагнитной безопасности персонала, обслуживающего линии электропередачи (ЛЭП).
Ключевые слова: моделирование ЭМП, учет металлических опор, электромагнитная безопасность
Список цитируемой литературы:
  • Самородов Г.И. Четырехфазные электропередачи / Г.И. Самородов // Известия российской академии наук. Энергетика. - 1995. - № 6. - С. 3-11.
  • Самородов Г.И. Прогрессивные технологии передачи электроэнергии на переменном токе на дальние и сверхдальние расстояния / Г.И. Самородов, Т.Г. Красильникова. - EDN RPFINB // Энергетическая политика. - 2013. - № 5. - С. 31-38.
  • Красильникова Т.Г. Фазопреобразующий трансформатор для четырехфазных электропередач / Т.Г. Красильникова, В.З. Манусов. - EDN MVKCZT // Научный вестник Новосибирского государственного технического университета. - 2010. - № 3 (40). - С. 143-152.
  • Устинов А.А. Определение места повреждения на четырехфазных воздушных линиях электропередачи высокого напряжения / А.А. Устинов. - EDN SYQNEJ // Инфраструктурные отрасли экономики: проблемы и перспективы развития. - 2014. - № 7. - С. 120-127.
  • The Key Equipment of Low-Frequency Four-Phase Independent Power System: Topology Structure and Control Strategy of Four-Phase Voltage Source Converter / Di Zhu, Chuang Liu, Zhongchen Pei [et al.]. - DOI 10.1109/PEAC56338.2022.9959729 // IEEE International Power Electronics and Application Conference and Exposition (PEAC). - 2022. - P. 1314-1317.
  • Mazzanti G. Can Four-Phase Transmission Lines be Considered as a Practical Alternative to Traditional Three-Phase Lines in the European electricity market? / G. Mazzanti, S. Quaia. - DOI 10.1109/PCT.2007.4538537 // IEEE Lausanne Power Tech. - 2007. - P. 1498-1503.
  • Samorodov G. Four-Phase Transmission Systems and Estimation of EffectiveNess of Their Application for Power Transmission from the Three Gorges Plant to East China / G. Samorodov. - DOI 10.1109/ICPST.1998.728942 // Powercon 98. International Conference on Power System Technology. - 1998. - P. 146-150.
  • Lauria D. Some Modeling Problems for Four-Phase Power Transmission Systems / D. Lauria, G. Mazzanti, S. Quaia. - DOI 10.1109/ICCEP.2011.6036281 // International Conference on Clean Electrical Power (ICCEP). - 2011. - P. 541-546.
  • Giovanni Mazzanti. Four-Phase AC Connections: An Alternative Possibility for the Expansion of Transmission Grids / Giovanni Mazzanti, Stefano Quaia. - DOI 10.1109/TPWRD.2009.2035702 // IEEE Transactions on Power Delivery. - 2010. - Vol. 25, iss. 2. - P. 1010-1018.
  • Lauria D. Comparative Analysis of Special Transformers for Four-Phase Power Transmission Systems / D. Lauria, G. Mazzanti, S. Quaia. - DOI 10.1109/SPEEDAM.2012.6264425 // International Symposium on Power Electronics Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion. - 2012. - P. 894-899.
  • Guangye L. Three-Phase-to-Four-Phase Transformer for Four-Phase Power-Transmission Systems / L. Guangye, Y. Yihan. - DOI 10.1109/MPER.2002.4312310 // IEEE Transactions on Power Delivery. - 2002. - Vol. 17, iss. 4. - P. 1018-1022.
  • R. van de Sandt Analysis of Bipolar-6-Phase-Transmission System with Option of 4-Phase-Operation for Large Scale Wind Farms / R. van de Sandt, H. Brakelmann, I. Erlich. - DOI 10.1109/PECON.2008.4762456 // IEEE 2nd International Power and Energy Conference. - 2008. - URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/4762456.
  • Lauria D. The Economic Feasibility of Four-Phase AC Overhead Connections / D. Lauria, G. Mazzanti, S. Quaia. - DOI 10.1109/ICCEP.2011.6036287 // International Conference on Clean Electrical Power (ICCEP). - 2011. - P. 541-546.
  • Della Torre F. Symmetrical Components and Space-Vector Transformations for Four-Phase Networks / F. Della Torre, S. Leva, A.P. Morando. - DOI 10.1109/TPWRD.2008.923158 // IEEE Transactions on Power Delivery. - 2008. - Vol. 23, iss. 4. - P. 23.
  • Apparent Power and Energy Characteristics of a Multiphase Power Supply System / M.Yu. Artemenko, V.V. Chopyk, S.Y. Polishchuk [et al.]. - DOI https://doi.org/10.1109/MEES61502.2023.10402496 // IEEE 5th International Conference on Modern Electrical and Energy System (MEES). - 2023. - P. 1-4.
  • Tiguntsev S.G. Determination of the Damage Location on Multiphase and Multi-Wire Power Transmission Lines / S.G. Tiguntsev, S.B. Usmonov, K.V. Shafarevich. - DOI 10.1109/reepe57272.2023.10086853 // 5th International Youth Conference on Radio Electronics, Electrical and Power Engineering (REEPE). - 2023. - Vol. 5. - P. 1-4.
  • Zheng Xu, Hongtao Liu. The Harmonic Model and its Algorithm for Coupled Multiphase Transmission Line / Zheng Xu, Hongtao Liu. - DOI 10.1109/ICHQP.2000.896855 // Ninth International Conference on Harmonics and Quality of Power. Proceedings. - 2000. - Vol. 3. - URL: https://www.researchgate.net/publication/3883346.
  • Correia de Barros M.T. Identification of the Capacitance Coefficients of Multiphase Transmission Lines Exhibiting Corona under Transient Conditions / M.T. Correia de Barros // IEEE Transactions on Power Delivery. - 1995. - Vol. 10, iss. 3. - P. 1642-1648.
  • Tavares M.C. New Multiphase Transmission Line Model / M.C. Tavares, J. Pissolato, C.M. Portela // 8th International Conference on Harmonics and Quality of Power. Proceedings. - 1998. - P. 489-494.
  • Tavares M.C. New Mode Domain Multiphase Transmission Line Model Applied to Transient Studies / M.C. Tavares, J. Pissolato, C.M. Portela // Powercon '98 : International Conference on Power System Technology. Proceedings. - 1998. - P. 860-864.
  • Fan C. A Fault-Location Method for 12-Phase Transmission Lines Based on Twelve-Sequence-Component Method / C. Fan, L. Liu, Y. Tian // IEEE Transactions on Power Delivery. - 2011. - Vol. 26, iss. 1. - P. 135-142.
  • Mamdouh Abdel-Akher. Fault Analysis of Multiphase Distribution Systems Using Symmetrical Components / Mamdouh Abdel-Akher, Khalid Mohamed Nor // IEEE Transactions on Power Delivery. - 2010. - Vol. 25, iss. 4. - 2931-2939.
  • A Comparison of Model-Order Reduction Techniques for Multiphase Transmission Line Systems / C.J. Ramlal, S. Ibrir, A. Singh, S.Rocke. - DOI 10.1109/CICN.2016.95. // 8th International Conference on Computational Intelligence and Communication Networks (CICN). - 2016. - P. 459-465.
  • Talukdar S.N. Algorithms for the Simulation of Transients in Multiphase Variable Parameters Transmission Lines / S.N. Talukdar // IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems. - 1972. - Vol. PAS-91, iss. 2. - P. 679-687.
  • Закарюкин В.П. Комплексное моделирование мультифазных, многоцепных и компактных линий электропередачи / В.П. Закарюкин, А.В. Крюков, Ван Лэ. Тхао. - Иркутск : Изд-во ИрГУПС, 2020. 296 с.
  • Закарюкин В.П. Сложнонесимметричные режимы электрических систем / В.П. Закарюкин, А.В. Крюков. - Иркутск : Изд-во Иркут. ун-та, 2005. - 273 с.
  • Закарюкин В.П. Моделирование электромагнитных полей, создаваемых системой коротких токоведущих частей / В.П. Закарюкин, А.В. Крюков. - EDN IBGNVQ // System analysis and mathematical modeling. - 2021. - T. 3, № 2. - С. 145-163.
  • Закарюкин В.П. Моделирование электромагнитных полей тяговой сети 25 кВ с учетом металлических конструкций портального типа / В.П. Закарюкин, А.В. Крюков, Е.В. Воронина. - EDN JIMGMZ // Извести Транссиба. - 2024. - № 1 (57). - С. 131-141.
  • Consideration of the Influence of Supports in Modeling the Electromagnetic Fields of 25 kV Traction Networks Under Emergency Conditions / K. Suslov, A. Kryukov, E. Voronina, P. Ilyushin. - DOI 10.1016/j.gloei.2024.08.004 // Global Energy Interconnection. - 2024. - Vol. 7, iss. 4. - P. 528-540.