1 / 42

ФТИ СВФУ д.ф.-м.н. Григорьев Ю.М.

ММРСТ Якутск 21-24 мая 2012. Математическое моделирование волн тока и напряжения в линиях передач в условиях многолетней мерзлоты. ФТИ СВФУ д.ф.-м.н. Григорьев Ю.М. Магистральные линии. ЛЭП. Трубопровода. Кабель связи. Волна тока и напряжения – электростатическая компонента. ФТИ СВФУ

minh
Download Presentation

ФТИ СВФУ д.ф.-м.н. Григорьев Ю.М.

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. ММРСТ Якутск 21-24 мая 2012 Математическое моделирование волн тока и напряженияв линиях передач в условиях многолетней мерзлоты ФТИ СВФУ д.ф.-м.н. Григорьев Ю.М.

  2. Магистральные линии ЛЭП Трубопровода Кабель связи

  3. Волна тока и напряжения – электростатическая компонента • ФТИ СВФУ • д.ф.-м.н. Григорьев Ю.М.

  4. ГИТ –геомагнитно-индуцированные токи

  5. Определение Европейского Космического Агенства: • Космическая погода (Space weather) — условия на Солнце и в солнечном ветре, магнитосфере, ионосфере и термосфере, которые могут влиять на надежность космических и наземных технологических систем и могут угрожать жизни и здоровью людей

  6. Число всех АПВ и ПВ с 2005 по 2009 года по отчетам ОАО АК «Якутскэнерго» Число неуспешных АПВ и ПВ с 2005 по 2009 года по отчетам ОАО АК «Якутскэнерго»

  7. Число аварий в энергосетях США в районах повышенного риска (близких к авроральной зоне) возрастает вслед за уровнем геомагнитной активности. В годы минимума активности вероятности аварий в опасных и безопасных районах практически уравниваются. (1. УРОВНЬ ГЕОМАГНИТНОЙ АКТИВНОСТИ. 2. ЧИСЛО АВАРИЙ В ГЕОМАГНИТНО-ОПАСНЫХ РАЙОНАХ. 3. ЧИСЛО АВАРИЙ В БЕЗОПАСНЫХ РАЙОНАХ)

  8. Сильнейшие магнитные бури в марте 1989 года и августе 1972 года вывели из строя электростанции на севере Канады, в результате чего население городов осталось без электричества на несколько часов. Вследствие аварии на электростанциях гидрокаскада в провинции Квебек (Канада) после магнитной бури 13 марта 1989г. 6 000 000 людей на 9 часов остались без электроэнергии;Материальные потери вследствие этого составили около $13. 200. 000;Ущерб оборудования – составил около $6.500. 000.

  9. Скандинавия В Скандинавских странах созданасеть научных обсерваторий. К научным исследованиям Финнского метеорологического института подключиласькоммерческая “The Gasum Oy company” для совместных исследований влияниягеомагнитно наведенных токов в финнских газо- и нефтепроводах.

  10. Геомагнитно-индуцированные токи в ЛЭП и трубопроводах

  11. Измерения токов, наведенных в трубопроводе ударами молний

  12. Измерительная схема

  13. Обработка данных

  14. Вариации Z- составляющей магнитного поля – измерения ГИТ Геомагнитно – индуцированный ток I=3,2 А. 1 - на газопроводе (1 м в стороне) (относительные единицы) и 2 - вдали от газопровода (600 м) (относительные единицы) в период магнитного возмущения 21.01.05. По оси абсцисс приведено мировое время (UT)

  15. Цель Разработка и вычислительная реализация математических моделей токов и напряжений, индуцированных в линиях передач грозовыми разрядами и геомагнитными возмущениями в условиях многолетней мерзлоты. Задачи • разработка математических моделей ВТН в линиях передач;  • численные оценки величин токов и напряжений в линиях передач; • обработка данных натурных измерений; • адаптация результатов численных расчетов к натурным экспериментальным данным.

  16. Удар молнии вблизи линии передач

  17. Аналитическое решение

  18. Кабель Волны силы тока Волны напряжения

  19. Кабель x x Волна силы тока Волна напряжения x Сравнение максимальных значений амплитуды силы тока

  20. Разряд молнии между облаками

  21. Трубопровод Волны силы тока Волны напряжения

  22. Разряд молнии перпендикулярно линии передач y -Q y2 x Линия передач y1 Q Если x1=x2, y1=y2, z1=z2, то ВТН в проводнике не образуется.

  23. Учет зависимости тока молнии от времени (t) -Q(t) Q(t) – зависимость заряда облака от времени

  24. Прямоугольный импульс тока молнии Q(t) Q t 0 t0

  25. Волна силы тока в кабелеудар молнии о землю Сравнение максимальных значений

  26. Волна силы тока в кабеле при разряде молнии между облаками Сравнение максимальных значений

  27. Трубопровод

  28. Импульс тока, наиболее близкий к реальному

  29. Трубопровод

  30. В целях сохранения живучести аппаратуры применено ограничение 5В на величину сигнала поступающие в АЦП. В момент ближней грозы 3-7 км от точки измерения, в 6 случаях это ограничение сработало, т.е. U> 5В

  31. Методика обработки натурных данных Сила тока в рамке по закону Ома По закону электромагнитной индукции Фарадея Напряжение на АЦП

  32. Обработка натурных данных Напряжение в трубопроводе по натурным данным Сила тока в трубопроводе по натурным данным

  33. Адаптация математической модели

  34. Индуцированное перенапряжение в однопроводной ЛЭП, при электромагнитном излучении канала молнии

  35. Импульс тока молнии

  36. Параметры задачи r=50 м – расстояние канала молнии от провода.

  37. Индуцированное напряжение в однопроводной ЛЭП x=500 м

  38. Возникновение ВТН в ЛЭП H=1500 l=250м –толщина многолетней мерзлоты

More Related