Введение
1. Анализ существующих методов и программных средств определения параметров линий электропередачи 9
1.1 Общие положения 9
1.2 Аналитические методы расчета продольных и поперечных сопротивлений воздушных линий 10
1.3 Использование численных методов расчета электромагнитного поля для определения параметров линий электропередач 17
1.4 Существующие программно-вычислительные комплексы для анализа электромагнитного поля с возможностью расчета индуктивных и емкостных характеристик 24
2. Аналитический расчет погонных параметров воздушной линии с учетом проводящей земли 30
2.1 Система уравнений Максвелла для электромагнитного поля проводов, проходящих параллельно земле с конечной проводимостью 30
2.2 Формирование дифференциальных уравнений для составляющих векторов напряженности электрического и магнитного поля 34
2.3 Решение дифференциальных уравнений для вектора напряженности магнитного поля 38
2.4 Расчет векторного магнитного потенциала и продольной составляющей векторалапряженности-электрического поля 47
2.5 Расчет собственного и взаимного сопротивления проводов над поверхностью земли 50
2.6 Вычисление интеграла Карсона 53
2.7 Расчет удельных емкостей проводов воздушных линий электропередач. 55
3. Разработка методики определения параметров линий электропередачи на основе численного решения полевой задачи 59
3.1 Общие положения метода конечных элементов 59
3.2 Аппроксимация проекции векторного магнитного и скалярного электрического потенциалов в области решения 60
3.3 Вывод дифференциального уравнения для векторного магнитного потенциала 64
3.4 Формирование системы алгебраических уравнений для одного элемента относительно значений узловых потенциалов методом Галёркина 66
3.5 Формирование системы линейных уравнений для расчета электрического потенциала методом конечных элементов 70
3.6 Расчет элементов матриц, входящих в алгебраические уравнения метода конечных элементов 71
3.7 Формирование глобальных матриц коэффициентов систем линейных уравнений относительно величин искомых потенциалов 76
3.8 Численный расчет собственных и взаимных сопротивлений проводов воздушных линий электропередач 78
3.9 Определение собственных и взаимных емкостей проводов воздушных линий 80
4. Программная реализация метода конечных элементов для расчета электрических параметров 84
4.1 Общие положения 84
4.2 Выполнение триангуляции на плоскости 89
4.3 Построение трехмерной триангуляции 98
5. Исследование аналитических и численных методов определения параметров воздушных линий 109
5.1 Сравнение результатов численного и аналитического расчета продольных параметров B Л 109
5.2 Сравнение результатов численного и аналитического расчета поперечных параметров 118
5.3 Сопоставление возможностей разработанного программного комплекса DoACP с характеристиками системы численного моделирования ANS YS.. 121
5.4 Расчет электрических параметров BJI с учетом непараллельного прохождения проводов и их провеса 126
5.5 Апробация разработанной методики расчета параметров B Л 135
Заключение 143
Библиографический список 147
