Аннотация
Выполнено описание технологии дистанционного контроля гололёдообразования на воздушных линиях электропередачи, позволяющей определять длину гололёдного участка по параметрам режима, измеренным на подстанции. Показано преимущество предложенной технологии перед существующими, заключающееся в отсутствии необходимости размещения дополнительных распределённых устройств контроля на всей протяжённости линии. Произведено математическое обоснование технологии с использованием метода «порождающей задачи», заключающегося в упрощении исходной задачи путём пренебрежения второстепенными параметрами и получении точного решения упрощённой задачи в виде аналитической функции. Описан принцип новой интеллектуальной технологии контроля длины гололёдной муфты при плавке гололёда в повторно-кратковременном режиме, заключающийся в цифровой фиксации температуры провода, не покрытого гололёдом, и активного сопротивления всей проплавляемой ВЛ, зависящего от этой температуры и искомой длины участка ВЛ, покрытого гололёдом (гололёдной муфты). По этим параметрам режима плавки и исходным данным, определяемым по режиму пробной плавки при подготовке к осенне-зимнему периоду, рассчитывается относительная длина гололёдной муфты при каждом импульсе тока. Окончание плавки фиксируется, когда эта длина становится равной нулю. Перечислены допущения, принятые для упрощения физических процессов при разработке технологии. Отражены особенности измерения параметров режима плавки гололёда как постоянным, так и переменным током. Описан процесс обработки результатов измерений при реализации технологии. Показано, что использование определённых интегралов при решении «порождающей задачи» делает задачу лучше обусловленной и позволяет исключить выбросы измерений контролируемых параметров режима. Для компенсации погрешностей, вызванных принятыми упрощениями, произведён анализ допущений и указаны рекомендуемые поправки. На базе описанной технологии, в соответствии с заданием по гранту РФФИ «Аспиранты», планируется разработка цифрового устройства или использование алгоритма в качестве элемента цифровой подстанции, обеспечивающего функционирование универсальной автоматической системы плавки гололёда на всех ВЛ, отходящих от подстанции.
Ключевые слова
Воздушная линия электропередачи, плавка гололёда, гололёдная муфта, контроль гололёдообразования, контроль окончания плавки.
1. Журавлев В. Средства диагностики и предотвращения снегоналипания и гололедообразования на воздушных линиях 6-150 кВ // Новости электротехники. 2017. № 5(107)-6(108). С. 50-57.
2. Пат. № 2569318 Российская Федерация, МПК H02G7/16. Способ плавки гололеда на проводах воздушной линии электропередачи / Засыпкин А.С., Засыпкин А.С. (мл.), Тетерин А.Д., Щуров А.Н.; Заявл. 14.08.2014, Опубл. 20.11.2015.
3. Дистанционное определение длины гололёдного участка и окончания плавки гололёда на ВЛ длительными импульсами тока / Засыпкин А.С., Щуров А.Н., Засыпкин А.С. (мл.), Тетерин А.Д. // Известия вузов. Электромеханика. 2017. №6. С. 77-83. doi: 10.17213/0136-3360-2017-6-77-83
4. Эльсгольц Л.Э. Дифференциальные уравнения и вариационное исчисление. М.: Наука, 1969. 424 с.
5. Засыпкин А.С. Метод «порождающей задачи» и его использование в расчётных инженерных методиках электроэнергетики // Известия Академии электротехнических наук РФ. 2020. Вып. 22. С. 30-39.
6. Бургсдорф В.В. Сооружение и эксплуатация линий электропередачи в сильногололёдных районах. М.: Госэнергоиздат, 1947. 196 с.
7. Сацук Е.И. Электротепловые и механические процессы в воздушных линиях электропередачи: монография. Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2010. 106 с.
8. Temperature characteristic of DC ice-melting conductor / S. Fan, X. Jiang, C. Sun, Z. Zhang, L. Shu // Cold Regions Science and Technology. 2011. Vol. 65. Iss. 1. Pp. 29-38. doi: 10.1016/j.coldregions.2010.02.012
9. Аллилуев А.А., Левченко И.И. Расчёт режимов выпрямительных установок плавки гололёда на линиях электропередачи: учеб. пособие. Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2000. 192 с.
10. Бахвалов Ю.А. Математическое моделирование: учеб. пособие для вузов. Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2010. 142 с.