Magnetic Field Active Shielding of Overhead Power Lines with Triangular Phase Conductors Arrangements
Închide
Conţinutul numărului revistei
Articolul precedent
Articolul urmator
230 3
Ultima descărcare din IBN:
2020-05-28 08:03
Căutarea după subiecte
similare conform CZU
621.3.013 (3)
Electrotehnică (761)
SM ISO690:2012
КУЗНЕЦОВ, Борис; НИКИТИНА, Татьяна; БОВДУЙ, Игорь. Magnetic Field Active Shielding of Overhead Power Lines with Triangular Phase Conductors Arrangements. In: Problemele Energeticii Regionale. 2020, nr. 1(45), pp. 14-29. ISSN 1857-0070.
10.5281/zenodo.3713400
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Problemele Energeticii Regionale
Numărul 1(45) / 2020 / ISSN 1857-0070

Magnetic Field Active Shielding of Overhead Power Lines with Triangular Phase Conductors Arrangements

Ecranarea activă a câmpului magnetic al liniilor electrice aeriene cu amplasare în triunghi a conductoarelor fazelor

Активное экранирование магнитного поля воздушных линий электропередачи с треугольным расположением фазных проводов


CZU: 621.3.013
DOI: 10.5281/zenodo.3713400
Pag. 14-29

Кузнецов Борис1, Никитина Татьяна2, Бовдуй Игорь1
 
1 Институт технических проблем магнетизма НАН Украины,
2 Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет
 
Disponibil în IBN: 27 martie 2020


Rezumat

The purpose of the work is synthesis of two degree of freedom robust two circuits system of active shielding of magnetic field, generated by overhead power lines with triangular phase conductor’s arrangements for reducing the initial magnetic flux density to the sanitary standards level and reducing the system sensitivity to the plant parameters variations. Two circuits system of active shielding includes two shielding coils. System of active shielding synthesis reduced to the multiobjective stochastic game solution, in which the vector payoff is calculated on the basis of the Maxwell equations solutions in the quasi-stationary approximation. The calculation of multiobjective game solution is based on the multi swarm particles optimization algorithms. The initial parameters for the synthesis are geometry and number of phase conductors, operating currents of overhead power lines, as well as the size of the shielding space As a result of the synthesis the number, configuration, spatial arrangement, and currents of shielding coil, algorithm parameters of the two degree of freedom robust two circuit system of active shielding of magnetic field as well as the resulting value of the magnetic flux density in the shielding space are determined. New scientific results are theoretical and field experimental research of the shielding factor of two circuit system of active shielding with two shielding coils carried out. The possibility of reduction of the initial magnetic flux density level is given. It is shown that the experimental and calculated magnetic field induction values differ by not more than 20 %.

Obiectivul lucrării este sinteza unui sistem robust complex de ecranare activă a câmpului magnetic generat de liniile electrice aeriene cu amplasrea în triunghi a conductoarelor întru a reduce inducția inițială a câmpului magnetic în clădirile rezidențiale până la nivelul prescris de standardele sanitare și a reduce sensibilitatea sistemului e alimentare în cazul devierilor parametrilor. Sistemul de ecranare activ este un dublu-circuit și conține două înfășurări de ecranare. Procedeura de sinteza a sistemului se reduce la obținerea soluției unui șoc stohastic multicriterial în care câștigul vectorial este calculat pe baza obținerii soluțiilor ecuațiilor Maxwell în aproximarea quasistaționară. Obținerea soluției jocului multicritrial se bazează pe algoritmi de optimizare cu multiroi de particule din soluțiile optimale Pareto, luând în considerare relațiile binare de preferințe. Parametrii inițiali pentru sinteză sunt dimensiunile geometrice, numărul de conductoare și curenții de lucru ai liniei electrice aeriene, precum și dimensiunile spațiului ecranat. Ca urmare a sintezei, se determină cantitatea, configurația, locația spațială și curenții înfășurărilor de ecranare, parametrii algoritmului sistemului robust combinat de ecranare activă a câmpului magnetic, precum și valorile inducției câmpului magnetic rezultat în punctele spațiului de ecranare. Ca rezultat, sunt formulate recomandări practice cu privire la o alegere rezonabilă a amplasamentului spațial a două înfășurări de ecranare a sistemelor robaste de ecranare activă a câmpului magnetic creat de liniile electrice aeriene cu un aranjament triunghiular al fazelor, ținând cont de caracteristicile spațio-temporale ale câmpului magnetic. Se prezentată posibilitatea reducerii inducției câmpului magnetic inițial la nivelul standardelor sanitare. S-a constatat că valorile experimentale și calculate ale inducției câmpului magnetic în spațiul de ecranare diferă cu cel mult 20%.

Целью работы является синтез робастной комбинированной системы активного экранирования магнитного поля, генерируемого воздушными линиями электропередачи с треугольным расположением фазных проводов предназначенной для снижения индукции исходного магнитного поля в жилых помещениях до уровня санитарных норм и уменьшения чувствительности системы к изменениям параметров системы. Система активного экранирования является двухконтурной и содержит две экранирующие обмотки. Синтез системы сведен к решению многокритериальной стохастической игры, в которой векторный выигрыш вычисляется на основании решений уравнений Максвелла в квазистационарном приближении. Решение многокритериальной игры находится на основе алгоритмов оптимизации мультироем частиц из Парето оптимальных решений с учетом бинарных отношений предпочтения. Исходными параметрами для синтеза являются геометрические размеры, количество проводов и рабочие токи воздушной линии электропередачи, а также размеры экранируемого пространства. В результате синтеза определяется количество, конфигурация, пространственное расположение и токи экранирующих обмоток, параметры алгоритма работы робастной комбинированной системы активного экранирования магнитного поля, а также значения индукции результирующего магнитного поля в точках пространства экранирования. Новыми научными результатами являются теоретические и полевые экспериментальные исследования синтезированной двухконтурной системы активного экранирования магнитного поля, создаваемого воздушными линиями электропередачи с треугольным расположением фазных проводов в зоне экранирования. Приводятся практические рекомендации по обоснованному выбору пространственного расположения двух экранирующих обмоток робастных систем активного экранирования магнитного поля, создаваемого воздушными линиями электропередачи с треугольным расположением фазных проводов с учетом пространственно-временной характеристики магнитного поля. Показана возможность снижения индукции исходного магнитного поля до уровня санитарных норм. Установлено, что экспериментальные и расчетные значения индукции магнитного поля в пространстве экранирования различаются не более чем на 20 %.

Cuvinte-cheie
overhead power lines, triangular phase conductor’s arrangements, magnetic field, active shielding system, theoretical and field experimental research,

linii electrice aeriene, dispunere triunghiulară a firelor de fază, câmp magnetic, sistem robust de ecranare activă, studii teoretice și experimentale de teren,

воздушные линии электропередачи, треугольное расположение фазных проводов, магнитное поле, робастная система активного экранирования, теоретические и полевые экспериментальные исследования