Раннее обнаружение гололедно-изморозевых образований в электротяговых сетях

• Автор: Кубкина, Ольга Владимировна
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 159 с. : ил.

Содержание

1 Постановка вопроса и задачи исследования.

1.1 Способы обнаружения и борьбы с гололедноизморозевыми образованиями.

I
1.2 Требования, предъявляемые к системе раннего обнаружения гололедноизморозевых образований на контактной подвеске.

1.3 Цели и задачи диссертации

2 Теоретические основы обнаружения и контроля процесса гололедообразования на проводах контактной подвески

2.1 Общие положения

2.2 Процесс гололедообразоваиия как объект контроля

2.3 Исследование возможности раннего обнаружения гололеда на контактной сети по изменению положения анкерных грузов компенсирующих устройств

2.3.1 Общие положения.

2.3.2 Определение расчетных нагрузок, действующих на провода контактной подвески при гололеде.
2.3.3 Определение перемещения анкерных грузов компенсирующих устройств несущего троса при появлении гололеда
2.4 Емкостной способ контроля толщины стенки гололедноизморозевых образований на проводах контактной подвески
2.4.1 Общие положения .
2.4.2 Теоретические основы модели емкости планарного конденсатора, в поле которого находиться провод
2.4.3 Описание модели емкости планарного конденсатора, в поле которого находиться провод.
2.4.4 Оценка достоверности математической модели
2.5 Выводы
3 Принципы построения системы раннего обнаружения гололедноизморозевых образования на проводах контактной подвески электрических железных дорог
3.1 Функциональный состав и структурная схема системы раннего обнаружения гололедноизморозевых образований на проводах и тросах контактной подвески
3.2 Топология системы раннего обнаружения гололедноизморозевых образований на проводах и тросах контактной подвески
3.3 Компоновка системы
3.4 Выводы
4 Принципы построения технических и программных средств системы раннего обнаружения гололедноизморозевых образований.
4.1 Принципы построения технических средств системы.
4.1.1 Основные требования и структура технических средств
4.1.2 Блоксхема технических средств.
4.2 Анализ коммуникационной подсистемы
4.2.1 Варианты реализации коммуникационной подсистемы
4.2.2 Оценка применимости вариантов реализации.
4.3 Формирование базового состава технических средств
4.3.1 Оценка возможности применения компонентов линейной информационноконтролирующей системы.
4.3.2 Выбор источника питания линейной информационноконтролирующей системы.
4.3.3 Принципиальная схема линейной информационноконтролирующей системы.
4.4 Принципы построения программноалгоритмического и информационного обеспечения.
4.4.1 Основные требования к разработке программных средств.
4.4.2 Программно алгоритмическое обеспечения системы раннего
обнаружения гололедноизморозевых образований.
4.5 Выводы.
Заключение.
Список использованной литературы


К таким системам относятся системы телеметрии гололедных нагрузок СТГН, использующие способ определения гололеда на проводах воздушных линий ВЛ путем контроля изменения веса проводов, при возникновении на них гололедноизморозевых образований, с помощью специальных датчиков весовых нагрузок рис. Рис. Датчик весовой нагрузки монтируется между гирляндой изоляторов и траверсой на каждой крайней фазе воздушной линии. При увеличении веса провода выше заранее определенных величин, что свидетельствует об образовании гололеда с соответствующей толщиной стенки, выдается сообщение о возникновении критической ситуации. Далее, на основании показаний СТГН и других факторов погодные условия, результаты наблюдений дежурным персоналом диспетчер принимает решение о необходимости включения устройства плавки гололеда. Существующие системы телеметрии гололедных нагрузок имеют общие принципы построения измерительной части и отличаются друг от друга используемой средой передачи сигнала. В качестве среды передачи используются грозозащитный трос, высокочастотный канал связи, радиоканал. При использовании грозозащитного троса в качестве канала передачи информации, по нему, с линейного комплекта, установленного на ЛЭГ1 в месте наибольшей вероятности образования гололеда, передается постоянный ток, величина которого зависит от весовой нагрузки на проводе В Л. При использовании в качестве среды передачи информации высокочастотного канала, по воздушной линии передается непрерывный высокочастотный сигнал, который можно закодировать на линейном комплекте и декодировать на принимающей аппаратуре диспетчерского пункта. В данной системе линейный комплект, в зависимости от нагрузки на проводе, кратковременно шунтирует высокочастотный сигнал на землю двумя импульсами, в длительность времени между которыми и заложена информация о весе повода. На диспетчерском пункте специальный приемник осуществляет обратное преобразование времени между импульсами в напряжение, пропорциональное весу провода. При использовании радиоканала на линейном комплекте сигнал с датчика весовой нагрузки преобразуется в специальный сигнал, который передается через радиопередатчик. Приемная часть на диспетчерском пункте принимает данный сигнал и преобразует его в значение веса провода. Первые две системы разработаны институтом Южэнергосетьпроект г. РостовнаДону и внедрены в эксплуатацию в Белорецких электрических сетях ОАО Башкирэнерго . Описанные системы в принципе решают задачу обнаружения гололеда на проводах и тросах ЛЭП. Вместе с тем, как показывает опыт эксплуатации , , в связи с наличием значительного количества факторов, влияющих на результаты контроля, высока вероятность ложного срабатывания или отказа в срабатывании. Датчики весовых нагрузок требуют периодического обслуживания, что с учетом мест их установки, затруднительно. Кроме того, прямое при
менение систем данного вида на контактной подвеске электрических железных дорог затруднено, в силу конструктивных особенностей подвески. Труды Бойко Т. А. посвящены разработке сигнализаторов гололеда, принцип действия которых основан на регистрации изменения веса проводов и тросов контактной подвески с учетом ветровых нагрузок. Чувствительность сигнализатора позволяет осуществлять идентификацию гололедноизморозевых образований с толщиной стенки 5 миллиметров и более. Применение в контактных сетях электрических железных дорог компенсированных и полукомпенсированных подвесок позволяет предположить возможность обнаружения гололедноизморозевых образований на проводах путем контроля величины и характера перемещения анкерных грузов компенсирующих устройств рис. Во второй главе диссертационной работы проведена оценка возможности создания системы раннего обнаружения гололедноизморозевых образований, основанной на контроле изменения веса проводов и тросов контактной подвески электрических железных дорог по характеру и степени перемещения анкерных грузов компенсирующих устройств. Аналогичный способ, основанный на измерении натяжения проводов, использован в Автоматической системе мониторинга контактной сети, разработанной ООО Тексгрой .