DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2020.3.04

АКТИВНОЕ ЭКРАНИРОВАНИЕ ВНЕШНЕГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ, ВСТРОЕННЫХ В ЖИЛЫЕ ДОМА

V. Yu. Rozov, K. D. Kundius, D. Ye. Pelevin

Анотація


Показано, что основной задачей синтеза систем активного экранирования (САЭ) является оптимизация параметров и локализации их компенсационных обмоток (КО) при обеспечении высокой эффективности экранирования магнитного поля (МП) трансформаторной подстанции (ТП). Ее решение выполнено на основе предложенной трехмерной компьютерной модели с использованием алгоритмов оптимизации мультироем частиц из множества Парето-оптимальных решений с учетом бинарных отношений предпочтения, что позволило обосновать возможность уменьшения до уровня санитарных норм индукции МП в жилых помещениях, расположенных рядом с ТП 6/0,4 кВ мощностью до 2×400 кВА, с помощью простейших САЭ. Синтезированная САЭ имеет две устанавливаемые вблизи потолка (стен) помещения ТП плоские КО площадью до 10 м2 при количестве ампер-витков не более 30, и при энергопотреблении не более 0,1 кВт реализует эффективность экранирования САЭ не менее 6 единиц, что позволяет уменьшить индукцию магнитного поля в расположенном сверху либо сбоку от ТП жилом помещении площадью до 40 м2 до уровня 0,5 мкТл. 

Ключові слова


городская трансформаторная подстанция; жилое помещение; активное экранирование магнитного поля

Повний текст:

PDF ENG (English) PDF RUS

Посилання


Serdiuk A.М., Dumanskiy V.Yu., Bitkin S.V., Didyk N.V., Dumanskiy Yu.D. Hygienical ground of requirements to placing and exploitation of cable busses of electricity transmission and their equipment in the conditions of modern municipal building. Hygiene of populated places, 2015, no.66, pp. 20-29. (Ukr).

Pravila ulashtuvannya electroustanovok [Electrical installation regulations]. Kharkiv, Fort Publ., 2017. 760 p. (Ukr).

Rozov V.Yu., Pelevin D.Ye., Pielievina K.D. External magnetic field of urban transformer substations and methods of its normalization. Electrical engineering & electromechanics, 2017, no.5, pp. 60-66. doi: 10.20998/2074-272X.2017.5.10.

Opoleva G.N. Skhemy i podstantsii elektrosnabzheniia. Spravochnik [Schemes and substations of power supply. Directory].Moscow, Forum-Infra Publ., 2006. 480 p. (Rus).

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. doi: 10.1002/etep.517.

Rahman N.A., Rashid N.A., Mahadi W.N., Rasol Z. Magnetic field exposure assessment of electric power substation in high rise building. Journal of Applied Sciences, 2011, vol. 11, pp. 953-961. doi: 10.3923/jas.2011.953.961.

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. 2017, no. 1, pp. 752-756. doi: 10.1049/oap-cired.2017.1230.

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, p. 1332. doi: 10.3390/en12071332.

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. doi: 10.3233/jae-172286.

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. doi: 10.1109/tla.2014.6894000.

Shydlovskyi A.K., Rozov V.Yu. The system of automatic compensation of external magnetic fields of energy-objects. Technical electrodynamics, 1996, no.1, pp. 3-9. (Rus).

Rozov V.Yu., Rezinkina M.M., Dumanskiy Yu.D., Gvozdenko L.A. The study of man-caused distortions in the geomagnetic field of residential and industrial buildings and to identify ways to reduce them to a safe level. Technical electrodynamics. Thematic issue «Problems of modern electrical engineering». 2008, chapter 2, pp. 3-8. (Rus).

Kuznetsov B.I., Nikitina T.B., Bovdui I.V. High voltage power lines magnetic field system of active shielding with compensation coil different spatial arrangement. Electrical engineering & electromechanics, 2019, no.4, pp. 17-25. doi: 10.20998/2074-272X.2019.4.03.

Kuznetsov B.I., Nikitina T.B., Bovdui I.V. Active shielding of power frequency magnetic field in buildings in the vicinity of the electric airlines. Problemele energeticii regionale, 2019, no. 1-1(40), pp. 11-24. doi: 10.5281/zenodo.3239130.

Rozov V.Yu., Grinchenko V.S., Pelevin D.Ye., Chunikhin K.V. Simulation of electromagnetic field in residential buildings located near overhead lines. Technical Electrodynamics, 2016, no. 3, pp. 6-8. (Rus). doi: 10.15407/techned2016.03.006.

Pelevin D.Ye Screening magnetic fields of the power frequency by the walls of houses. Electrical engineering & electromechanics, 2015, no. 4, pp. 53-55. (Rus). doi: 10.20998/2074-272X.2015.4.10.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Сердюк А.М., Думанський В.Ю., Біткін С.В., Дідик Н.В., Думанський Ю.Д. та інші. Гігієнічне обґрунтування вимог до розміщення та експлуатації кабельних ліній електропередачі та їх обладнання в умовах сучасної міської забудови. Гігієна населених місць: Сб. наук. пр., 2015, № 66, С. 20-29.
  2. Правила улаштування електроустановок. – Видання офіційне. Міненерговугілля України. – Х.: Видавництво «Форт», 2017. – 760 с.
  3. Розов В.Ю., Пелевин Д.Е., Пелевина Е.Д. Внешнее магнитное поле городских трансформаторных подстанций и методы его нормализации. Електротехніка і електромеханіка, 2017, №5, С. 60-66. doi: 10.20998/2074-272X.2017.5.10.
  4. Ополева Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения. Справочник. – М: Форум-Инфра, 2006. – 480 с.
  5. 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. doi: 10.1002/etep.517.
  6. Rahman N.A., Rashid N.A., Mahadi W.N., Rasol Z. Magnetic field exposure assessment of electric power substation in high rise building. Journal of Applied Sciences, 2011, vol. 11, pp. 953-961. doi: 10.3923/jas.2011.953.961.
  7. 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. 2017, no. 1, pp. 752-756. doi: 10.1049/oap-cired.2017.1230.
  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, p. 1332. doi: 10.3390/en12071332.
  9. 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. doi: 10.3233/jae-172286.
  10. 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. doi: 10.1109/tla.2014.6894000.
  11. Шидловский А.К., Розов В.Ю. Системы автоматической компенсации внешних магнитных полей энергонасыщенных объектов. Технічна електродинаміка, 1996, №1, С. 3-9.
  12. Розов В.Ю., Резинкина М.М., Думанский Ю.Д., Гвозденко Л.А. Исследование техногенных искажений геомагнитного поля в жилых и производственных помещениях и определение путей их снижения до безопасного уровня. Технічна електродинаміка. Тематичний випуск «Проблеми сучасної електротехніки», 2008, Ч. 2, С. 3-8.
  13. Kuznetsov B.I., Nikitina T.B., Bovdui I.V. High voltage power lines magnetic field system of active shielding with compensation coil different spatial arrangement. Electrical engineering & electromechanics, 2019, no.4, pp. 17-25. doi: 10.20998/2074-272X.2019.4.03.
  14. Kuznetsov B.I., Nikitina T.B., Bovdui I.V. Active shielding of power frequency magnetic field in buildings in the vicinity of the electric airlines. Problemele energeticii regionale, 2019, no. 1-1(40), pp. 11-24. doi: 10.5281/zenodo.3239130.
  15. Розов В.Ю., Пелевин Д.Е., Гринченко В.С., Чунихин К.В. Моделирование электромагнитного поля в помещениях жилых домов, расположенных вблизи линий электропередачи. Технічна електродинаміка, 2016, №3, С. 6-8. doi: 10.15407/techned2016.03.006.
  16. Пелевин Д.Е. Экранирование магнитного поля промышленной частоты стенами жилых домов. Електротехніка і електромеханіка, 2015, № 4, C. 53-55. doi: 10.20998/2074-272X.2015.4.10.

 





Copyright (c) 2020 V. Yu. Rozov, K. D. Kundius, D. Ye. Pelevin


This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

ISSN 2074–272X (Print)
ІSSN 2309–3404 (Online)