Мониторинг интенсивности гололедообразования на воздушных линиях электропередачи и в контактных сетях

• Автор: Титов, Дмитрий Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 150 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ИЗУЧАЕМОЙ ПРОБЛЕМЫ
1.1 Существующие способы и устройства мониторинга гололедных нагрузок на провода ВЛ
1.2 Оценка возможности использования способов мониторинга гололедных нагрузок ВЛ в электротяговых сетях
1.3 Постановка задачи исследования
Выводы
2 ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ СПОСОБ МОНИТОРИНГА ИНТЕНСИВНОСТИ ГОЛОЛЕДООБРАЗОВАНИЯ
2.1 Необходимые и достаточные условия для определения начала образования отложений гололеда на проводе
2.2 Анализ состояния системы «провод-воздух» при гололедообразовании
2.3 Определение максимально возможной массы отложений и интенсивности ее нарастания на обесточенном проводе при отсутствии ветра
2.4 Учет влияния направления и скорости ветра на интенсивность нарастания отложений на проводе
2.5 Учет влияния напряженности электрического поля провода на интенсивность нарастания отложений на проводе
2.6 Определение максимально возможной массы отложений и интенсивности ее нарастания на проводе под напряжением на ветру
Выводы
3 МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ СИСТЕМЫ «ПРОВОД-ВОЗДУХ» В КЛИМАТИЧЕСКОЙ КАМЕРЕ
3.1 Постановка задачи и планирование эксперимента
3.2 Описание установки для моделирования процессов системы «про-
вод-воздух» и порядок подготовки проведения экспериментов
3.3 Методика проведения эксперимента
3.4 Проверка гипотезы о существовании функциональной связи между весом отложений, точкой росы, точкой десублимации и температурой провода
Выводы
4 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ИНТЕНСИВНОСТИ ГОЛОЛЕДООБРАЗОВАНИЯ НА ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЯХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ И В КОНТАКТНЫХ СЕТЯХ
4.1 Архитектура системы мониторинга интенсивности гололедообразования
4.2 Функционирование системы МИГ на проводах воздушной линии электропередачи
4.3 Функционирование системы МИГ на проводах контактной сети
4.4 Натурные испытания модуля измерения температуры провода
Выводы
5 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ИНТЕНСИВНОСТИ ГОЛОЛЕДООБРАЗОВАНИЯ НА ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ
5.1 Выбор критерия экономической эффективности. Методика расчета системного эффекта от внедрения систем мониторинга гололедообразования
5.2 Анализ статистических данных о результатах работы систем мониторинга гололедообразования
5.3 Оценка технико-экономических показателей внедрения МИГ
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение А: Алгоритм функционирования элементов функциональной
схемы работы системы обнаружения отложений для ВЛ

Приложение Б: Акт внедрения модуля измерения температуры провода
Приложение В: Выписка из журнала отказов ВЛ-110 кВ № 423 и №
КЭС «Волгоградэнерго»
Приложение Г: Выписка из журнала плавки гололеда ВЛ-110 кВ №423 и №424 КЭС «Волгоградэнерго»

ауры поверхности провода. Следовательно, градиент температур у поверхности провода уменьшается. Процесс конденсации замедляется. Это происходит до тех пор, пока не установится новое равновесное состояние температуры поверхности провода и плотности насыщенного пара. Тогда процесс конденсации прекращается.
Точка росы - это значение температуры газа, при снижении до которой водяной пар, содержащийся в газе, охлаждаемом изобарически, становится насыщенным над плоской жидкой поверхностью. Следовательно, температура поверхности провода 9та, плотность пара вблизи которой становится равна плотности насыщенного пара, т. е. относительная влажность воздуха вблизи которой достигает ЯН = 1, равна точке росы.
Согласно [110] давление пара над жидкой средой (за которую можно принять влажный провод) определяется по формуле:
17,62-,%,
ра = 6,1 2-е24ъ’шз" , (2Л>
где ра — давление пара над жидкой средой [кПа],
9в - температура воздуха [°С].
Давление пара связано с относительной влажностью и давлением насыщенного пара.
Р„=КН-рт, (2.2)
где рт - давление насыщенного пара [кПа],
ЯН - относительная влажность воздуха, в долях единицы.
Когда температура влажного воздуха равна точке росы, воздух насыщается.
17,62-0,,
рт = 6,112 ■ е243’,2+0", <23)
где ва-точка росы [°С].
Уравнения (2.1)-(2.3) представляют систему, из которой находится выражение для точки росы, действительное для большого диапазона температур [55].