ВВЕДЕНИЕ

    
    Высокочастотные (ВЧ) каналы по воздушным линиям электропередачи (ВЛ) являются одним из основных видов каналов связи в энергосистемах Советского Союза. Более половины общего числа каналов телефонной связи и телемеханики, эксплуатирующиеся в энергетике, и подавляющее большинство каналов релейной защиты и противоаварийной автоматики, к которым предъявляются наибольшие требования по надежности, являются каналами ВЧ связи по ВЛ.
    
    Основным элементом ВЧ каналов по ВЛ является ВЧ тракт, параметры которого в значительной степени определяют параметры самого канала связи.
    
    Расчет параметров ВЧ трактов можно производить по точным методам с помощью больших ЭВМ серии ЕС и по упрощенным методам с помощью ручного счета, расчета на небольших настольных ЭВМ, и, наконец, с помощью графиков и номограмм.
    
    Точные методы расчета параметров ВЧ трактов, модальных параметров ВЛ и ВЧ помех от короны на выходе ВЧ трактов по ВЛ, проходящих над однородным грунтом, которые используют для описания волновых процессов в ВЛ матричную алгебру, реализованы во ВНИИЭ в виде программ "Тракт" и "NOISE" для ЭВМ ЕС 1033 и EC 1045. Программы написаны на языке Фортран-IV в операционной системе ОС. Для расчета параметров трактов по ВЛ, проходящих над грунтом с двухслойной структурой, в НИИПТ разработана программа "Тракт-85", написанная на языке ПЛ-1 ОС ЕЭС ЭВМ. Каждая из программ требует для работы 350 Кб оперативной памяти. Общие сведения о программах приведены в приложении 1.
    
    Упрощенные расчеты параметров ВЧ трактов и уровней ВЧ помех от короны производились до настоящего времени на основании "Руководящих указаний по расчету параметров и выбору схем высокочастотных трактов по линиям электропередачи" (М.: Энергия, 1975) и "Руководящих указаний по выбору частот высокочастотных каналов по линиям электропередачи 35, 110, 220, 330, 500 и 750 кВ" (М.: СПО ОРГРЭС, 1977).
    
    Со времени выхода этих документов появились новые схемы присоединения к ВЛ (внутрифазные и внутритросовые тракты), расширился диапазон рабочих частот каналов по ВЛ, проведены новые теоретические и экспериментальные исследования параметров ВЧ трактов и ВЧ помех от короны. Все это вызвало необходимость пересмотра действующих Руководящих указаний (РУ).
    
    В настоящие Методические указания (МУ) по сравнению с предыдущим изданием введены следующие добавления и изменения:
    

    расширена область применения МУ на диапазон частот от 30 до 1000 кГц и на линии напряжением до 750 кВ;
    
    учтены новые типовые конструкции опор ВЛ 35-750 кВ;
    
    учтено влияние на модальные параметры ВЛ емкости проводов и тросов на опору и даны рекомендации по расчету этих емкостей;
    
    даны рекомендации по расчету модальных параметров ВЛ с учетом слоистой структуры грунта;
    
    даны рекомендации по расчету параметров новых видов трактов - по одиночным грозозащитным тросам, внутрифазных трактов по изолированным составляющим расщепленных фаз; внутритросовых трактов по изолированным составляющим расщепленных тросов; по ВЛ с кабельными вставками;
    
    пересмотрен и значительно расширен раздел по определению помех в каналах ВЧ связи по ВЛ;
    
    введен новый раздел по влиянию на затухание ВЧ трактов повреждений на ВЛ;
    
    расширен раздел по определению влияний между различными ВЧ каналами.
    
    Все выражения упрощенных методов расчетов получены из соответствующих строгих матричных уравнений при ряде допущений, что позволяет получить для наиболее распространенных в практике случаев организации трактов достаточно простые расчетные формулы.
    
    Методические указания предназначены для использования работниками проектных, наладочных, эксплуатационных и научно-исследовательских организаций, занимающихся вопросами передачи информации по каналам ВЧ связи по ВЛ. Приведенные в МУ сведения позволяют правильно выбрать схему присоединения к фазам и тросам ВЛ; произвести расчет (как вручную, так и с помощью настольных программируемых и непрограммируемых ЭВМ) параметров ВЧ тракта с выбранной схемой присоединения; построить с использованием приведенных выражений расчетные графики и номограммы для быстрого определения параметров ВЧ тракта в некоторых частных случаях; производить анализ влияния тех или иных причин на полученные значения параметров.
    
   С выходом настоящих Методических указаний выпущенные в 1975 г. РУ считать утратившими силу.
    
    

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ УПРОЩЕННЫХ МЕТОДОВ РАСЧЕТОВ
И РАСЧЕТОВ НА БОЛЬШИХ ЭВМ ПО ТОЧНЫМ МЕТОДАМ

    
    1.1. Упрощенные методы расчета параметров ВЧ трактов, влияний между ВЧ каналами и уровней ВЧ помех от короны могут применяться в основном в тех случаях, когда слоистая структура грунта не оказывает заметного влияния на модальные параметры ВЛ, т.е. выполняется условие
    

,                                                  (1.1)

    
где - глубина верхнего слоя грунта, м;

    
     - удельное сопротивление верхнего слоя грунта, Ом·м;
    
     - частота, кГц.
    
    1.2. При выполнении (1.1) упрощенные методы расчета могут быть использованы при решении следующих задач:
    
    расчет параметров ВЧ трактов по фазам и грозозащитным тросам нетранспонированных и транспонированных ВЛ 37-750 кВ при условии, что схема транспозиции фаз и тросов стандартная: две транспозиции фаз с длинами шагов транспозиции, отличающихся один от другого не более чем на ±10%, и транспозиция тросов (для ВЛ напряжением 500 кВ и выше с двумя тросами) - каждые 15-20 км;
    
    расчет параметров ВЧ трактов с ответвлениями от ВЛ, обходами промежуточных подстанций и кабельными вставками при условии, что ВЛ может быть принята в расчетах симметричной или при условии, что линия нетранспонирована и присоединение к линии выполнено по оптимальной схеме. При этом число ответвлений и (или) обходов и (или) кабельных вставок в ВЛ не должно превышать двух при тракте с присоединением фаза-земля или четырех при тракте с присоединением фаза-фаза;
    
    определение взаимных влияний между ВЧ каналами, если эти каналы организованы по одной и той же ВЛ или по разным ВЛ, заходящим на одну подстанцию, или по разным ВЛ, не имеющим других связей (для высокой частоты), кроме прохождения в общем коридоре на одном из участков трассы.
    
    1.3. В случае невыполнения (1.1) упрощенные методы могут применяться при:
    
    расчете параметров ВЧ трактов по изолированным составляющим расщепленных фаз и тросов;
    
    расчете параметров ВЧ трактов по нетранспонированным ВЛ с присоединением по оптимальным схемам.
    
    Во всех остальных случаях расчет по упрощенным методам может использоваться лишь для получения оценочных результатов и необходимо проводить расчеты на ЭВМ по специально разработанным программам. При этом расчет параметров ВЧ трактов по ВЛ 500 кВ и выше, а при определении переходных затуханий для внутрифазных трактов и для ВЛ 330 кВ должен производиться с учетом изменения собственных и взаимных емкостей проводов ВЛ из-за влияния опоры. Это влияние определяется с помощью специальной программы ЕОП-86, разработанной НИИПТ. Сведения об этой программе приведены в приложении 1.
    
    

2. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

    
    2.1. Высокочастотным трактом по ВЛ называется составной четырехполюсник, в который входят заключенные между ВЧ входом и ВЧ выходом аппаратуры уплотнения и связанные единой схемой линии электропередачи (воздушные, кабельные), элементы ВЧ обработки (заградители, устройства присоединения, ВЧ кабели) и подстанции (рис.2.1).
    
    

Рис.2.1. Схема высокочастотного тракта:

1 - входные и выходные зажимы четырехполюсника; 2, 3 - многополюсники, входящие в схему тракта (соответственно трехпроводная ВЛ и входное сопротивление подстанции); 4, 5 - четырехполюсники, входящие в схему тракта (соответственно фильтр присоединения с конденсатором связи и ВЧ кабель); 6, 7 - двухполюсники, входящие в схему тракта (соответственно ВЧ заградитель и параллельно включенная аппаратура уплотнения)

    
    
    2.2. Линейным трактом называется составной четырехполюсник, в который входит часть ВЧ тракта, заключенная между точками подключения устройств присоединения к проводам (фазам или тросам) ВЛ.
    
    2.3*. Методы расчетов параметров ВЧ трактов и помех от короны базируются на модальной теории распространения электрических сигналов по многопроводным линиям. Согласно этой теории распространение волн напряжения и тока сигнала по -проводной линии можно рассматривать как распространение суммы волн независимых модальных составляющих (мод) напряжения и тока, число которых равно числу проводов.

_______________

    * 3десь и далее к пунктам, отмеченным звездочкой, имеются пояснения в приложении 7.
    
    Модальные параметры -проводной линии описываются комплексными диагональными матрицами -го порядка коэффициентов распространения и волновых сопротивлений и комплексной квадратной матрицей преобразования напряжений модальных составляющих в напряжения проводов .
    
    Каждая -я мода характеризуется коэффициентом распространения и волновым сопротивлением (-е элементы матриц и ), а также значениями соотношений модальных напряжений в проводах - (-й столбец матрицы ).
    
    Иногда при описании модальных параметров ВЛ вместо матрицы используют матрицу преобразования модальных токов в токи проводов. Матрицы и связаны соотношением:
    

,                                                        (2.1)

    
где - нормирующая диагональная матрица.

    При принятом в Методических указаниях принципе нормализации матриц и матрица составляется из элементов первой строки матрицы . Знак ' означает транспонирование матрицы.
    
    2.4*. Анализ и измерения показывают, что в воздушных -проводных линиях электропередачи имеются междупроводные моды и одна мода все провода-земля. Коэффициент затухания междупроводных мод обуславливается потерями энергии в проводах и относительно небольшими потерями в земле, а фазовый коэффициент этих мод отличается от фазового коэффициента в линии без потерь на 1-3%.
    
    Коэффициент затухания моды все провода-земля обуславливается в основном потерями в земле и имеет много большее значение, чем для междупроводных мод. Фазовый коэффициент этой моды отличается от фазового коэффициента в линии без потерь на 5-15%.
    
    Для основных типов расположения проводов на ВЛ, приведенных на рис.2.2, -2.2, в, существуют следующие междуфазные модальные составляющие.
    

    
Рис.2.2. Принятая нумерация проводов одноцепной ВЛ с горизонтальным (),
треугольным (б) расположением проводов и двухцепной ВЛ (в). Стандартная схема транспозиции (г)

    
    
    Линия с горизонтальным расположением проводов:
    
    мода 1 фаза средняя - две фазы крайних;
    
    мода 2 фаза - фаза крайние.
    
    Линия с треугольным расположением проводов:
    
    мода 1 фаза верхняя - две фазы нижних;
    
    мода 2 фаза - фаза нижние с участием верхней фазы.
    
    Двухцепная линия с вертикальным расположением проводов:
    
    моды 1 и 2 фаза верхняя - фаза средняя с участием нижней фазы;
    
    моды 3 и 4 фаза верхняя - фазы средняя и нижняя;
    
    мода 5 цепь-цепь.
    
    Различие между модами 1 и 2 (3 и 4) заключается в направлении токов в соответствующих фазах разных цепей. Для мод 1 и 3 они разные, а для мод 2 и 4 одинаковые.
    
    Эскизы, показывающие направления токов в проводах ВЛ для разных модальных составляющих, приведены на рис.2.3. Более подробно - см. приложение 2.
    
    

Рис.2.3. Направления токов в фазах ВЛ для модальных составляющих:

, б и в - соответственно для ВЛ с горизонтальным, треугольным и вертикальным расположением фаз

    
    2.5*. Напряжения проводов относительно земли в начале линии, определяемые для заданной схемы присоединения передатчика и условий заземления нерабочих проводов (концевые условия), разлагаются на модальные составляющие согласно системе уравнений, записанных в матричной форме, как
    

,                                                    (2.2)

    
где - столбцевая матрица напряжений модальных составляющих в начале линии;
    
     - столбцевая матрица -го порядка напряжений проводов относительно земли в начале линии.
    
    По однородному участку линии волны напряжений каждой из модальных составляющих распространяется независимо одна от другой. Перераспределение напряжений между модами происходит только в местах нарушения однородности линии (транспозиция, ответвление, конец ВЛ и т.д.). Переход от напряжений модальных составляющих к напряжениям проводов в конце однородного участка линии (индекс ) осуществляется с помощью уравнения, обратного (2.2)
    

.                                                         (2.3)

    
    2.6*. Для ВЧ связи при длине линии более 20 км наибольшее практическое значение имеют волны междупроводных мод. Эти волны, распространяясь вдоль ВЛ, налагаются одна на другую с соответствующими изменениями амплитуды и смещениями по фазе, преломляются и отражаются (в том числе и переходят одна в другую) в местах нарушения однородности линии и определяют значение затухания линейного тракта и неравномерность его изменения при изменении частоты.
    
    Так, если длина нетранспонированной линии с горизонтальным расположением проводов и рабочая частота таковы, что сдвиг фаз между напряжениями модальных составляющих 1 и 2 в конце линии, обусловленный разницей в их скоростях распространения и , равен , т.е. если
    

,                                                      (2.4)

    
то при присоединении к ВЛ по схеме крайняя фаза-земля наблюдается резкое увеличение затухания линейного тракта (полюс затухания) и неравномерности затухания, обусловленного многократными отражениями волн. При переходе на присоединение по схеме средняя фаза-земля мода 2 в передаче сигнала не участвует и затухание линейного тракта и неравномерность этого затухания существенно уменьшается. Аналогичные явления в той или иной степени наблюдаются и для ВЛ с другим расположением проводов и для транспонированных ВЛ.
    
    2.7*. Упрощенные методы расчета параметров ВЧ тракта базируются на основном допущении, что волны всех модальных составляющих, отраженные от места нарушения однородности ВЛ или КЛ, затухают на длине однородного участка. Кроме этого допущения, обычно принимают еще два: волны напряжения и тока модальной составляющей все провода-земля полностью затухают на длине однородного участка линии; нерабочие провода линии по концам линейного тракта (т.е. те провода, к которым не осуществляется присоединение) либо заземлены (режим КЗ), либо изолированы (режим XX). При этом слоистая структура грунта не учитывается и удельное сопротивление грунта принимается равным удельному сопротивлению верхнего слоя.
    
    2.8*. Основное допущение (п.2.7) означает пренебрежение влиянием на параметры тракта волн, многократно отраженных от мест нарушения однородности линий электропередачи. Это влияние сказывается в периодическом изменении затухания и входного сопротивления линейного тракта относительно среднего значения, как показано на рис.2.4. При необходимости (короткие линии) влияние многократно отраженных волн учитывается отдельно.
    
    

Рис.2.4. Зависимость затухания и входного сопротивления линейного тракта
по нетранспонированной линии длиной 25 км от частоты:

с учетом отраженных волн; без учета отраженных волн

    
    
    2.9. Высокочастотный тракт характеризуется собственным затуханием, характеристическим сопротивлением, уровнем и характером ВЧ помех на его выходе.
    
    2.10*. Характеристическим сопротивлением линейного тракта (ЛТ) называется входное сопротивление ЛТ, определенное для данной схемы присоединения без учета отраженных от противоположного конца линии волн. Если сопротивление нагрузки ЛТ выбрать равным его характеристическому сопротивлению, то расчетное затухание тракта будет близко к минимальному (собственному) затуханию.
    
    2.11*. Расчетное собственное затухание линейного тракта для линии длиной определяется по формуле
    

,                                                        (2.5)

    
где - коэффициент затухания основной для рассматриваемого тракта моды;

    
     - дополнительное затухание, обусловленное многомодовым характером распространения волн по ВЛ.
    
    Значение в общем случае является сложной функцией частоты. При допущении, что все модальные составляющие, кроме основной, возбужденные в начале ВЛ или появившиеся в местах нарушения однородности линии, не воспринимаются приемником, дополнительное затухание называется концевым затуханием и обозначается .
    
    2.12. Расчетное затухание ВЧ тракта определяется как сумма расчетных значений всех элементов, входящих в схему тракта
    

,                                                        (2.6)

    
где - общее число элементов, входящих в ВЧ тракт;

    
     - затухание -го элемента тракта.
    
    Максимальное затухание ВЧ тракта определяется по формуле
    

,                                      (2.7)

    
где - максимальное увеличение затухания, обусловленное влиянием многократно отраженных волн в рассматриваемом диапазоне частот.
    
    2.13. Помехи на выходе ВЧ тракта, обусловленные наличием на ВЛ высокого напряжения промышленной частоты, разделяются на помехи от короны на проводах ВЛ, помехи от частичных разрядов в изоляции аппаратов высокого напряжения и линейных изоляторов, коммутационные помехи от работы выключателей высокого напряжения и разъединителей и помехи от дуги короткого замыкания.
    
    На ВЛ переменного тока, заходящих на преобразовательные подстанции постоянного тока, кроме указанных помех, возможно появление помех от преобразователей. Однако при наличии на этих ВЛ специальных высокочастотных помехоподавляющих фильтров помехи этого типа можно не учитывать.
    
    2.14. Помехи от короны в полосе частот не более 30 кГц являются флуктуационными помехами (гауссового типа), у которых среднеквадратическое значение напряжения является функцией фазы напряжения промышленной частоты. Зависимость текущего среднеквадратического значения напряжения помех от фазы напряжения промышленной частоты имеет при разных схемах присоединения к ВЛ один или более всплесков в течение одного периода промышленной частоты. Каждый из всплесков обуславливается короной на проводах (фазах или тросах) вблизи положительного максимума напряженности электрического поля на поверхности этих проводов, если эта напряженность достаточна для появления стримерных разрядов.
    
    На рис.2.5 приведены примеры обобщенных зависимостей для разных схем ВЧ трактов.
    

Рис.2.5. Обобщенные зависимости среднеквадратического значения напряжения помех
от фазы напряжения промышленной частоты:

- средняя фаза ВЛ 500 кВ; б - крайняя фаза ВЛ 500 кВ; в - внутрифазный тракт ВЛ 330 кВ

    
    
    2.15. Помехи от короны характеризуется следующими параметрами:
    
    Среднеквадратическим напряжением, усредненным за период промышленной частоты,
    

                                         (2.8)

    
и соответствующим этому напряжению уровнем помех

    
.                                         (2.9)

    
    Среднеквадратическим напряжением в максимумах всплесков помех зависимости ( - номер фазы, коронирование которой обуславливает указанный всплеск) и соответствующим этому напряжению уровнем помех . При этом определяется по формуле (2.9) при подстановке в нее вместо значения .
    
    2.16. Помехи от частичных разрядов в изоляции (в частности от пробоя разрядного промежутка изоляции грозозащитных тросов) возникают дважды в период промышленной частоты (на каждой из фаз, где имеются пробои), что является характерным отличием этого вида помех от помех, обусловленных короной.
    
    2.17*. Затухание ЛТ по фазным проводам зависит от выбора рабочего провода (или рабочих проводов для схемы фаза-фаза). Схемы ЛТ с меньшим затуханием, меньшей неравномерностью затухания и большей стабильностью параметров при переключениях силового оборудования на подстанциях и изменении температуры воздуха называются оптимальными. Такими схемами являются:
    
    а) нетранспонированная трехпроводная ВЛ (см. рис.2.2, , б): фаза 1 - фаза 2 и фаза 2 - земля;
    
    б) нетранспонированная шестипроводная ВЛ (двухцепная ВЛ) (см. рис.2.2, в): провод 1 - провод 4; провод 1 - провод 2; провод 4 - провод 5; провод 1 (или 4) - земля; провод 2 (или 5) - земля;
    
    в) транспонированная трехпроводная ВЛ (см. рис.2.2, , б) со стандартной схемой транспозиции (см. рис.2.2, г): фаза А - фаза В; фаза А - земля и фаза В - земля.
    
    Примечание. Для транспонированных линий следует учитывать ограничение диапазона рабочих частот ВЧ каналов (см. ниже). За пределами этих ограничений параметры указанных схем присоединения ухудшаются.
    
    
    2.18*. При расчетах параметров ЛТ ВЛ низких классов (как правило, 110 кВ и ниже) по напряжению можно пользоваться теорией симметричных линий, у которых коэффициенты распространения и волновые сопротивления всех междуфазных мод одинаковы, и напряжения и токи всех этих мод образуют единую междуфазную волну. Критерием возможности применения теории симметричных линий принята разница между затуханием ЛТ реальных ВЛ, организованных по разным, но однотипным схемам присоединения (например фаза-земля). Если эта разница не превышает 4 дБ, то с погрешностью не более ±2 дБ затухание ЛТ можно определять используя концепцию симметричных линий. Такие линии в дальнейшем будут называться симметричными. Все остальные линии будут называться несимметричными.
    
    2.19. Высокочастотные тракты по ВЛ разделяются на простые и сложные. Простыми называются ВЧ тракты, в которых имеется один линейный тракт, состоящий из одной ВЛ (транспонированной или нетранспонированной). Сложными называются ВЧ тракты, в которых имеется несколько линейных трактов (тракт с обходами) или один линейный тракт, но при наличии на ВЛ, составляющей линейный тракт, ответвлений или кабельных вставок.
    
    2.20. Влиянием называется явление, при котором часть мощности сигнала, передаваемого по ВЧ тракту (влияющему), переходит на другой тракт (подверженный влиянию) и выделяется там на нагрузке, обуславливая появление помехи. Соотношение между мощностью сигнала, вводимого в влияющий тракт, и мощностью этого сигнала на нагрузке тракта, подверженного влиянию, характеризуется значением переходного затухания.
    
    2.21*. Для трактов, организованных по одной и той же ВЛ, различают переходные затухания на ближнем конце линии и на дальнем конце , определяемые согласно рис.2.6, а.
    

Рис.2.6. Схемы определения переходного затухания ВЛ на ближнем и дальнем концах ()
и защищенности на примере двух внутрифазных трактов (б):

; ;

    
    
    Если влияющий и подверженный влиянию тракты имеют одинаковые затухания, то вместо переходного затухания на дальнем конце для оценки влияния используют защищенность , которая определяется согласно рис.2.6, б. Примерами трактов, имеющих одинаковое затухание, являются два внутрифазных или внутритросовых тракта, тракты, организованные по фазам или тросам, симметрично расположенным на опоре ВЛ (например, фаза 1 - земля и фаза 4 - земля двухцепной нетранспонированной линии рис.2.2, в).
    
    2.22*. Для трактов, организованных по двум разным ВЛ, заходящим на одну подстанцию, различают переходное затухание подстанции на ближнем конце и на дальнем конце . Схемы определения и приведены на рис.2.7.
    
    

Рис.2.7. Схемы определения перехода затухания подстанции на ближнем (а) и дальнем (б) концах:

    
;

    
    
    2.23*. За расчетное значение затухания, вносимого заградителем, принимается затухание, определяемое согласно рис.2.8.
    

Рис.2.8. Схема определения затухания, вносимого заградителем:

;

- при разомкнутом ключе ; - при замкнутом ключе ;

    
    
    2.24. Высокочастотным обходом промежуточной подстанции называется комплекс устройств присоединения и обработки, обеспечивающий прохождение токов высокой частоты при любой схеме включения оборудования высокого напряжения на этой подстанции.
    
    Расчетное значение затухания, обусловленного обходом, определяется без учета паразитной кондуктивной связи между участками тракта до и после обхода через рабочую и нерабочие фазы сборных шин подстанции и без учета паразитной электромагнитной связи на участке параллельного сближения ВЛ, образующих тракт с обходом.
    
    Наличие паразитной связи может как увеличить, так и уменьшить затухание, вносимое обходом, против его расчетного значения. Значение , равное разности между действительным затуханием, вносимым обходом, и его расчетным значением, называется дополнительным затуханием обхода.
    
    2.25. Участком повышенного затухания тракта с обходом называется диапазон частот, где значение превышает 2 дБ.
    
    2.26. Ответвлением, используемым для организации связи, называется такое ответвление от ВЛ, у которого на подстанции, включенной в конце ответвления, устанавливается аппаратура уплотнения ВЛ рассматриваемого канала связи.
    
    2.27. Разделительным фильтром называется полный или неполный четырехполюсник, предназначенный для частотного разделения ВЧ трактов и каналов, работающих по этим трактам.
    
    2.28. Разделительным фильтром высокого напряжения называется фильтр, включаемый в линию электропередачи для обеспечения электромагнитной совместимости каналов ВЧ связи, работающих в электрических сетях, соединяемых этой линией.
    
    2.29*. Увеличение коэффициента затухания основной для данного тракта модальной составляющей, вызванное гололедно-изморозевыми отложениями, называется дополнительным затуханием от гололеда и изморози. Толщина стенки гололеда учитывается в зависимости от района по гололеду согласно табл.2.1.
    
    

Таблица 2.1

    
Нормативная толщина стенки гололеда
(при приведении гололеда к цилиндрической форме и удельному весу 0,9)

    
    
    2.30. Расчетной длиной параллельного сближения называется длина участка, на котором расстояние между осями ВЛ изменяется не более чем на ±5% среднего арифметического расстояния, называемого шириной параллельного сближения.
    
    2.31. Длиной участка косого сближения называется длина участка, на котором расстояние между осями ВЛ изменяется равномерно, возрастая или убывая между крайними точками сближения. Эквивалентная ширина параллельного сближения определяется как (рис.2.9)
    

, при ,                            (2.10)

    
, при .                         (2.11)

Рис.2.9. Эскиз косого сближения ВЛ

    
    
3. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ЛИНЕЙНОГО ТРАКТА И УРОВНЕЙ ВЧ ПОМЕХ

    
3.1. Параметры линейного тракта по симметричным ВЛ

    
    3.1.1*. Параметры линейного тракта по ВЛ могут определяться с использованием теории симметричных линий, если произведения верхней граничной частоты на длину линии не превышают значений, приведенных в табл.3.1.
    
    

Таблица 3.1

    
Максимальные значения произведений для различных ВЛ

    
    
    3.1.2. При организации ВЧ трактов по симметричным ВЛ рабочие провода выбираются произвольно.
    
    3.1.3. Расчетное собственное затухание линейного тракта симметричной ВЛ определяется по формуле
    

.                                                   (3.1)

    
    Определение величин, входящих в (3.1), приводится ниже.
    
    3.1.4*. Коэффициенты распространения междуфазной (индекс "") и земляной (индекс "0") модальных составляющих симметричной ВЛ и волновые сопротивления этих мод определяются по формулам:
    

                                   (3.2)

    
Ом;

Ом.

    
    Значения коэффициентов , и приведены в табл.3.2, значения коэффициентов приведены в табл.3.3. Значения коэффициентов и определяются по кривым, приведенным на рис.3.1, вне зависимости от напряжения ВЛ и типа расположения проводов. При неизвестном значении можно принимать равным 100 Ом·м.
    
    

Таблица 3.2

    
Значения коэффициентов и для симметричных линий

    
    
Таблица 3.3

    
Значения коэффициентов для симметричных линий

Рис.3.1. График для определения приближенных значений (кривая 1) и (кривая 2):

;

;

при Ом·м ;

.

    
    
    Другие модальные параметры, а также выражения для уточненного определения значений , и даны в приложении 2.
    
    3.1.5*. Значение дополнительного затухания для симметричных ВЛ принимается равным:
    
    а) для схемы присоединения фаза-фаза
    

;                                                    (3.3)

    
    б) для схемы присоединения фаза-земля
    

,                                         (3.4)

    
где 2,5 дБ для трехпроводных ВЛ;

    
    1,0 дБ для шестипроводных ВЛ;
    

                                     (3.5)

    
при и кГц·км;

    
                                                       (3.5а)

    
при или кГц·км.

    
    3.1.6*. Расчетное характеристическое сопротивление линейного тракта принимается равным:
    
    а) для схемы присоединения фаза-фаза
    

Ом;

    
    б) для схемы присоединения фаза-земля
    

Ом.

    
    3.1.7. Коэффициент отражения междуфазной волны напряжения от конца симметричной линии определяется по формулам:
    
    а) для схемы присоединения фаза-фаза
    

;                                                     (3.6)


,                                              (3.6а)

    
где - сопротивление нагрузки, включенное между рабочими фазами;

    
    б) для схемы присоединения фаза-земля
    

                (3.7)

    
где - сопротивление нагрузки, включенное между рабочей фазой и землей;

    
     - сопротивление нагрузки, включенное между каждой из нерабочих фаз и землей.
    
    Для приведенных в п.3.1.4 значений и 1,71. С учетом значения значение при КЗ и XX нерабочих фаз может рассчитываться по формулам:
    
    КЗ нерабочих фаз (0)
    

;                                          (3.7а)

    
    ХХ нерабочих фаз
    

.                                           (3.7б)

    
    На рис.3.2 приведены зависимости от значений относительного сопротивления нагрузки рабочей фазы, полученные для расчетных случаев КЗ и XX нерабочих фаз.
    

Рис.3.2. Коэффициент отражения от конца BЛ в зависимости от :

1 - ; 2 - 0

    
    
3.2. Параметры линейного тракта по несимметричным ВЛ

3.2.1. Линейные тракты по фазным проводам ВЛ

    
    3.2.1.1. Для ВЛ 35-220 кВ, если произведение превышает значение, указанное в табл.3.1, а также для ВЛ напряжением 330 кВ и выше затухание линейного тракта по фазным проводам должно определяться по формулам, полученным для несимметричных линий.
    
    3.2.1.2*. При организации линейных трактов по несимметричным ВЛ рекомендуется отдавать предпочтение оптимальным схемам присоединения (см. п.2.17). Применение других схем присоединения допускается только при невозможности по той или иной причине использовать оптимальную схему присоединения.
    
    3.2.1.3*. При выборе схем присоединения для организации линейных трактов следует учитывать требования пп.3.2.1.8, 3.2.1.9, 3.2.1.11 и 3.2.1.14 по ограничению диапазона частот, передаваемых по ВЧ тракту.
    
    3.2.1.4*. Коэффициенты распространения модальных составлявших трехпроводных несимметричных линий с унифицированными опорами можно определять по формулам:
    

                                (3.8)

    
    Примечание. Для трехфазных ВЛ с горизонтальным расположением фаз и двумя изолированными проводящими грозозащитными тросами (т.е. для пятипроводной ВЛ 500 и 750 кВ) коэффициенты распространения модальных составляющих 1 - средняя фаза - остальные фазы и тросы и 4 - фаза-фаза крайние с участием тросов определяются по формулам (3.8), как для трехпроводных ВЛ. При этом модальная составляющая 4 обозначается, как для трехпроводной линии, номером 2.
    
    
    Расчетные значения коэффициентов (1, 2, 0), (1, 2), и приведены в табл.3.4-3.6. Значение коэффициента определяется по кривым рис.3.1 вне зависимости от типа расположения проводов и класса напряжения линии. При неизвестном значении его можно принимать равным 100 Ом·м.
    
    

Таблица 3.4

    
Значения коэффициентов и в (3.8)

    
    
Таблица 3.5

    
Значения коэффициентов в (3.8)

    
    
Таблица 3.6

    
Значения коэффициента в (3.8)

    
    
    Расчетные значения коэффициентов принимаются равными: 0; по данным табл.3.6; - по данным рис.3.1 вне зависимости от типа расположения проводов и классов напряжения линии.
    
    3.2.1.5*. Коэффициенты распространения модальных составляющих шестипроводных (двухцепных) ВЛ с вертикальным расположением проводов и унифицированными типами опор могут быть рассчитаны по формулам (3.8). Расчетные значения коэффициентов , и (1, 2, 3, 4, 5) приведены в табл.3.7 и 3.8; значения коэффициентов и приведены в табл.3.4, коэффициентов - в табл.3.7; значения коэффициентов и могут быть определены по рис.3.1.
    
    

Таблица 3.7

    
Значения коэффициентов для шестипроводных ВЛ в (3.8)

    
    
Таблица 3.8

    
Значения коэффициентов и для шестипроводных ВЛ в (3.8)

    
    
    3.2.1.6. Затухание линейного тракта по несимметричным нетранспонированным или транспонированным ВЛ определяется по формуле
    

,                                                  (3.9)

    
где - коэффициент затухания основной для рассматриваемого тракта -й модальной составляющей (обычно 1);
    
     - суммарная длина однородных участков ВЛ, входящих в линейный тракт (для транспонированной ВЛ - сумма длин всех участков транспозиции);
    
     - дополнительное затухание, определяемое, как показано ниже.
    
    3.2.1.7*. Затухание линейного тракта трехпроводной нетранспонированной ВЛ с горизонтальным и треугольным расположением проводов определяется по формуле (3.9), в которой для всех схем присоединения, кроме схемы фаза 1 - фаза 3 (см. рис.2.2), принимается 1 и определяется по формулам:
    

;                                    (3.10)

    
.                (3.11)

    
    Для схемы присоединения фазы 1 - фаза 3 (см. рис.2.2)
    

                                                         (3.12)

    
    Значения коэффициентов и в (3.10) приведены в табл.3.9.
    
    

Таблица 3.9

    
Значения коэффициентов и в (3.10) и в (3.14)

    
    
    Если допустить погрешность в определении , не превышающую дБ, то при выполнении условия
    

,                                            (3.13)

    
                                              (3.13a)

    
выражение (3.10) упрощается и записывается в виде:

    
.                                        (3.14)

    
    Значения коэффициента также приведены в табл.3.9.
    
    При разных допустимых значениях величина имеет следующие значения:
    

    
    
    3.2.1.8*. При использования неоптимальных схем присоединения к одноименным фазам на передающем и приемном концах нетранспонированной линии длиной (схемы N 4 и 10 табл.3.9) диапазон частот, передаваемых по линейному тракту, если для этих частот не удовлетворяется неравенство (3.13), при 6 дБ, рекомендуется ограничивать. Верхняя граничная частота диапазона определяется по формуле
    

.                                                  (3.15)

    
    Значения коэффициентов приведены в табл.3.10.
    
    

Таблица 3.10

    
Значения коэффициентов в формуле (3.15) для нетранспонированных ВЛ

    
    
    Примечание. Если в рассматриваемом диапазоне частот неравенство (3.13) при 6 дБ удовлетворяется, то ограничения по значению не принимаются во внимание.
    
    
    3.2.1.9*. Использование присоединения по схеме фаза-земля к разноименным фазам на передающем и приемном концах нетранспонированной ВЛ длиной (схемы N 5, 6, 12, 13 табл.3.9) допускается лишь при соблюдении условия
    

дБ,                                                   (3.16)

    
где определяется для самой низкой частоты, передаваемой по тракту.

    
    При использовании схем присоединения N 6 и 13 табл.3.9 диапазон частот, передаваемых по линейному тракту, если для этих частот не удовлетворяется неравенство (3.13) при 6 дБ, рекомендуется ограничивать. При этом верхняя граничная частота определяется по формуле (3.15) со значениями коэффициентов , приведенных в табл.3.10.
    
    Применять схемы присоединения N 5, 6, 12 и 13 (см. табл.3.9) рекомендуется только в том случае, когда с обеих сторон ВЛ обе рабочие фазы обрабатываются в одном и том же диапазоне частот (т.е. образуются два "перекрестных" тракта, например, для схемы N 5 1-0/2-0 и 2-0/1-0, где числитель - схема присоединения на одном из концов ВЛ, а знаменатель - на другом конце).
    
    Если на каждом из концов линии в рассматриваемом диапазоне частот обрабатывается только рабочая фаза (например, 1-0 на одной стороне линии и 2-0 на другой ее стороне), то присоединение по схемам N 5, 6, 12 и 13 следует осуществлять только при соблюдении условия
    

дБ.                                                         (3.17)

    
    3.2.1.10*. Затухание линейного тракта по шестипроводной нетранспонированной ВЛ с вертикальным расположением проводов определяется по формуле (3.9), в которой значение всегда принимается равным , а значение определяется:
    
    а) для оптимальных схем присоединения фаза-фаза (фаза 1 - фаза 4, фаза 1 - фаза 2 и фаза 4 - фаза 5, рис.2.2, в)
    

;

    
    б) для схем присоединения фаза-земля и остальных схем присоединения фаза-фаза
    

,                 (3.18)

    
        (3.19)

    
    Значения коэффициентов , и даны в табл.3.11. При соблюдении двух неравенств:
    

,                                        (3.20)

    
где определяется по (3.13а), выражение (3.18) с погрешностью не более дБ записывается в виде:
    

.                                            (3.21)

    
    Значение приведено в табл.3.11.
    
    

Таблица 3.11

    
Значения коэффициентов , и в (3.18) и затухания в (3.21)

    
    
    3.2.1.11*. При использовании неоптимальных схем присоединения к шестипроводным ВЛ (схемы N 3, 5, 7 табл.3.11) диапазон частот, передаваемых по линейному тракту, если не выполняются неравенства (3.20) при 6 дБ, рекомендуется ограничивать. Верхняя граничная частота определяется по формуле (3.15), в которой значения коэффициента принимаются, как указано ниже:
    

    
    3.2.1.12*. Затухание линейного тракта трехпроводной транспонированной ВЛ со стандартным циклом транспозиции (см. рис.2.2) определяется по формуле (3.9), в которой
    

;                                                        (3.22)

    
;       (3.23)

    
; ; .                (3.24)

    
    Затухание трактов по фазам пятипроводной ВЛ 500-750 кВ (три фазы и два изолированных проводящих грозозащитных троса) с горизонтальным расположением фаз рассчитывается по этим же формулам при условии ограничения диапазона частот согласно п.3.2.1.14.
    
    Значения коэффициентов , , и в формуле (3.23) приведены в табл.3.12.
    
    

Таблица 3.12

    
Значения коэффициентов , , и в (3.23) и в (3.21)

    
    
    При соблюдении двух неравенств:
    

                               (3.25)

    
формула (3.23) с погрешностью, не превышающей дБ (см. п.3.2.1.7), может быть заменена формулой (3.21). Значение , вычисленное по (3.21), приведено в табл.3.12.
    
    Примечания: 1. Иногда вблизи подстанции устанавливают третью транспозиционную опору для фазировки ВЛ, как показано на рис.3.3. При расчетах затухания эту опору можно не учитывать, если длина от этой опоры до подстанции не превышает (900/), м, где - верхняя граничная частота, передаваемая по линейному тракту. 2. Значение для линейного тракта трехпроводной ВЛ с одной транспозиционной опорой можно определить по формулам приложения 3.
    

Рис.3.3. Схема транспозиции ВЛ с фазировочной транспозиционной опорой

    
    
    Значение можно определить по номограммам рис.3.4 по известным значениям и , вычисленным по (3.24). Разность и в (3.24) можно определить либо пользуясь данными п.3.2.1.4, либо по номограммам рис.3.5 для заданных значений и . При неизвестном значении оно принимается равным 100 Ом·м.
    

Рис.3.4. Номограммы для определения в зависимости от , .

Линии номограммы соответствуют одинаковым значениям .
Цифры вблизи линий дают значения . Две транспозиции:

    
- схема присоединения А/А (B/B); б - схема присоединения В/А; в - схема присоединения А-В/А-В;
г - схема присоединения В-С/А-В (А-В/А-С); д - схема присоединения С/С;
е - схема присоединения А-С/А-С (В-С/В-С)

Рис.3.5. Номограммы для определения и .
Цифры на кривой соответствуют значениям (кГц/Ом·м):

а - ВЛ 35 кВ (горизонтальное расположение проводов; б - ВЛ 110 кВ (горизонтальное расположение проводов);
в - ВЛ 220 кВ (горизонтальное расположение проводов); г - ВЛ 330 кВ (горизонтальное расположение
проводов);  д - ВЛ 500 кВ (горизонтальное расположение проводов); е - ВЛ 750 кВ с опорами ПН-750-1;
ж - ВЛ 750 кВ с опорами ПП-750 и ПБ-750; з - ВЛ 110 кВ (железобетонные опоры, треугольное расположение
проводов); и - ВЛ 110 кВ (стальные опоры, треугольное расположение проводов);
к - ВЛ 220 кВ (треугольное расположение проводов; стальные опоры на оттяжках);
л - ВЛ 220 кВ (железобетонные опоры, треугольные, свободностоящие);
м - ВЛ 330 кВ (треугольное расположение проводов)

    
    
    3.2.1.13*. Организацию линейного тракта по транспонированной ВЛ по схемам N 2 и 9 табл.3.12 рекомендуется осуществлять при соблюдении условия
    

дБ,                                                      (3.26)

    
где - определяется по (3.24).

    
    3.2.1.14*. Диапазон частот, передаваемых по линейному тракту по фазам транспонированной трехпроводной и пятипроводной ВЛ с горизонтальным расположением фаз, если для этих частот не соблюдается неравенства (3.25) при 6 дБ, рекомендуется ограничивать.
    
    Граничные частоты вычисляются по формуле (3.15), в которой под понимается полная длина ВЛ, а значения коэффициентов принимаются согласно табл.3.13.
    
    

Таблица 3.13

    
Значения коэффициентов в формуле (3.15) для транспонированной ВЛ
со стандартным циклом транспозиции

    
    
    3.2.1.15*. Затухание внутрифазного линейного тракта с присоединением к изолированным проводам расщепленной фазы транспонированной и нетранспонированной ВЛ 330 кВ определяется по формулам:
    

,                                                (3.27)

    
.                                       (3.28)

    
    Значение коэффициента принимается согласно табл.3.5.
    
    3.2.1.16. Расчетное характеристическое сопротивление линейного тракта принимается равным:
    
    а) для схемы присоединения фаза-земля
    

;

    
    б) для схемы присоединения фаза-фаза
    

;

    
    в) для внутрифазного тракта
    

Ом.

    
    Значения коэффициента принимается согласно табл.3.4.
    
    3.2.1.17*. Коэффициент отражения междуфазной волны от концов ВЛ при оптимальных схемах присоединения в первом приближении можно рассчитать согласно п.3.1.7, принимая усредненное значение и определяя значение коэффициента согласно табл.3.4. Для внутрифазного тракта коэффициент отражения определяется по (3.6) при 400 Ом.
    
    

    3.2.2. Линейные тракты по изолированным грозозащитным тросам

    
    3.2.2.1*. Собственное затухание линейного тракта по изолированному одиночному грозозащитному тросу ВЛ 220 кВ (рис.3.6, а) определяется по формуле (3.9), в которой - коэффициент затухания модальной составляющей трос-провода (обозначается ). Значение коэффициента затухания в диапазоне частот до 300 кГц вычисляется по формуле
    

.                                                       (3.29)

    
    Рис.3.6. Эскизы расположения тросов для ВЛ 220 кВ () и ВЛ 500-750 кВ (б)

    
    
    Значение коэффициента для тросов различных марок и значения в (3.9) для рассматриваемого случая приведены в табл.3.14
    
    

Таблица 3.14

    
Значения коэффициента и в (3.29) и (3.9) для трактов по грозозащитному тросу ВЛ 220 кВ

    
    
    В диапазоне частот выше 300 кГц расчет собственного затухания тракта должен осуществляться на ЭВМ по программе "Тракт".
    
    3.2.2.2*. Собственное затухание линейного тракта по изолированным грозозащитным тросам ВЛ 500-750 кВ с горизонтальным расположением фаз (рис.3.6, б) определяется по формуле (3.9), в которой - длина линии между концами линейного тракта, а значение для тросов АС 70/72 принимается равным
    

.                                         (3.30)

    
    Значение в (3.9) определяется в зависимости от схемы присоединения к тросам:
    
    а) трос-земля
    

,                                                (3.31)

    
где - число транспозиций фаз;

    
    б) два троса-земля
    

;                                                (3.32)

    
    в) трос-трос
    
     определяется по данным табл.3.15 в зависимости от удельного сопротивления земли при условии, что шаг транспозиции тросов выбирается не более указанного в этой же таблице.
    
    

Таблица 3.15

    
Значения в формуле (3.9) для линейного тракта с присоединением трос-трос
при условии транспозиции тросов с шагом, не превышающим максимально допустимый

    
    
    3.2.2.3*. При организации трактов по грозозащитным тросам следует избегать использования в качестве рабочих частот каналов связи частоты в пределах:
    

кГц,                                             (3.33)

    
где - средняя длина пролета между смежными опорами, км.

    
    В этом диапазоне частот затухание линейного тракта может оказаться значительно больше затухания, определенного по пп.3.2.2.1 и 3.2.2.2.
    
    3.2.2.4. Собственное затухание внутритросового (ВТ) линейного тракта с присоединением по схеме провод-провод расщепленного проводящего троса с изолирующими распорками определяется по формуле (3.9) при 0 и . При этом коэффициент затухания внутритросовой моды определяется как
    

.                                                  (3.34)

    
    Значение коэффициента принимается равным:
    
    а) для троса АС 70/72
    

дБ/(кГцкм);

    
    б) для троса ПБСА-120
    

дБ/(кГцкм);

    
    в) для троса АЖС 70/39
    

дБ/(кГц).

    3.2.2.5. Расчетное характеристическое сопротивление линейного тракта при присоединении к изолированным грозозащитным тросам принимается равным:
    

3.2.3*. Затухание линейного тракта по фазам с учетом повреждения фаз и тросов

    Затухание линейного тракта по фазам поврежденной ВЛ находится по (3.9), в которой определяется с учетом повреждения
    

,                                                 (3.35)

    
где - определяется для неповрежденной ВЛ согласно пп.3.1, 3.2.1 и 3.2.2;

    
     - дополнительное затухание, обусловленное повреждением
    

,                                                  (3.36)

    
где - коэффициент передачи через место повреждения напряжения падающей волны основной для данного тракта модальной составляющей.

    Повреждения на проводящих тросах ВЛ практически не оказывают влияние на затухание трактов по фазам. Поэтому рассмотрим определение значения только для повреждений фаз ВЛ.
    
    3.2.3.1*. Значения сопротивлений между фазами и между фазами и землей в месте повреждения, необходимые для расчета , определяются в зависимости от вида КЗ и места его расположения по формулам:
    

                                        (3.37)

    
где - переходное активное сопротивление на землю. При КЗ на опоре принимается обычно равным 10 Ом (сопротивление заземления опоры);
    
    , - индуктивность закорачивающей перемычки соответственно между фазой и землей и между фазами, Г.
    
    Значения определяются по формулам:
    
    а) КЗ на конденсаторе связи
    

,                                            (3.38)

    
где - высота точки подключения конденсатора связи, м;

    
    б) КЗ на опоре
    

,                                     (3.39)

    
где - высота опоры, м;

    
    0,55 и 0,7 соответственно для железобетонных и металлических опор башенного типа;
    
    в) КЗ в пролете
    

,                               (3.40)

    
где - высота поврежденного провода над землей, м;

    
     - радиус заземляющей перемычки, м.
    
    Для дугового КЗ
    

,                                          (3.41)

    
где - ток КЗ, А.

    
    Значения определяются по формулам:
    
    а) КЗ в точке подключения конденсатора связи
    

,                                                 (3.42)

    
где - расстояние между замыкающимися фазами;

    
    б) КЗ в точке, удаленной на 30 м и более от места подключения конденсатора связи
    

.                                       (3.43)

    
    3.2.3.2. При трехфазном КЗ значение практически не зависит от схемы присоединения к ВЛ, схемы транспозиции ВЛ и места расположения КЗ на длине линии. При этом значение в (3.36) может быть определено как:
    
    а) КЗ между каждой из фаз и землей (рис.3.7, а)
    

;                                          (3.44)

    
    б) КЗ между фазами и одной из фаз на землю (рис.3.7, б)
    

.                              (3.45)

Рис.3.7. Эскизы к трехфазным КЗ:

- раздельное КЗ трех фаз; б - КЗ между фазами и одной из фаз на землю

    
    
    В (3.44) и (3.45):
    

                                              (3.46)

    
    3.2.3.3. При двухфазных и однофазных КЗ значение в значительной степени зависит от места расположения повреждения, схемы транспозиции ВЛ и схемы присоединения к ВЛ.
    
    3.2.3.4*. Место повреждения считается расположенным вблизи одного из концов ВЛ, когда расстояние от точки подключения конденсатора связи (от одного из концов линейного тракта) до места повреждения не превышает длину , определенную как:
    
    для схемы присоединения фаза-земля
    

;                                                        (3.47)

    
    для схемы присоединения фаза-фаза
    

.                                                       (3.48)

    
    3.2.3.4.1. Если место повреждения располагается вблизи одного из концов линейного тракта [(3.47) и (3.48)], то можно не считаться с изменением фазовых соотношений между напряжениями модальных составляющих на приемном конце линейного тракта. При этом затухание не зависит от схемы транспозиции ВЛ.
    
    3.2.3.4.2. Значение в (3.36) для двухфазных и однофазных повреждений вблизи концов линейного тракта транспонированных и нетранспонированных ВЛ определяется согласно данным табл.3.16.
    
    

Таблица 3.16

    
Значения коэффициента и затухания при повреждениях фаз вблизи одного из концов ВЛ

    
    
    3.2.3.5*. Место повреждения считается удаленным от концов ВЛ, когда расстояние от точки повреждения до конденсатора связи (от одного из концов линейного тракта до места повреждения) не меньше длины , определяемой из выражения:
    
    для схемы присоединения фаза-земля
    

;                                                      (3.49)

    
    для схемы присоединения фаза-фаза
    

.                                                     (3.50)

    
    3.2.3.6*. Значение , обусловленное однофазными и двухфазными повреждениями, удаленными от концов нетранспонированных ВЛ с горизонтальным и треугольным расположением проводов, при использовании оптимальных схем присоединения (N 1, 2, 3 и 7, 8, 9 табл.3.9) находится по формуле (3.36), в которой определяется:
    
    для схемы присоединения фаза-земля - по данным табл.3.17. В этой же таблице приведены расчетные значения ;
    
    для схемы присоединения фаза-фаза - по данным табл.3.16, так как для этой схемы присоединения затухание, обусловленное повреждениями, практически не зависит от места расположения повреждения.
    
    

Таблица 3.17

    
Значения коэффициента и затухания при повреждении фаз вдали
от концов ВЛ для присоединения к ВЛ по схеме фаза-земля

    
         
    Примечания: 1. Для определения затухания, обусловленного повреждением при неоптимальных схемах присоединения к нетранспонированным линиям, можно воспользоваться приведенными выше формулами при условии соблюдения ограничений п.3.2.1.8. 2. Приведенные выше формулы могут быть использованы при любой схеме присоединения к ВЛ при условии, что линия может в расчетах приниматься симметричной согласно п.3.1.1.
    
    
    3.2.3.7*. Значение , обусловленное однофазными повреждениями, удаленными от концов (см. п.3.2.3.5) транспонированных ВЛ при условии, что соблюдаются ограничения п.3.2.1.14, определяется согласно п.3.2.3.6.
    
    3.2.3.8*. Значение , обусловленное двухфазными КЗ, удаленными от концов транспонированной линии, в значительной степени изменяется при перемещении места КЗ вдоль линии. Максимальное значение этой величины много больше значений, определенных согласно пп.3.2.3.4 и 3.2.3.6, что обуславливается влиянием напряжений междуфазных модальных составляющих, возникающих в месте повреждения.
    
    Значения , вычисленные с учетом влияния повреждения, могут определяться по номограммам, дающим зависимость , в которых и определяются по (3.24).
    
    На рис.3.8, , б приведены такие номограммы для оптимальных схем присоединения фаза А - земля (фаза В - земля) и фаза А - фаза В (см. рис.2.2, номера схем 1 и 3 табл.3.12). Значение для двухфазных КЗ может быть при необходимости определено как разность значений и , определенных по соответствующим номограммам рис.3.8 и 3.4.
    

Рис.3.8. Номограммы :

а - схема фаза А - земля; б - схема фаза А - фаза В;

для нормальных условий без КЗ;

для двухфазных КЗ.

Цифры вблизи линий - значения для двухфазных КЗ и нормальных условий

    
    
3.2.4. Затухание линейного тракта по изолированным грозозащитным тросам
ВЛ 500-750 кВ с учетом повреждения фаз и тросов

    
    Затухание линейного тракта по проводящим тросам с учетом повреждения фаз и тросов определяется по формуле (3.9) с учетом (3.35) и (3.36). При этом и в (3.9) и (3.35) определяются в соответствии с указанием п.3.2.2, а значение в (3.35) и (3.36) определяется в зависимости от схемы присоединения к тросам, вида повреждения и места его расположения.
    
    3.2.4.1. Схема присоединения трос-трос:
    
    а) замыкание на землю двух тросов на опору в произвольной точке линии
    

;                                                (3.51)

    
.                                                    (3.52)

    
    При этом - сопротивление в месте повреждения, включенное между тросами, определяемое по выражению (3.37) с учетом (3.43), в котором - расстояние между тросами, - эквивалентный радиус траверсы опоры;
    
    480 Ом - волновое сопротивление троса для модальной составляющей трос-трос.
    
    Значения эквивалентного радиуса траверсы приблизительно определяется как , где - периметр поперечного сечения траверсы.
    
    Примерное значение для линейного тракта по схеме трос-трос ВЛ 750 кВ при частоте составляет
    

;

    
    б) замыкание на землю одного троса на опору в произвольной точке линии
    

; дБ.

    
    3.2.4.2. Схема присоединения два троса-земля:
    
    а) замыкание двух тросов на опору вблизи концов линейного тракта - условие (3.47).
    
    Значение определяется по формулам (3.51) и (3.52), в которых вместо подставляется сопротивление , вычисляемое по (3.37), с учетом (3.38) и (3.39), а значение принимается равным 275 Ом.
    
    Примерное значение для рассматриваемого случая для ВЛ 750 кВ при сопротивлении заземления опоры 10 Ом составляет
    

дБ;

    
    б) замыкание двух тросов на опору вдали от концов линейного тракта - условие (3.49)
    

; дБ;

    
    в) замыкание одного троса на опору вблизи одного из концов линейного тракта при условии подключения к тросам через одно устройство присоединения (оба троса соединены один с другим перемычкой).
    
    Определение производится согласно п.3.2.4.2, а;
    
    г) замыкание одного троса на опору вблизи одного из концов линейного тракта при условии подключения к тросам через два раздельных устройства присоединения (оба троса не соединяются специально один с другим).
    
    В этом случае дБ;
    
    д) замыкание одного троса на опору вдали от концов линейного тракта.
    
    В этом случае дБ.
    
    3.2.4.3. Внутритросовое присоединение.
    
    При замыкании одной составляющей расщепленного троса на опору в произвольной части линии
    

дБ.

    
    При замыкании обеих составляющих расщепленного троса на опору в произвольной части линии определяется по п.3.2.4.1, а при условии, что 240 Ом, а определяется по (3.37) с учетом (3.43), в котором - расстояние между составляющими расщепленного троса (обычно 0,4 м), а
    
     - радиус закорачивающей перемычки. Как правило, в диапазоне 30-140 кГц значение в этом случае превышает 40 дБ.
    
    

3.2.5. Затухание линейного тракта с учетом гололеда, изморози и дождя

    
    3.2.5.1*. Влияние гололеда и изморози на затухание линейного тракта по фазным проводам и внутритросового тракта учитывается увеличением значения затухания, определенного согласно пп.3.2.1-3.2.3, на значения и , определяемые как:
    

                                           (3.53)

    
    Для трактов по тросам со схемами присоединения трос-земля, трос-трос или два троса-земля дополнительные затухания и должны определяться расчетом на ЭВМ по программе "Тракт".
    
    При отсутствии более точных данных о длине участка ВЛ, которая может быть покрыта гололедом или изморозью, значение принимается равным 30 км (если длина линии меньше 30 км, то ), а значение принимается равным длине усилительного участка канала связи или длине линии.
    
    3.2.5.2*. Значение определяется по формуле
    

,              (3.54)

    
где - коэффициент, значения которого даны в табл.3.4 и которые для внутрифазного и внутритросового трактов принимаются равными 1;

    значения принимаются в соответствии с данными табл.3.18;
    
     - коэффициент, определяемый по рис.3.9;
    
     - толщина расчетной стенки гололеда, см;
    
     - диаметр провода, см (см. табл.3.5)
    
    

Таблица 3.18

    
Значения в (3.54)

Рис.3.9. Зависимость коэффициента от частоты

    
    
    3.2.5.3*. Значение при равных стенках гололеда и изморози принимается равным
    

.                                            (3.55)

    
    Данные о толщине стенки изморози следует брать по материалам метеостанций, расположенных по трассе ВЛ.
    
    3.2.5.4*. Влияние дождя практически cказывается только на затухании внутритросовых и внутрифазных трактов. Дополнительное затухание от сильного дождя приближенно определяется как
    

,                                                  (3.56)

    
,                                            (3.57)

    
где - длина линии, находящейся под сильным дождем (обычно 30 км).

    
    
3.3. Параметры линейного тракта с ответвлениями

    
    Затухание линейного тракта с ответвлением от ВЛ определяется по формуле (3.9), в которой значение определяется с учетом влияния ответвления
    

,                                           (3.58)

    
где - определяется для ВЛ без учета ответвления согласно пп.3.1.5, 3.2.1 и 3.2.2;
    
     - дополнительное затухание, обусловленное ответвлением
    

,                                                    (3.59)

    
где - коэффициент передачи через место ответвления напряжения падающей волны основной для данного тракта модальной составляющей.

    Значение зависит от схемы обработки ответвления и от схемы транспозиции ВЛ.
    
    3.3.1*. Затухание, вносимое в сквозной линейный тракт по фазным проводам нетранспонированной ВЛ, не обработанным ни в начале, ни в конце коротким ответвлением (1 дБ), при условии, что входное сопротивление в конце ответвления чисто емкостное (рис.3.10, а) определяется по (3.59), в котором
    

;                             (3.60)

    
;                                  (3.61)

    
,                                            (3.62)

    
где - коэффициент согласно табл.3.4;

    
     - эквивалентная емкость подстанции, пФ.
    

    
    Рис.3.10. Примеры ответвления от ВЛ:

- необработанное короткое ответвление; б - ответвление, обработанное в начале заградителем
(общий случай обработки трех фаз); в - ответвление, обработанное в конце фильтрами
присоединения и заградителями (общий случай обработки трех фаз)

    
    
    Коэффициент отражения междуфазной волны напряжения от места включения ответвления вычисляется по формуле
    

.                                            (3.63)

    
    Затухание и коэффициент отражения минимальны на частотах, при которых соблюдаются равенства:
    

                                  (3.64)

    
и максимальны на частотах, при которых соблюдаются равенства:

    
                             (3.65)

    
    Изменение значений и от максимума до минимума происходит в полосе частот
    

.                                                     (3.66)

    
    Максимальные значения и при расчете без учета затухания междуфазной волны на длине ответвления по (3.60) и (3.63) получаются равными соответственно и -1. При учете затухания междуфазной волны на длине ответвления эти значения могут быть уточнены по формулам:
    

;                                 (3.67)

    
.                                      (3.68)

    
    3.3.2. Уменьшения затухания, вносимого в сквозной линейный тракт по фазам ответвлением от ВЛ, можно добиться, включая в место подключения ответвления к ВЛ заградители или на конце ответвления фильтры присоединения, нагруженные со стороны кабельного входа на сопротивления 75 Ом, и заградители. Фильтры присоединения и заградители устанавливаются на конце ответвления и в том случае, когда на подстанцию, включенную на конце ответвления, необходимо организовать канал ВЧ связи.
    
    3.3.3*. Максимальное затухание, вносимое в сквозной линейный тракт по фазным проводам нетранспонированной ВЛ ответвлением, обработанным в начале заградителями (см. рис.3.10, б) определяется по (3.59), в котором
    

.                                                      (3.69)

    
    Формулы для определения значения коэффициента приведены в табл.3.19.
    
    

Таблица 3.19

Формулы для определения коэффициента в формулах (3.69) и (3.70)

    
    
    Значение максимального коэффициента отражения междуфазной волны напряжения от места включения ответвления определяется по формуле
    

.                                         (3.70).

    
    Заградители должны включаться в фазы ответвления возможно ближе к месту разветвления. Формулы табл.3.19 справедливы лишь в том случае, если заградитель включается от места разветвления на расстоянии, не превышающем
    

.                                                      (3.71)

    
    На рис.3.11 приведена зависимость затухания и коэффициента от значения для различных схем включения заградителей.
    

Рис.3.11. Параметры, характеризующие ответвление:

а - затухание, вносимое ответвлением; б - максимальный коэффициент отражения.

Кривые 1, 2, 3 - заградители соответственно в одной, двух и трех фазах ответвления

    
    
    3.3.4. В случае, когда ВЛ является транспонированной со стандартной схемой транспозиции (см. рис.2.2), ответвление от ВЛ, не имеющее ВЧ обработки на его конце, рекомендуется обрабатывать в начале заградителями, подвешивая их как минимум в рабочую и среднюю фазы (если средняя фаза не является рабочей). При этом максимальные значения и могут определяться по формулам, приведенным в п.3.3.3, однако при необходимости более точные данные должны быть получены на основании расчетов на ЭВМ по программе, описанной в приложении 1.
    
    3.3.5*. Затухание, вносимое в сквозной линейный тракт по фазным проводам нетранспонированной ВЛ ответвлением, обработанным на конце заградителями и фильтрами присоединения (рис.3.10, в), находится (по 3.9), в котором значение определяется следующим образом.
    
    3.3.5.1. При соблюдении условия
    

,                                               (3.72)

    
где - верхняя граничная частота, передаваемая по сквозному тракту.

    
    Значение в (3.9) определяется по приближенной формуле
    

;          (3.73)

    
;                                          (3.74)

    
                                  (3.75)

    
где - коэффициент отражения междуфазной волны напряжения от конца ответвления, определяемый по формулам, приведенным в п.3.1.7, или по п.3.2.1.17.
    
    Коэффициент отражения междуфазной волны напряжения от места подключения ответвления к основной линии определяется по формуле
    

.            (3.76)

    
    Затухание и коэффициент отражения минимальны при соблюдении равенства (3.64) и максимальны при соблюдении равенства (3.65). Если фазовый угол коэффициента отражения изменяется с частотой незначительно, то изменение и от минимальных до максимальных значений происходит практически с интервалом по частоте, приближенно определяемым по (3.66). Зависимость максимальных и минимальных значений и от параметра (первая формула 3.75) приведена на рис.3.12.
    

Рис.3.12. Зависимость экстремальных значений (кривые 1 и 2)
и (кривые 3 и 4) от параметра

    
    
    3.3.5.2. При соблюдении условия
    

                                                     (3.77)

    
значения и определяются по (3.69) и (3.70), в которых значение определяется по формулам:
    
    а) при присоединении устройств обработки и присоединения к одной (рабочей) фазе
    

,                                   (3.78)

    
где все обозначения те же, что в (3.7);

    
    б) при присоединении устройств обработки и присоединения к двум или трем фазам
    

.                                                      (3.79)

    
    На рис.3.13 приведены зависимости и от и для случая подключения устройств обработки и присоединения только к одной рабочей фазе.
    
    

Рис.3.13. Зависимость от и от для трехфазного шунта
при разных значениях :

1 - ; 2 - ; 3 - ; 4 - ; 5 - ;
6 - ; 7 - ; 8 -

    
    
    3.3.6. Максимальное затухание, вносимое в сквозной линейный тракт по одиночному грозозащитному тросу ВЛ 220 кВ необработанным ответвлением на фазных проводах (при условии, что трос на ВЛ ответвления не соединяется с тросом на основной ВЛ), вычисляется по (3.9) с учетом (3.58), (3.59) и (3.69). При этом значение определяется по формуле
    

.                                                      (3.80)

    
    Максимальный коэффициент отражения от точки разветвления ВЛ находится в этом случае (по 3.70) при , определяемом (по 3.80). В этом случае 2,2 дБ; -0,23.
    
    

3.4. Параметры линейного тракта с обходами

    
    Затухание линейного тракта с обходом промежуточной подстанции определяется по формуле (3.9), в которой - коэффициент затухания междуфазной модальной составляющей (обычно 1 для присоединения по схеме присоединения средняя фаза-земля или верхняя фаза-земля ВЛ с горизонтальными или треугольным расположением проводов или для случая замены ВЛ моделью симметричной линии), - суммарная длина однородных участков ВЛ, входящих в тракт, а значение определяется с учетом влияния обхода
    

,                                (3.81)

    
где - определяется как сумма , вычисленных согласно пп.3.1.5, 3.2.1 и 3.2.2 для участков ВЛ до и после обхода;
    
     - дополнительное затухание, обусловленное обходом.
    
    3.4.1. Значение в (3.81) вычисляется по формуле
    

,                            (3.82)

    
где - затухание, вносимое заградителем; фильтром присоединения; шунтирующим действием аппаратуры, включенной в схеме обхода; разделительным фильтром и ВЧ кабелем (см. п.3.6).
    
    3.4.2. Не рекомендуется, чтобы затухание , определенное по (3.82), превышало 9 дБ, а запирающее сопротивление заградителей в схеме обхода было меньше 500 Ом.
    
    3.4.3*. При соблюдении рекомендаций п.3.4.2 значение в (3.81) может быть принято равным:
    
    для схемы фаза-фаза
    

;                                                      (3.83)

    
    для схемы фаза-земля, если соблюдается хотя бы одно дополнительное условие: обход организован между ВЛ разных классов по напряжению; рабочая фаза в пункте обхода изменена; входное сопротивление подстанции не превышает 50 Ом
    

дБ.                                                  (3.84)

    
    3.4.4*. Если при схеме присоединения к ВЛ фаза-земля условия п.3.4.3 не удовлетворяются, то значение может значительно превышать 2 дБ. Граничные частоты и диапазонов частот, где затухание превышает 2 дБ (зоны повышенного затухания), приближенно определяются по значениям граничных углов и , которые вычисляются следующим образом.
    
    3.4.4.1. Оба фильтра присоединения в схеме обхода имеют автотрансформаторную или трансформаторную схему с соединением обмоток трансформатора обоих фильтров, как показано на рис.3.14, :
    

                        (3.85)

    
,                                            (3.86)

    
где - длина ВЧ кабеля в схеме обхода.

Рис.3.14. Схемы согласного () и встречного (б) соединений обмоток фильтров присоединения

    
    
    3.4.4.2. Один из фильтров присоединения в схеме обхода имеет трансформаторную схему с соединением обмоток трансформатора, как показано на рис.3.14, б. При этом другой фильтр присоединения может иметь как трансформаторную, так и автотрансформаторную схему
    

                      (3.87)

    
    3.4.5. Граничные частоты и вычисляются по формулам.
    
    3.4.5.1. Фильтр присоединения ОФП-4 или ФП, схема которого показана на рис.3.15, а
    

,                                           (3.88)

    
                                        (3.89)

    
где - нижняя граничная частота полосы пропускания фильтра присоединения, кГц;

     - характеристическое сопротивление фильтра со стороны линии, Ом;
    
     - емкость конденсатора связи, пФ.
    
    При расчете следует помнить, что углы для схемы фильтра по рис.3.15, а могут принимать значения от до 0 и положительные значения , полученные при вычислении по (3.85) и (3.87), не принимается во внимание.
    

Рис.3.15. Схемы фильтров присоединения:

- ОФП-4 или ФП; б - ФПМ

    
    
    3.4.5.2. Фильтр присоединения ФПМ, схема которого показана на рис.3.15, б
    

;                           (3.90)

    
,                                      (3.91)

    
где - среднегеометрическая частота полосы пропускания фильтра, кГц;

     - граничные частоты, определяемые для прототипа фильтра, рад.
    
    Граничные значения частоты находятся по графику рис.3.16 для граничных значений , определяемых по (3.85) или (3.87).
    

Рис.3.16. Зависимость коэффициента передачи фазы фильтра ФПМ от частоты

    
    
    3.4.5.3. Как правило, зона повышенного затухания наблюдается у обходов промежуточных подстанций, имеющих на рассматриваемом напряжении только две ВЛ, входящие в схему тракта. Такие подстанции в расчетах обычно могут быть эквивалентированы емкостью, изменяющейся в пределах 3000-6000 пФ.
    
    Примерное расположение зон повышенного затухания для случаев, когда фильтры имеют согласное (обычное) соединение обмоток (см. рис.3.14, ) и когда один из фильтров имеет встречное соединение обмоток (см. рис.3.14, б), показаны на рис.3.17 для разных схем фильтров (см. рис.3.15, и 3.15, б). Это расположение дано при условии, что 0. Наличие кабеля сдвигает зоны повышенного затухания, изображенные на рис.3.17, влево.
    

Рис.3.17. Примерное расположение зон повышенного затухания (заштрихованные прямоугольники) тракта с обходом:

, б - для ФП со схемой рис.3.15, ; в, г - для ФП со схемой рис.3.15, б;
, в - для согласного соединения обмоток одного ФП (рис.3.14, а);
б, г - для встречного соединения обмоток одного ФП (рис.3.14, б)

    
    
3.5. Параметры линейного тракта с кабельной вставкой в ВЛ

    
    Собственное затухание линейного тракта с кабельной вставкой в ВЛ определяется по формуле, аналогичной (3.9), которая записывается в виде:
    

;                                     (3.92)

    
,                                           (3.93)

    
где - коэффициент затухания модальной составляющей оболочка-жила для однофазных кабелей или жила-жила для трехфазных кабелей;
    
     - коэффициент затухания междуфазной модальной составляющей ВЛ, если эта ВЛ представлена симметричной линией (см. п.3.1.1), или коэффициент затухания первой моды , если ВЛ не может быть представлена симметричной линией (в этом случае рассматривается присоединение к ВЛ только по оптимальным схемам);
    
     - определяется для участков воздушной ВЛ в соответствии с п.3.1; 3.2.1.
    
    Затухание от рассогласования определяется, как показано ниже.
    
    Значение зависит от типа кабеля и для кабелей на напряжение 110-220 кВ лежит в пределах, показанных на рис.3.18. Более конкретно значения должны приниматься на основании результатов экспериментальных исследований.
    
    

Рис.3.18. Область изменения значений коэффициента затухания для кабелей 110-220 кВ:

1 - нижняя и верхняя границы изменений ; 2 - для кабеля АПВП

    
    
    3.5.1. Значение для тракта со схемой, приведенной на рис.3.19, , определяется по формуле
    

,                                          (3.94)

    
где - волновое сопротивление кабеля, изменяющееся в пределах 15-40 Ом;

     - волновое сопротивление междуфазной моды ВЛ.
    

Рис.3.19. Схемы ВЧ трактов:

- с кабельной вставкой в начале ВЛ; б - с кабельной вставкой в середине ВЛ

    
    С учетом реальных значений и значение принимается 5-7 дБ.
    
    3.5.2. Значение для линейного тракта, схема которого приведена на рис.3.19, б, определяется как удвоенное значение , определенное по (3.94). При этом следует учесть, что определение затухания ВЧ тракта по (3.92) с учетом (3.93) и (3.94) производится без учета влияния на затухание тракта волн, многократно отраженных от мест нарушения однородности воздушных и кабельных линий. Так как коэффициент отражения от мест соединения ВЛ и КЛ близок к 1, учет влияния на затухание тракта многократно отраженных волн обязателен, в особенности для схемы, приведенной на рис.3.19, б. Этот учет осуществляется согласно п.3.6.
    
    3.5.3. Коэффициент отражения междуфазных волн от места соединения КЛ и ВЛ определяется по формуле
    

,                                                   (3.95)

    
причем знак + принимается для определения отраженной волны в сторону кабеля и знак - - при определении отраженной волны в сторону ВЛ.
    
    При оговоренных в п.3.5.1 значениях модуль коэффициента отражения изменяется в пределах 0,810,93.
    
    3.5.4. Коэффициент отражения междуфазной волны от конца кабеля для схемы, приведенной на рис.3.19, , определяется по формуле
    

,                                                 (3.96)

    
где - характеристическое сопротивление фильтра присоединения к КЛ с высоковольтной стороны.
    
    3.5.5. Для уменьшения затухания линейного тракта с кабельной вставкой и уменьшения влияния на затухание тракта многократно отраженных волн (особенно при схеме тракта см. рис.3.19, б) может применяться согласование волновых сопротивлений кабельной и воздушной линий с помощью схемы ВЧ обхода мест соединения ВЛ и КЛ, как показано на рис.3.20. При этом характеристическое сопротивление фильтров присоединения с высоковольтной стороны должно быть как можно ближе к волновым сопротивлениям и соответственно.
    

Рис.3.20. Схема ВЧ обхода мест соединения ВЛ и КЛ

    
    
    При осуществлении обхода (см. рис.3.20) значение в (3.92) определяется как
    

.                              (3.97)

    
    Коэффициенты отражения междуфазной волны от места включения обхода определяются по (3.96) для отражения в сторону кабеля и по (3.7) при 0 для отражения в сторону линии.
    
    

3.6*. Учет влияния многократно отраженных волн от мест нарушения
однородности ВЛ и КЛ на затухание и входное сопротивление линейного тракта

    
    3.6.1. На линейном тракте, в схему которого входит только одна нетранспонированная линия длиной , имеются две точки нарушения однородности линии - ее начало и конец. В этом случае к затуханию линейного тракта, определяемого согласно пп.5.1 и 3.2.1.6, добавляется , определяемая как
    

,                              (3.98)

    
где и - коэффициенты отражения междуфазной волны напряжения от левого и правого концов линии, определяются согласно п.3.1.7.
    
    Значение изменяется от максимального положительного значения , определяемого выражением
    

,                           (3.99)

    
до максимального отрицательного значения определяемого выражением

    
,                          (3.100)

    
причем это изменение происходит в интервале частот

    
.                                                     (3.101)

    
    Для линейного тракта, в схему которого входит транспонированная ВЛ, как правило, можно принимать 0 или при необходимости делать расчет на ЭВМ.
    
    Входное сопротивление линейного тракта (в точке подключения конденсатора связи к линии) определяется по формуле:
    
    а) схема фаза-земля
    

;                                (3.102)

    
                                      (3.103)

    
    В (3.103) - относительное значение нагрузки нерабочих фаз на передающем конце линии (см. п.3.1.7);
    
    б) схема фаза-фаза
    

.                                (3.104)

    
    В (3.102) и (3.104) - коэффициент отражения междуфазной волны напряжения на приемном конце ВЛ (см. п.3.1.7).
    
    3.6.2. Для линейного тракта, в котором имеются три точки нарушения однородности линии (тракт с учетом повреждения - п.3.2.3; тракт с ответвлением - п.3.3, тракт с кабельной вставкой согласно рис.3.19, , п.3.5.1), к затуханию, определенному согласно рекомендациям соответствующих пунктов, добавляется значение , определяемое как
    

             (3.105)

    
где и - коэффициенты отражения в точках, указанных на рис.3.21;
    
     - коэффициенты затухания и коэффициенты фазы междуфазных модальных составляющих на соответствующих участках ВЛ;
    
     - квадрат коэффициента передачи напряжения падающих междуфазных волн напряжения через место нарушения однородности линии, определяемого по формулам п.3.2.3 для случая рассмотрения влияния повреждения, п.3.3.3 при рассмотрении влияния ответвления и по формуле
    

                                                  (3.106)

    
для случая ВЛ с кабельной вставкой (см. рис.3.19, ).

Рис.3.21. Схема для определения для тракта с тремя точками отражения волн в линии

    
    
    Если квадрат коэффициента передачи падающей волны напряжения для рассматриваемой неоднородности мал (затухание, вносимое неоднородностью, велико), то последним слагаемым в (3.105) можно пренебречь.
    
    Каждое из слагаемых в (3.105) изменяется от максимального положительного значения до максимального отрицательного значения, причем это изменение происходит в интервале частот, приближенно определяемом по (3.101), в котором подставляются соответственно длины для первого участка, для второго участка и для сквозного тракта. При этом возможны такие частоты, на которых все слагаемые в (3.105) будут равны своим максимальным положительным (или максимальным отрицательным) значениям и общее затухание тракта будет резко возрастать (или уменьшаться).
    
    В качестве примера на рис.3.22 приведена частотная зависимость затухания линейного тракта с кабельной вставкой (см. рис.3.19, а) с указанием всех составляющих затухания тракта.
    
    

Рис.3.22. Частотная зависимость составляющих затухания ВЧ тракта с кабельной вставкой (схема рис.3.19, ):

1 - общее затухание линии; 2 - затухание, обусловленное потерями на однократное отражение
в точке соединения ВЛ и КЛ; 3, 4 - затухания однородных участков ВЛ и КЛ;
5, 6 - затухания, вызванные многократными отражениями на отдельных участках ВЛ и КЛ

    
    
    Расчет входного сопротивления линейного тракта с тремя точками нарушения однородности линии достаточно сложен и его следует производить на ЭВМ по программе приложения 1. Если нарушение однородности линии выражено сильно (например, трехфазное КЗ) и расположено близко относительно одного из концов линии, то входное сопротивление с этого конца линейного тракта может быть определено по (3.102) или (3.104), где - коэффициент отражения от места нарушения однородности линии, a - расстояние между рассматриваемым концом линии и неоднородностью.
    
    3.6.3. Для линейного тракта с обходом, где имеются четыре точки нарушения однородности линии к затуханию, определенному согласно п.3.4, добавляется значение , определяемое по формуле
    

                    (3.107)

    
где и - коэффициенты отражения по концам первой ВЛ длиной ;

    
     и - то же, для второй ВЛ длиной .
    
    Изменение каждого из слагаемых в (3.107) с частотой происходит так же, как это показано в пп.3.6.1 и 3.6.2.
    
    3.6.4. Для линейного тракта с кабельной вставкой с включением этой вставки согласно рис.3.19, б к затуханию, определенному согласно п.3.5.2, добавляется значение , определяемое по формуле
    

                        (3.108)

    
где - коэффициенты отражения от концов первого участка ВЛ длиной ;

    
     - коэффициенты отражения от концов участка КЛ длиной ;
    
     - коэффициенты отражения от концов второго участка ВЛ длиной .
    
    Примечание. Характер изменения каждого из слагаемых в (3.108) тот же, что и в (3.107), (3.105) и (3.98).
    
    

3.7. Устройства обработки и присоединения

3.7.1. Высокочастотный заградитель

    
    Затухание, вносимое заградителем, включенным на одном из концов линейного тракта со схемой присоединения фаза-земля, трос-земля и два троса-земля, определяется по формуле
    

,                                        (3.109)

    
где - характеристическое сопротивление фильтра присоединения со стороны линии;

     - характеристическое сопротивление линейного тракта для рассматриваемой схемы присоединения (см. пп.3.1.6, 3.2.1.16 и 3.2.2.5);
    
     - сопротивление заградителя.
    
    Как правило, при определении в (3.109) вместо подставляется значение активной составляющей этого сопротивления .
    
    Затухание, вносимое заградителем в полосе запирания, не должно превышать 2,6 дБ, что при условии соответствует условию .
    
    Если линейный тракт организован по схеме фаза-фаза или трос-трос, то расчет производится по этой же формуле, но принимается равным суммарному сопротивлению заградителей, включаемых в обе фазы (оба троса), а при использовании двух однофазных фильтров присоединения с расчетным характеристическим сопротивлением каждого из них, равным , или при использовании одного двухфазного фильтра присоединения с характеристическим сопротивлением со стороны линии, равным .
    
    В том случае, когда заградитель входит неотъемлемой составной частью в схему фильтра присоединения (внутрифазное присоединение, присоединение к грозозащитным тросам), определение вносимого затухания по (3.109) не производится.
    
    

3.7.2. Устройство присоединения

    
    Расчетное затухание фильтра присоединения и затухание несогласованности фильтра со стороны линейного тракта определяется по паспортным данным или при их отсутствии по формулам:
    

,                            (3.110)

    
,                                 (3.111)

    
в которых и имеют те же значения, что и в п.3.7.1.

    
    Рекомендуются следующие значения и :
    

дБ, дБ.

    
    По этим же формулам определяются значения и , характеризующие устройства присоединения, в схему которых составной частью входит заградитель.
    
    

3.7.3. Разделительный фильтр

    
    Разделительные фильтры используются для разделения двух или нескольких параллельно включенных ВЧ аппаратов и для разделения ВЧ трактов в пунктах ВЧ обхода промежуточных подстанций (рис.3.23). Затухание разделительного фильтра при передаче сигнала через фильтр и затухание от шунтирующего действия входного сопротивления фильтра определяются по паспортным данным. Рекомендуется, чтобы дБ и дБ.
    

Рис.3.23. Схемы включения разделительных фильтров:

- для разделения параллельно включенных аппаратов; б - для разделения трактов в пункте ВЧ обхода

    
3.7.4. Высокочастотный кабель

    
    Километрическое затухание ВЧ кабелей РК-75 рассчитывается по формуле
    

,                                                   (3.112)

    
в которой значение коэффициента принимается равным: 0,13 для кабелей РК-75-9-12 и РК-75-9-14; 0,16 для кабелей РК-75-7-15 и РК-75-7-16 и 0,25 для кабелей РК-75-4-13, РК-75-4-15 и РК-75-4-16.
    
    Фазовая скорость распространения принимается равной 200·10 км/с.
    
    

3.8. Помехи

3.8.1. Помехи от короны в трактах по фазам

    
    3.8.1.1*. Средний (по всем погодным условиям) уровень флуктуационных помех (для среднеквадратического значения напряжения помех) в трактах с присоединением фаза-земля и фаза-фаза к ВЛ 220-750 кВ с горизонтальным расположением проводов, проходящим на уровне, отличающемся от уровня моря не более чем на 300 м, определенный для частоты и в полосе частот 1 кГц, находится по формуле
    

,                                      (3.113)

    
,                                             (3.114)

    
,                                       (3.115)

    
,                           (3.116)

    
,                                                   (3.117)

    
где - коэффициент, зависящий от схемы присоединения к ВЛ, значение которого приведено в табл.3.20;
    
     - генерация помех, дБ;
    
     - коэффициент, значение которого приведено в табл.3.4;
    
     - коэффициент затухания на частоте модальной составляющей, основной для данного тракта (см. табл.3.20);
    
     - максимальная напряженность электрического поля на средней фазе ВЛ (амплитудное затухание), кВ/см;
    
     - радиус провода (или составляющей расщепленной фазы), см;
    
     - шаг расщепления, см;
    
     - рабочая емкость средней фазы, пФ/м;
    
     - линейное напряжение ВЛ, кВ;
    
     - число проводов в расщепленной фазе;
    
     - расстояние между смежными фазами, см;
    
     - радиус расщепления, см;
    
     - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения заряда по поверхности составляющей расщепленной фазы, принимающий значения, указанные ниже.
        

Таблица 3.20

    
Значения коэффициента в (3.113)

    
     
    3.8.1.2*. Если трасса ВЛ проходит на разных высотах над уровнем моря, превышающих 300 м, то при расчете помех по (3.113) генерация помех определяется как
    

,                                              (3.118)

    
где - генерация, определенная по (3.114);

    
     - средняя арифметическая высота трассы ВЛ над уровнем моря, определенная с учетом весовых коэффициентов, учитывающих длину линии на данной высоте.
    
    3.8.1.3*. Средний (по всем погодным условиям) уровень флуктуационных помех в тракте с внутрифазным присоединением к линии длиной определяется по формуле
    

,                            (3.119)

    
где - определяется по (3.113) с учетом данных табл.3.20.

    
    3.8.1.4*. Средние уровни флуктуационных помех (для среднеквадратического напряжения) в полосе 1 кГц со средней частотой 100 кГц для присоединения по схемам фаза-земля и фаза-фаза к ВЛ 35-110 кВ, а также к ВЛ 220-750 кВ с наиболее характерной конструкцией фазы принимаются в соответствии с данными табл.3.21.
    
    

Таблица 3.21

    
Усредненные данные по средним уровням флуктуационных помех ВЛ 35-750 кВ
с наиболее характерной конструкцией фазы

    
    
    При необходимости перехода к другой частоте , отличной от частоты 100 кГц, следует использовать приближенную зависимость
    

,                                (3.120)

    
где 5 для ВЛ 220 кВ и внутрифазного тракта по ВЛ 330 кВ;

    
    7 для трактов по фазам ВЛ 330 кВ;
    
    8,5 для трактов по ВЛ 500-750 кВ.      
    
    3.8.1.5. Вероятность того, что уровни помех от короны на ВЛ напряжением 220 кВ и выше будут превышать на ( - уровень помех, определяемый по пп.3.8.1.1-3.8.1.4), может быть определена по рис.3.24.
    

Рис.3.24. Кривая для определения вероятности превышения уровня помех над  

    
    
    3.8.1.6. Значения , вычисляемые согласно пп.3.8.1.1-3.8.1.4, соответствуют уровням помех на ВЛ с проводами, прошедшими процесс старения (около 5 лет со времени подвески проводов). Для вновь построенных линий средние значения больше рассчитанных по пп.3.8.1.1-3.8.1.4 примерно на 7-10 дБ. При этом уровень помех с вероятностью появления не более 0,5%, соответствующий дождю с интенсивностью 1,2 мм/ч вблизи подстанции, примерно одинаков как для новых, так и для ВЛ с состаренными проводами.
    
    3.8.1.7. Уровень флуктуационных помех в любой полосе частот , отличной от 1 кГц, определяется по формуле
    

                                        (3.121)

    
    3.8.1.8. Если в тракт с ВЧ обходом входят две ВЛ разных классов напряжения, то уровень помех на выходе тракта по ВЛ более низкого напряжения определяется по формуле