Один раз не считается
Nov. 9th, 2017 12:12 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
apximhdВ понедельник в Пулковской обсерватории на докладе о влиянии солнечной активности на электросети в очередной раз услышал страшную историю о канадском блэкауте 1989 года и полез-таки разбираться, что и как там в действительности произошло. Дело в том, что даже самая сильная магнитная буря характеризуется колебаниями магнитного поля Земли с амплитудой не более 500 нанотесла с периодом порядка 1000 секунд. Прикинем, как такая буря может повлиять на работоспособность высоковольтной электрический линии. Канадский блэкаут начался с выхода из строя силового трансформатора, подключенного к участку линии напряжением 735 кВ и длиной 150 км. Высота опор этой линии — 30 м.
Оценим ЭДС индукции, наведённую в этой линии магнитной бурей.
Площадь контура, ограничиваемого линией и землёй, составляет S=150000×30=4500000 м².
Амплитуда магнитного потока Ф=B×S=500∙10⁻⁹×4500000=2.25 Вб. Наведенное в линии электрическое поле: E=Ф/t = 0.0025 В/м. На всю длину линии это будет E×L = 337.5 В.
Казалось бы: что такое какие-то триста вольт для линии напряжением 735 киловольт?! Однако тут следует обратить внимание на то, что это напряжение имеет период порядка 1000 секунд, то есть для энергетического оборудования это практически постоянный ток. Суммарное сечение алюминиевых проводов линии составляет 750 мм²; удельное сопротивление алюминия: 0.0262 Ом∙мм²/м. Тогда погонное сопротивление будет 0.000035 Ом/м или 0.035 Ом/км, то есть общее сопротивление на длине 150 км составит 5.25 Ом. При наведенной ЭДС 337.5 вольт это приводит к появлению в линии постоянного тока силой 64 ампера. Иногда, очень редко, при очень сильных магнитных бурях период колебаний магнитного поля Земли может сокращаться до 100 секунд, что приведёт к пиковому значению постоянной составляющей в линии 640 ампер. А силовые трансформаторы не были рассчитаны на присутствие постоянной составляющей тока — это привело возрастанию активных потерь и перегреву.
Это была последняя и по большому счёту единственная в истории крупная авария, вызванная возмущением магнитного поля Земли.
Современное коммутирующее оборудование, как уверяют на сайтах крупных производителей энергетического оборудования, проектируется с защитой от возникающего в линии постоянного тока, и магнитные бури больше не оказывают на них сколько-нибудь заметного воздействия.
Оценим ЭДС индукции, наведённую в этой линии магнитной бурей.
Площадь контура, ограничиваемого линией и землёй, составляет S=150000×30=4500000 м².
Амплитуда магнитного потока Ф=B×S=500∙10⁻⁹×4500000=2.25 Вб. Наведенное в линии электрическое поле: E=Ф/t = 0.0025 В/м. На всю длину линии это будет E×L = 337.5 В.
Казалось бы: что такое какие-то триста вольт для линии напряжением 735 киловольт?! Однако тут следует обратить внимание на то, что это напряжение имеет период порядка 1000 секунд, то есть для энергетического оборудования это практически постоянный ток. Суммарное сечение алюминиевых проводов линии составляет 750 мм²; удельное сопротивление алюминия: 0.0262 Ом∙мм²/м. Тогда погонное сопротивление будет 0.000035 Ом/м или 0.035 Ом/км, то есть общее сопротивление на длине 150 км составит 5.25 Ом. При наведенной ЭДС 337.5 вольт это приводит к появлению в линии постоянного тока силой 64 ампера. Иногда, очень редко, при очень сильных магнитных бурях период колебаний магнитного поля Земли может сокращаться до 100 секунд, что приведёт к пиковому значению постоянной составляющей в линии 640 ампер. А силовые трансформаторы не были рассчитаны на присутствие постоянной составляющей тока — это привело возрастанию активных потерь и перегреву.
Это была последняя и по большому счёту единственная в истории крупная авария, вызванная возмущением магнитного поля Земли.
Современное коммутирующее оборудование, как уверяют на сайтах крупных производителей энергетического оборудования, проектируется с защитой от возникающего в линии постоянного тока, и магнитные бури больше не оказывают на них сколько-нибудь заметного воздействия.
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
(no subject)
Date: 2017-11-09 01:59 pm (UTC)Были ещё высотные ядерные взрывы над Казахстаном в 1961-62 гг. (Операция "К"), которые привели к примерно такому же (по амплитуде и характерному времени) изменению геомагнитного поля, как в Квебекском событии. Пострадала ЛЭП и сгорела электростанция в Караганде.
(no subject)
Date: 2017-11-09 02:19 pm (UTC)(no subject)
Date: 2017-11-09 05:40 pm (UTC)(no subject)
Date: 2017-11-09 02:14 pm (UTC)(no subject)
Date: 2017-11-09 06:01 pm (UTC)(no subject)
Date: 2017-11-09 06:15 pm (UTC)(no subject)
Date: 2017-11-10 03:35 pm (UTC)