Информационно-измерительная система определения параметров гололедно-ветровых ситуаций

• Автор: Хромов, Николай Павлович
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 136 с. : ил.

2.4. 3.

АНАЛИЗ МЕТОДОВ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ГОЛОЛЕДНОВЕТРОВЫХ СИТУАЦИЙ НА ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ЛИНИЯ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
Анализ условий и причин возникновения аварийных гололедноветровых ситуаций на воздушных линиях электропередачи
Анализ параметров, характеризующих уровень экстремальности гололедно-ветровых ситуаций
Анализ управляющих систем организации работ по предупреждению аварийных ситуации
Анализ технических средств прогнозирования и контроля экстремальных гололедных ситуаций на высоковольтных линиях электропередачи
Обсуждение результатов анализа. Выводы. Постановка задачи исследования
РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛЬНЫХ ГОЛОЛЕДНЫХ НАГРУЗОК
Функциональная схема устройства и математическое описание эффектов гололедообразования
Определение предельных значений гололедной нагрузки по косвенным параметрам
Математическое описание качественных и количественных оценок параметров гололедных отложений
Принципиальная схема устройства для определения предельных гололедных нагрузок
Исследование характеристик устройства для определения предельных гололедных нагрузок
Обсуждение результатов. Выводы
РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ
Анализ современных систем передачи информации по высоковольтным линиям электропередач
Разработка системы передачи информации от устройства определения предельной гололедной нагрузки к центральному пункту управления
Исследование работоспособности и эффективности информационно-измерительной системы определения параметров гололедно-ветровых ситуаций
Обсуждение результатов. Выводы

4. АНАЛИЗ ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ ГОЛОЛЕДНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ НА ЛИНИЯХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ
4.1. Устройство определения предельных гололедных нагрузок на
проводах линии электропередачи
4.2. Цифровая система передачи информации на базе ВЧ-носителя,
удаленного от объекта контроля (датчика гололеда)
4.3. Система контроля динамики гололедообразования на ВЛ
4.4. Обсуждение результатов. Выводы
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
6. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
7. ПРИЛОЖЕНИЯ

Надежность работы линий электропередачи является основой экономического благосостояния не только Акционерных обществ энергетики, но и России в целом.
Возникающие и быстро протекающие аномальные климатические явления в виде штормовых (ураганных) ветров и гололеда наносят колоссальный экономический ущерб благосостоянию целых регионов России. Подобные явления происходят в энергосистемах «Южэнерго», «Средняя Волга», «Дальэнерго» и «Центрэнерго». Так экономические потери от «накатного гололеда» 1993 года, например, только в АО «Саратовэнерго» составили более Юмлрд. руб. в ценах 1994г., а в Камышинских электросетях АО «Волгоградэнерго» - более 1 млрд. руб. Сложившаяся в Советские годы практика жесткой экономии при проектировании и строительстве воздушных линий электропередачи разного напряжения не позволила иметь надежных высоковольтных линий (BJI), способных противостоять гололедноветровым нагрузкам без применения дополнительных технических мер.
Случайность экстремальных гололедных ситуаций на BJI, экстремальные условия работы аппаратуры контроля, зависимость ее эффективного функционирования от многих факторов, высокая цена информационных систем обуславливают актуальность проблемы.
Значительный вклад в борьбу с гололедом на BJI внесли видные отечественные ученые и инженеры В.В. Бургсдорф [1,2], Г.А. Генрих, JI.A. Никонец [3], И.А. Будзко [4], Ф.Х. Усманов [5], Л.Г. Никитина [6], А.Ф. Дьяков [7], Д.В. Холмский [8], B.C. Молодцов [9-12], И.И. Левченко [13] и многие другие.
Особо следует выделить системный подход к устранению аварий от гололеда, разработанный А.Ф. Дьяковым [7].
В центральных электрических сетях Ставропольэнерго в 70-х годах была внедрена информационная система для ВЛ 10-1 ЮкВ, являвшаяся начальным этапом полной автоматизации плавки гололеда. В состав системы входили датчики гололеда с контактным выходом и преобразователем частоты; каналы связи с использованием радиостанций или тракты нулевой последовательности с передачей информации сигналами передающей частоты, изменяющейся в зависимости от гололедной нагрузки, или постоянного тока с время-импульсной кодировкой; аппаратура пункта управления плавкой.
Единственная из сохранившихся от СССР в г. Ростове-на-Дону научно-исследовательская лаборатория по борьбе с гололедом в Южном отделении «Энергосетьпроекта» разработала систему телеизмерения гололедно-ветровой нагрузки на базе магнитоупругого датчика.
Кроме того на базе «Южэнергопроекта» [14] разработана система передачи информации о гололедообразовании, основанная на низкочастотной амплитудной модуляции контрольной частоты ВЧ-канала путем гармонического изменения волнового сопротивления фаза-земля в пункте гололедной нагрузки в зависимости от весовой нагрузки на провод по закону f= F(P), где f - частота модуляции f=0,5 + 10Гц; Р - усилия на датчик гололеда В качестве датчиков гололедной нагрузки используется тот же магнитоупругий датчик.
Рпред - предельная нагрузка на траверсу опоры от гололеда с толщиной стенки равной 5 см (кругового) и 10 см (одностороннего) при плотности гололеда равной 0,9 г/см3
Пределы измерения дискретных значений гололеда на ВЛ от 0 до 500кг.
Работает:
- с системой контроля гололёдно-ветровых нагрузок по линиям электроснабжения - канал фаза-земля (патент № 2129334 на «Систему передачи сигналов по линии электроснабжения для обнаружения гололедных отложений на проводах» от 06.01.97 г. ОАО энергетики и электрификации "Волгоградэнерго" филиал Камышинские электрические сети);
- по радиоканалу;
- по каналу нулевой последовательности;
- по каналу трос-трос;
- по каналу трос-земля.
На рисунке 1.16 представлен сигнализатор гололедных нагрузок, который обеспечивает измерение минимально необходимого количества информации при простой и дешевой конструкции.
Рисунок 1.16— Сигнализатор гололедно-ветровой нагрузки.
1 - корпус контактора;
2 - съемники;
3 - кодирующее устройство;
4- крышка;
5 - корпус преобразователя