АНАЛІЗ ЕФЕКТИВНОСТІ АКТИВНОГО ЕКРАНУВАННЯ ЗОВНІШНЬОГО МАГНІТНОГО ПОЛЯ ВБУДОВАНИХ ТРАНСФОРМАТОРНИХ ПІДСТАНЦІЙ ПОТУЖНІСТЮ ДО 1260 кВА
DOI:
https://doi.org/10.20998/2313-8890.2022.11.05Ключові слова:
вбудована трансформаторна підстанція, магнітне поле, житлове приміщення, активне екранування, пасивне екранування, ефективність екрануванняАнотація
У статті на основі розроблених методів розрахунку магнітного поля та синтезу систем активного екранування магнітного поля трансформаторних підстанцій обґрунтована можливість зменшення до рівня санітарних норм індукції магнітного поля у житловому приміщенні розміщеному біля трансформаторної підстанції потужністю до 100 кВА з допомогою найпростіших систем активного екранування з однією обмоткою. Обґрунтування виконане теоретично на комп’ютерній моделі та експериментально на лабораторному макеті трансформаторної підстанції і системи активного екранування. Проведено синтез систем активного екранування магнітного поля трансформаторної підстанції потужністю 1260 кВА та обґрунтована можливість зменшення до рівня санітарних норм індукції магнітного поля у житловому приміщенні системою активного екранування з чотирма компенсаційними обмотками. Проведено порівняння ефективності розроблених систем активного екранування магнітного поля трансформаторних підстанцій з відомими методами пасивного екранування та методами удосконалення конструкції трансформаторних підстанцій. Вперше теоретично та експериментально обґрунтована достатність використання методів пасивного екранування при потужності трансформаторних підстанцій до 300 кВА, методів удосконалення конструкції при потужності трансформаторних підстанцій до 670 кВА та методу активного екранування при потужності трансформаторних підстанцій до 1260 кВА, який є універсальним і дозволяє виконати зменшення магнітного поля без втручання в конструкцію трансформаторної підстанції. Запропоновані рекомендації з використання методів зменшення магнітного поля в житлових приміщеннях від вбудованих трансформаторних підстанцій потужністю 100–1260 кВА.
Посилання
Serdiuk A. М., Dumanskiy V. Yu., Bitkin S. V., Didyk N. V., Dumanskiy Yu. D, et. al. Hygienical ground of requirements to placing and exploitation of cable busses of electricity transmission and their equipment in the conditions of modern municipal building [Hihiienichne obgruntuvannia vymoh do rozmishchennia ta ekspluatatsii kabelnykh linii elektroperedachi ta yikh obladnannia v umovakh suchasnoi miskoi zabudovy], Hihiiena naselenykh mists: Zbr. Nauk. Pr., 2015. no. 66, pp. 20–29.
Electrical installation regulations [Pravila ulashtuvannya electroustanovok], Fort Publ. Kharkiv, 2017, 760 p.
Rozov V. Y., Pelevin D. Y., Pielievina K. D. External magnetic field of urban transformer substations and methods of its normalization. Electrical Engineering & Electromechanics. 2017. no. 5. pp. 60–66.
Rozov V. Yu., Kundius K. D., Pelevin D. Ye. Active shielding of external magnetic field of built-in transformer substations. Electrical Engineering & Electromechanics. 2020. no. 3. pp. 24–30.
Grbić M., Canova A., Giaccone L. Magnetic field in an apartment located above 10/0.4 kV substation: levels and mitigation techniques. CIRED – Open Access Proceedings Journal. 2017. vol. 1. pp. 752–756.
Alotto P., Guarnieri M., Moro F., Turri R. Mitigation of residential magnetic fields generated by MV/LV substations. 42nd International Universities Power Engineering Conference. 2007. pp. 832–836.
Grbi´c M., Canova A., Giaccone L. Levels of magnetic field in an apartment near 110/35 kV substation and proposal of mitigation techniques. Mediterranean Conference on Power Generation, Transmission, Distribution and Energy Conversion. 2016. P. 1–8.
Bravo-Rodríguez J., Del-Pino-López J., Cruz-Romero P. A Survey on optimization techniques applied to magnetic field mitigation in power systems. Energies. 2019. vol. 12. no. 7. pp. 1332.
Geri A., Veca G. M. Power-frequency magnetic field calculation around an indoor transformer substation. WIT transactions on modelling and simulation. 2005. vol. 39. 10 p. https://doi.10.2495/BE050641.
Burnett J., Du Yaping P. Mitigation of extremely low frequency magnetic fields from electrical installations in high-rise buildings. Building and Environment. 2002. vol. 37. no. 8–9. pp. 769–775.
Leung S. W., Chan K. H., Fung L. C. Investigation of power frequency magnetic field radiation in typical high-rise building. European Transactions on Electrical Power. 2011. vol. 21. no. 5. pp. 1711–1718.
Canova A., Giaccone L. Real-time optimization of active loops for the magnetic field minimization. International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics. 2018. vol. 56. pp. 97–106.
del-Pino-Lopez J. C., Giaccone L., Canova A., Cruz-Romero P. Ga-based active loop optimization for magnetic field mitigation of MV/LV substations. IEEE Latin America Transactions. 2014. vol. 12. no. 6. pp. 1055–1061.
del-Pino-López J., Giaccone L., Canova A., Cruz-Romero P. Design of active loops for magnetic field mitigation in MV/LV substation surroundings. Electric Power Systems Research. 2015. vol. 119. pp. 337–344.
Canova A., del-Pino-López J. C., Giaccone L., Manca M. Active Shielding System for ELF Magnetic Fields. IEEE Transactions on Magnetics. 2015. vol. 51. no. 3. pp. 1–4.
Garzia F., Geri A. Active shielding design in full 3D space of indoor MV/LV substations using genetic algorithm optimization. IEEE Symposium on Electromagnetic Compatibility. 2003. vol. 1. pp. 197–202.
Garzia F., Geri A. Reduction of magnetic pollution in urban areas by an active field cancellation. WIT Transactions on Ecology and the Environment. 2004. p. 72.
Rozo, V. Yu. External magnetic fields of power electrical equipment and methods for reducing them Preprint. [Vneshnie magnitnie polya silovogo elektrooborudovaniya i metodi ikh umensheniya Preprint], NAS of Ukraine The Institute of Electrodynamics Publ., Kyiv, 1995. no. 772, 42 p.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами: Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через [6 місяців] з дати публікації автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).