Обнаружение гололеда на линиях электропередачи локационным методом

• Автор: Губаев, Дамир Фатыхович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 186 с. : ил.

Содержание
Введение

1. Гололедные образования на проводах линий электропередачи

1.1. Влияние гололеда на надежность линий электропередачи

1.2. Факторы, влияющие на возникновение гололедных образований

на линиях электропередачи

1.3. Характеристики гололедно-изморозевых отложений

2. Выбор метода обнаружения гололеда

2.1. Механические методы

2.2. Физические методы

2.3. Локационный метод

2.4. Выбор рефлектометра
2.5. Методика подготовки рефлектометра к зондированию
2.6. Импульсные реакции неоднородностей воздушных электролиний
3. Влияние гололедных образований на импульсы локационного зондирования электролиний
3.1. Запаздывание отраженного импульса, обусловленное гололедом
3.1.1. Лабораторные исследования
3.1.2. Натурные исследования
3.2. Затухание отраженного импульса, обусловленное гололедом
4. Особенности локационного зондирования воздушных линий электропередачи
4.1. Воздушные линии электропередачи и их конструктивные
особенности
4.2. Подключение рефлектометра к линии электропередачи
4.2.1. Воздушные линии напряжением 6-10 кВ
4.2.2. Воздушные линии напряжением 35 кВ и выше
4.3. Влияние наличия напряжения на линии электропередачи на результаты локационного зондирования
4.4. Влияние атмосферных условий на задержку импульсов локационного зондирования
4.4.1. Влияние температуры на изменение длины проводов
4.4.2. Влияние веса гололедных образований на удлинение проводов
4.4.3. Влияние ветровых нагрузок на удлинение проводов
4.4.4. Влияние ветровых нагрузок на удлинение проводов, покрытых гололедными образованиями
5. Критерии обнаружения гололеда на линиях электропередачи при локационном зондировании
5.1. Линии электропередачи напряжением 6-10 кВ
5.2. Линии электропередачи напряжением 35 кВ и выше

5.3. Долговременная стабильность рефлектограмм линий электропередачи
5.4. Локационная диагностика линии при наличии перекрестных
помех
5.5. Локационная диагностика линии при наличии гололедных отложений
5.6. Алгоритм локационного обнаружения гололеда на проводах
линии электропередачи
6. Локационный мониторинг появления гололеда на проводах линии
электропередачи
6.1. Способ и локационное устройство обнаружения гололеда
6.2. Способ определения местонахождения гололедной муфты на электролинии локационным зондированием
6.3. Сравнительный анализ используемых и разработанного способов обнаружения гололеда
6.3.1. Система телеизмерений гололедной нагрузки с использованием высокочастотного канала
6.3.2. Система телеизмерений гололедной нагрузки с использованием радиоканала
6.3.3. Сравнение экономической эффективности используемой системы телеизмерений гололедной нагрузки и предлагаемого локационного устройства обнаружения гололеда
Заключение
Библиографический список

Введение
Настоящая работа посвящается разработке способа раннего обнаружения гололедных отложений на воздушных линиях электропередачи с целью их предохранения от технологических отказов и разрушений под тяжестью гололедных масс.
Актуальность темы. Возникшие в настоящее время рыночные отношения между производителями и потребителями электроэнергии требуют качественного и бесперебойного электроснабжения. К сожалению, электроэнергетическое оборудование, которое используется сегодня в России, в значительной степени физически и морально устарело. Воздушные линии электропередачи, охватывающие огромные территории, являются наименее надежными элементами современной энергосистемы.
Основная часть повреждений воздушных линий - это короткие замыкания и обрывы проводов из-за атмосферных воздействий. При этом определение места повреждения и восстановление поврежденных участков линий электропередачи являются сложными, длительными и дорогостоящими технологическими операциями.
В этой ситуации вопросы диагностики состояния изношенного электрооборудования и предупредительные меры по предотвращению возможных аварий, в том числе и на воздушных линиях становятся весьма актуальными. К таким мерам относится процедура раннего обнаружения гололедных отложений на проводах линий электропередачи. Под тяжестью гололедных масс могут произойти обрывы проводов и поломки опор линий электропередачи. Кроме того, при появлении гололедных отложений на проводах ухудшается высокочастотная связь по электролиниям, которая используется для передачи сигналов релейной защиты и про-тивоаварийной автоматики, а также технологической информации.
Гололедные аварии на воздушных линиях являются одними из самых тяжелых и грудноусгранимых из-за зимнего бездорожья, мерзлого грунта и

В настоящее время данные по гололедным и ветровым нагрузкам систематизированы в виде карт на основе климатического районирования территории России и в том числе Республики Татарстан (рис. 1.5). Данные, представленные на этих картах, необходимы при проектировании и строительстве новых воздушных линий электропередачи. Основные подходы к проектированию и строительству новых воздушных линий, проходящих в районах экстремальных гололедно-ветровых нагрузок, должны быть следующими [8, 11]:
• применение сталеалюминиевых проводов с отношением площадей сечений алюминия к стали 1,4;
• замена промежуточных и анкерно-угловых опор на опоры следующего, более высокого класса напряжения;
• уменьшение вдвое длины пролетов на участках воздушных линий, подверженных большим гололедно-ветровым нагрузкам, путем подстановки дополнительных опор;
• установка внутрифазовых распорок-демпферов;
• установка междуфазовых изолирующих распорок;
• применение гирлянд изоляторов (натяжных и поддерживающих) повышенной прочности и надежности.
При проектировании новых воздушных линий необходимо правильно оценивать климатические условия района, где будут пролегать трассы этих линий. При расчете конструкции воздушных линий климатические нагрузки от ветра и гололеда рекомендуется принимать с вероятностью их превышения 0,002 (повторяемость 1 раз в 500 лет).
Для тех линий, которые подвержены большим гололедным и ветровым нагрузкам, но продолжают работать без реконструкции, необходимо:
• обеспечить своевременность передачи информации о появлении гололеда на диспетчерский пункт;
• улучшить систему плавки гололеда.