Онлайн система контроля состояния изоляции воздушных линий

Введение 8
Глава 1 Анализ состояния и диагностика отказов воздушных линий электропередачи 13
1.1 Параметры отказов элементов воздушных линий электропередачи 13
1.2 Методы контроля состояния изоляции 24
1.2.1 Измерение распределения напряжения. 27
1.2.2 Измерение сопротивления изоляции 28
1.2.3 Измерение диэлектрических потерь изоляции tg?. 29
1.2.4 Измерение ёмкости изоляции 29
1.2.5 Испытания изоляции повышенным напряжением 30
1.2.6 Акустический метод контроля 31
1.2.7 Тепловизионный метод контроля 32
1.2.8 Оптический метод контроля 33
1.3 Датчики оценки состояния изоляции 35
1.4 Выводы по главе 38
Глава 2 Технологии контроля состояния изоляторов воздушной линии электропередачи 40
2.1 Задачи диагностики воздушной линии электропередачи 40
2.2 Эмпирический закон распределения отказов изоляторов 48
2.3 Методы оценки состояния изоляции 55
2.4 Схема замещения подвесного изолятора 59
2.5 Выводы по главе 64
Глава 3 Разработка автоматизированной системы контроля состояния изоляторов высоковольтной линии электропередач 65
3.1 Технические решения по контролю состояния изоляции 65
3.2 Разработка структурной схемы и алгоритма работы датчика 71
3.3 Организация канала передачи телеметрической информации 76
3.4 Выводы по главе 86
Глава 4 Непрерывный контроль состояния изоляторов ВЛ в режиме реального времени 87
4.1 Результаты испытаний системы контроля состояния изоляторов 87
4.2 Оценка эффективности функционирования онлайн система контроля состояния изоляции 94
4.3 Выводы по главе 99
Заключение 101
Список использованных источников 103

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность исследования
Основной задачей электроэнергетики является надёжное и качественное обеспечение потребителей электроэнергией в необходимых объёмах. Для этих целей используются высоковольтные линии электропередачи, которые являются ключевыми элементами системы энергоснабжения.
Более половины всех проблем с энергоснабжением связано с неисправностями воздушных линий электропередачи (ВЛ). Ключевая задача системы электроснабжения – уменьшить число отказов этих линий.
Анализ причин отказов ВЛ показывает, что количество отказов зависит от условий эксплуатации воздушных линий и срока их службы. В общем случае, число отказов ВЛ можно рассматривать, как сумму двух различных составляющих [1]:
1) Отказы, связанные с износом и старением элементов ВЛ и зависящие от срока их службы;
2) Отказы, вызванные внешними воздействиями.
Первый тип отказов связан со старением и износом воздушных линий электропередачи. Эти отказы происходят из-за коррозии металлических элементов, ухудшения состояния изоляции и старения элементов. По мере того, как элементы ВЛ стареют, количество таких отказов увеличивается. Для уменьшения количества таких отказов можно либо сократить интервалы между их проверками, либо улучшить качество их технического обслуживания и ремонта [1, с.45].

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ И ДИАГНОСТИКА ОТКАЗОВ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
1.1 Параметры отказов элементов воздушных линий электропередачи
Повышение надежности систем электроснабжения является одной из ключевых задач, стоящих перед энергоснабжающими и эксплуатационными организациями и службами.
Согласно ГОСТ 27.003-2016 надежность определяется, как «Свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, организации ремонтов, хранения и транспортирования».
Из анализа работы электрических сетей следует, что воздушные линии электропередачи являются наиболее повреждаемым элементом электрических сетей.
Протяжённость высоковольтных воздушных линий электропередачи
35-1150 кВ, с учетом региональных компаний в России составляет примерно 460 тыс. км.
Любая авария, связанная с повреждением элементов ВЛ, приводит к перебоям электроснабжения целых регионов республики. С учетом того, что ВЛ 110-500 кВ являются стратегическими объектами для энергосистемы России, аварии на линиях электропередачи приводят к значительному экономическому ущербу.
На количество отказов в работе ВЛ и ее надежность влияет большое количество различных, эксплуатационных факторов: природно-климатические условия эксплуатации, конструктивные особенности элементов, период эксплуатации, тип токоведущих проводов, и т.п. Поэтому для повышения надёжности работы ВЛ необходимо выявить истинные причины отказов элементов ВЛ и определить направления по их снижению. Это возможно только на основании анализа статистических данных о повреждаемости элементов ВЛ.
Анализ отказов и их сравнение с прогнозируемой информацией позволяет формализовать критерии правильности практических решений и теоретических предпосылок.
Согласно проверенному анализу отказов в работе ВЛ, на примере электрических сетей РФ, по принятой классификации различают пять основных причин устойчивых отключений ВЛ [3, 4]:
1) невыясненные причины;
2) климатические воздействия;
3) ошибки эксплуатации;
4) посторонние воздействия;
5) ошибки изготовления и монтажа.
Распределение количества отказов ВЛ в зависимости от причины приведено на рисунке 1.1.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Хамидуллин И.Н., Ильин В.К. К вопросу о надежности воздушных линий электропередачи 35-500 кВ. //- Электротехнические и информационные комплексы и системы - 2016. - №1. Т.12. - С. 45-53
2. Андреенков Е. С., Шунаев С. А. Система диагностики подвесной изоляции воздушных линий электропередачи напряжением 110-750 кВ. // Научное обозрение - 2015. - №8. - С. 105-110.
3. Елфимова О.И., Шевченко Н.Ю., Сошинов А.Г. Оценка надежности воздушных линий электропередачи с учетом климатических факторов // Научные труды SWORLD. Т.2 - 2016. - № 45. - С. 93-101.
4. Шевченко Н.Ю. Повышение надежности реконструируемых воздушных линий электропередач / Н.Ю. Шевченко, Ю.В. Лебедева, К.Н. Бахтияров // Воздушные линии. - 2012. - №3. - С. 11 -19.
5. Смирнова Н.С. Анализ конструктивных и эксплуатационных особенностей при определении остаточного ресурса воздушных линий электропередачи / Н.С. Смирнова // Современное промышленное и гражданское строительство. - 2012. - №2 (8). - С. 87-97.
6. Яковлев Л.В. Комплекс работ и предложений по повышению надежности ВЛ на стадии проектирования и эксплуатации / Л.В. Яковлев, Р.С. Каверина, Л.А. Дубинич // Третья Российская с международным участием научно-практическая конференция. - Новосибирск: 2008. - С. 28-49.
7. Ефимов Е.Н. Причины и характер повреждаемости компонентов воздушных линий электропередачи напряжением 110-750 кВ в 1997-2007 гг. / Е.Н. Ефимов, Л.В. Тимашова, Н.В. Ясинская // Энергия единой сети. - 2012. - №5. - С. 32-41.
8. Багуцкий Д.В., Кавченков В.П. Анализ причин повреждаемости воздушных линий электропередач 110 кВ и методы повышения их надежности// сборник трудов XIII Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Информационные технологии, энергетика и экономика: электроэнергетика, электротехника и теплоэнергетика, математическое моделирование и информационные технологии в производстве»: В 3х томах. - Смоленск: 14-15 апреля 2016 г. - С. 6-9.

Весь текст будет доступен после покупки