Анализ и прогнозирование влияния гололёдных явлений на надёжность воздушных линий электропередачи

ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………. 7
ГЛАВА 1 ГОЛОЛЁДООБРАЗОВАНИЕ НА ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЯХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ И ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ГОЛОЛЁДНЫХ АВАРИЙ
9
1.1 Виды и параметры гололедно-изморозевых отложений 9
1.2 Влияние метеоусловий на процесс гололедообразования 15
1.3. Влияние параметров ВЛ на процесс гололедообразования и ветровое
давление
19
1.4 Математическая модель повторяемости годовых максимумов массы
гололёдных отложений на воздушных линиях электропередач
24
1.5 Применение системного подхода для повышения надежности
электроэнергетической системы в условиях гололедно-ветровых ситуаций
27
1.6 Мероприятия по повышению надежности ВЛ при гололедно-ветровых
нагрузках
34
1.7 Общие сведения о надежности ВЛ при гололедно-ветровых нагрузках
35
2 РАЗДЕЛ СПОСОБЫ И МЕТОДЫ БОРЬБЫ С ГОЛОЛЁДОМ НА
ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЯХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ
40
2.1 Схема плавки гололеда как объект управления 40
2.1.1 Расчетные условия плавки гололёда 43
2.1.2 Требования к схемам плавки гололеда 44
2.2 Плавка гололёда переменным током 45
2.2.1 Принципиальная схема и основные способы плавки гололеда
переменным током
46
2.2.2 Способы плавки гололеда переменным током 47
2.3 Плавка гололёда постоянным током 50
2.3.1 Общие сведения о плавке гололёда постоянным током 50
2.4 Электромеханические устройства для борьбы с гололёдом на ВЛ 52
2.5 Перспективные устройства борьбы с гололёдом на ВЛ 56
2.6 Математическая модель увеличения надёжности воздушной линии
электропередачи при гололёдной нагрузке путем плавки гололёда
60
РАЗДЕЛ 3 МОНИТОРИНГ ОБРАЗОВАНИЯ ГОЛОЛЁДА НА ЛИНИЯХ
ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ
64
3.1 Существующие методы мониторинга гололёда на ВЛ 64
3.1.1 Выбор метода обнаружения гололеда 65
3.1.2 Механические методы измерения гололёда 65
3.1.3 Физические методы обнаружения гололёда 69
3.1.4 Локационный метод обнаружения гололёда 70
3.2 Локационный мониторинг появления гололеда на проводах линии
электропередачи
72
3.2.1 Локационный способ и устройство обнаружения гололеда 72
3.2.2 Способ определения локационным зондированием
местонахождения гололедной муфты на электролинии
75
3.3 Анализ применяемых устройств обнаружения гололеда 77
3.3.1 Система телеизмерений гололедной нагрузки с использованием
радиоканала
79
3.3.2 Действующие системы обнаружения гололеда с использованием
весовых датчиков
80
3.3.3 Сравнение эффективности обнаружения гололедной нагрузки
применяемыми системами телеизмерений и локационным устройством
82
РАЗДЕЛ 4 АНАЛИЗ НАДЁЖНОСТИ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ
ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ ПРИ ГОЛОЛЁДНЫХ ОБРАЗОВАНИЯХ
85
4.1 Общие сведения о расчёте надёжности ВЛ 85
4.1.1 Показатели надежности воздушных линий электропередачи 86
4.1.2 Причины отказов воздушных линий 89
4.1.3 Обобщение опыта эксплуатации воздушных линий 89
4.2 Надежность работы линий при гололедных и ветровых нагрузках 96
4.3 Устойчивость воздушной линии при гололёдных нагрузках 99
4.4 Оценка надежности воздушных линий 106
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 115
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ 116
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 117

Весь текст будет доступен после покупки

Значительная доля устойчивых отключений воздушных линий электропередачи (ВЛ) вызваны климатическими воздействиями:
- грозовыми перенапряжениями,
- ветровыми и гололедными нагрузками, наводнениями и пр.,
При этом гололедные, ветровые нагрузки и их совместные действия являются причинами наиболее тяжелые последствий от технологических нарушений на ВЛ.
Гололедно-изморозевые отложения (ГИО) на проводах являются одной из основных внешних механических нагрузок, оказывающей существенное воздействие на воздушные линии (ВЛ), следовательно, влияющей на их технико-экономические показатели. Так, в зависимости от толщины стенки гололеда стоимость строительства и эксплуатации ВЛЭП может различаться в несколько раз. С другой стороны, недоучет нагрузок приводит к снижению надежности ВЛ в ходе ее эксплуатации, что неизбежно вызывает перебои и срывы в их функционировании и, как следствие, увеличение затрат на ремонт и восстановительные работы.
В последние годы на разных территориях Российской Федерации, а также за рубежом происходило значительное количество аварий в электрических сетях, вызванные воздействием интенсивных гололедно-ветровых нагрузок и ледяных дождей.

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1

ГОЛОЛЁДООБРАЗОВАНИЕ НА ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЯХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ И ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ
ГОЛОЛЁДНЫХ АВАРИЙ

1.1 Виды и параметры гололедно-изморозевых отложений

В настоящее время общепринятой является следующая классификация видов гололедных осадков, отлагающихся на поверхности конструкций, в том числе на проводах и опорах воздушных линий (ВЛ) электропередачи, сооружений и наземных предметов [2]:
1) гололед (стекловидный или матовый);
2) зернистая (плотная) изморозь;
3) кристаллическая изморозь (инеевидный осадок);
4) отложение мокрого снега,
5) различные смеси этих осадков (сложное отложение).
Гололедные отложения создают внешние механические нагрузки на провода и опоры ВЛ электропередачи. Для каждой территории в зависимости от климатических условий уровень нагрузок различный. При проектировании ВЛ необходим обязательный учет этих нагрузок, которые регламентируются «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ-7) [1].
Нормативные условия по гололеду и ветровому давлению определяются на основании карт районирования территории РФ или региональным картам районирования. Районирование по гололеду производится по максимальной толщине стенки отложения гололеда bэ, мм, цилиндрической формы при плотности 0,9 г/см3 на проводе диаметром 10 мм, расположенном на высоте 10 м над поверхностью земли, повторяемостью 1 раз в 25 лет (табл. 1.1).

Весь текст будет доступен после покупки

1. Правила устройства электроустановок (ПУЭ), 7-е издание. – М.: Энергоатомиздат, 2007.
2. Андриевский В.Н., Голованов А.Т., Зеличенко А.С. Эксплуатация воздушных линий электропередачи. М.: Энергия, 1976.
3. Левченко И.И., Засыпкин А.С., Аллилуев А.А., Сацук Е.И. Диагностика, реконструкция и эксплуатация воздушных линий электропередачи в гололедных районах: М.: Издательский дом мэи, 2007. 448 с.
4. Стандарт организации ФСК ЕЭС» СТО 56947007- 29.060.50.122-2012 «Руководство по расчёту режимов плавки гололёда на грозозащитном тросе со встроенным оптическим кабелем и применению распределённого контроля температуры ОКГТ в режиме плавки».
5. РД 34.20.511.Методические указания по плавке гололёда переменным током. Часть 1, Часть 2. Москва, 1983.
6. Минуллин Р.Г., Губаев Д.Ф. Обнаружение гололёдных образований на линиях электропередачи локационным зондированием. – Казань: Казанский гос. энерг. ун-т, 2010. – 208 с.
7. Указания по применению показателей надёжности элементов энергосистем и работы энергоблоков с паротурбинными установками, Москва, 1985.
8. Зеличенко А.С., Смирнов Б.И. Проектирование механической части воздушных линий сверхвысокого напряжения. – М.: Энергоиздат, 1981. – 336 с., ил.
9. Проектирование линий электропередачи сверхвысокого напряжения / Г. Н. Александров, В. В. Ершевич, С. В. Крылов и др.; Под ред. Г. Н. Александрова н Л. Л. Петерсона.— Л: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1983.— 368 с, ил.
10. Барг И.Г., Эдельман В.И. Воздушные линии электропередачи: вопросы эксплуатации и надёжности. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 248 с.: ил.

Весь текст будет доступен после покупки