CC BY
4
УДК 621.315.1
Семендяев Е.А. студент магистратуры, 2 курс факультет «Авионики, энергетики и инфокоммуникаций»
Уфимский государственный авиационный технический университет
Россия, г. Уфа
СУЩЕСТВУЮЩИЕ СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВА КОНТРОЛЯ ГОЛОЛЕДНЫХ НАГРУЗОК ПРОВОДА ВЛ 6 - 10 КВ
Аннотация:
Данная статья посвящена обзору различных способов и устройств контроля гололедных нагрузок провода ВЛ 6 - 10 кВ.
Ключевые слова: гололед, воздушные линии электропередачи, мониторинг гололедообразования
UDC 621.315.1
Semendyaev E.A.
Master student
2nd, Faculty of Avionics, Energy Engineering and Infocomm Technology
Ufa State Aviation Technical University
Russia, Ufa
EXISTING METHODS AND DEVICES FOR CONTROLLING
HOLOGRAPHIC LOADS OF WIRES OF AIR LINES 6 - 10 KW
Summary:
This article is devoted to a review of various methods and devices for monitoring ice loads of a 6 - 10 kV overhead line.
Keywords: Ice, overhead transmission lines, ice formation monitoring
Воздушные линии электропередачи (ВЛ) расположены на открытом воздухе и подвержены воздействиям природных явлений. Наибольшую опасность для ВЛ представляют отложения льда, снега и изморози на проводах, тросах и изоляции.
ВЛ напряжением 6 - 10 кВ являются основными для электроснабжения объектов коммунального хозяйства, обеспечивая передачу энергии электроэнергии от электрических подстанций до конечных потребителей (населенных пунктов, предприятий) и формируют основу распределительных электрических сетей.
В зависимости от места и количества наледи на проводах технические и экономические последствия могут иметь локальный или общесистемный характер.
Для уменьшения риска возникновения гололедных аварий сетевые службы организуют как можно более частые осмотры линий, наиболее подверженных обледенению или используют информационно-
измерительные системы мониторинга гололедообразования.
При обледенении меняется целый ряд физических, геометрических и других параметров воздушных линий, что позволяет создавать датчики гололеда, основанные на различных способах определения появления или наличия гололёда на проводе.
Датчики реагируют на изменение:
- веса проводов;
- натяжения проводов;
- физические свойства среды, окружающей провода;
- электрических характеристик проводов;
- условий распространения высокочастотных и импульсных сигналов.
Рассмотрим в качестве примера несколько датчиков, реализующих физические методы обнаружения гололедных образований.
Существует метод определения гололедных отложений, реализованный посредством оптического датчика [1].
Устройство представляет собой трубку из прозрачного материла, на поверхность которого наносится полупрозрачное металлизированное покрытие. Внутри трубки распложены излучатель света и фотоприемник. Работа датчика построена таким образом, что при отсутствии гололедных отложений световой поток проходит сквозь трубку и рассеивается в окружающем пространстве. При наличии гололедных отложений на поверхности трубки, отражающая способность трубки увеличивается, что приводит к увеличению сигнала на выходе фотоприемника и усилителя. Блок отображения информации, подключенный к выходу усилителя, оповещает о начале гололедообразования.
Размещение излучателя света и фотоприемника внутри прозрачной трубки с полупрозрачным металлизированным покрытием позволяет обеспечить их герметизацию и исключить влияние посторонних факторов на работу устройства, что повышает его надежность.
Недостатками оптического датчика являются сложность конструкции, возможность ложного срабатывания при запылении поверхности трубки, необходимость системы телемеханики для передачи информации с датчика диспетчеру.
Известно устройство, для обнаружения гололеда, основанное на измерении напряжения в контуре, зависящие от емкости линии [2].
В работе устройства задействован генератор. При подаче напряжения на него, генерируется напряжение высокой частоты, зависящие от емкости «фаза-земля», т.е. от толщины гололеда. Напряжение усиливается усилителем, которое поступает на фильтр. Напряжение с выхода фильтра фиксируется релейным блоком, сигнализирующий о наличии гололеда.
По мнению авторов [3], к недостаткам данного устройства относится то, что емкость на землю фазного провода изменяется не только от наличия
на нем гололеда, но и от электрической нагрузки всех проводов ВЛ, в качестве которой является эквивалентная емкость (или индуктивность) оборудования подстанции и других линий, заходящих на эту подстанцию.
Известно иное по принципу действия и по конструкции устройство, основанное на измерение сопротивления контактной системы [4].
Устройство работает следующим образом.
При наличии гололеда, за счет эксцентриситета отложения, возникает крутящий момент. Корпус устройства, жестко закрепленный на проводе, поворачивается на некоторый угол. Внутри корпуса имеется электропроводящий шарик, который сохраняет свое нижнее положение, перекатываясь соответственно углу поворота, замыкая полоски с выводами для измерения сопротивления. Подключив к выводам устройство для измерения сопротивления, можно по величине сопротивления контактной системы определить направление и угол закручивания провода и по его величине судить о величине гололедного отложения на проводе.
Преимуществом данного устройства является то, что оно имеет гораздо большую чувствительность при определении начала гололедообразования на воздушных линиях (ВЛ) 6 - 10 кВ, обусловленное резкому изменению сопротивления контактной сети.
Все вышеперечисленные способы научно обоснованы, но широкое применение на практике получили только системы мониторинга гололеда с применением тензометрических весовых датчиков, основанные на принципе измерения тяжения провода с гололедом [5].
Основным достоинством таких устройств является простота конструкции и эксплуатации при достаточной точности определения гололедных отложений.
В компании «ЭЛНА-Север Плюс» разработаны тензометрические датчики гололеда, основанные на преобразовании усилий от нагрузки в аналоговый сигнал на выходе и дальнейшей цифровой обработки в микропроцессорном терминале [6].
Использование тензометрических датчиков типа ДГВН обеспечивает одновременное измерение нагрузок в двух плоскостях: вертикальной (измерение массы образовавшегося льда) и горизонтальной (измерение силы ветра), но требует некоторого изменение узла подвески проводов. При этом взаимное влияние практически полностью исключается. Нагрузка от массы провода компенсируется в момент установки датчика, а нагрузка от тяжения провода при измерении температуры (в горизонтальной плоскости, параллельной воздушной линии) датчиком не воспринимается. При наличии датчиков данного типа в качестве источника сигналов обратной связи может быть реализована управляемая система автоматического удаления льда [7].
Использованные источники: 1. А.с. 1497678 МПК H02G 7/16 Устройство для обнаружения гололедных отложений / Зинов Г.А., Рудакова Р.М. Опубликовано 30.07.1989 Бюл. № 28.
2. А.с. 1812420 МПК H02G 7/16 Устройство для обнаружения гололеда на проводах коротких воздушных линий электропередач 6 - 10 кВ / А.А.Сороченко, И.Ф.Волкевич Опубликовано 30.10.74. Бюл. № 40.
3. Авторское свидетельство № 1083286. Устройство для обнаружения гололедных отложений на проводах линий электропередачи Цитвер И.И., Зельцер А.Н., Книжник Р.Г., Ланда М.Л. / Заявка №3440796 от 21.05.1982, опубликовано 30.03.1984.
4. А.с 1330687 МПК H02G 7/16 Устройство для контроля уровня гололедной нагрузки на проводе / В.Ю. Кабашов Опубликовано 15.08.87 Бюл. № 30.
5. Совершенствование системы контроля гололедно-ветровых нагрузок на воздушных линиях электропередачи А.Ю. Елизарьев, А. Р. Валеев, Г.А. Громова Вестник УГАТУ 2016. Т. 20, № 1 (71). С. 136-142.
6. Описание датчиков гололеда "ЭЛНА-Север Плюс"// Официальный сайт ООО "ЭЛНА-Север Плюс". - [2016]. - Режим доступа http://www.elna-severplus.ru/
7. Соловьев В. А., Черный С.П., Сухоруков С.И. Об эффективности борьбы с гололедными образованиями на проводах линий электропередачи // Электротехнические системы и комплексы. 2014. №1 (22).
УДК 517
Синельникова Н. А. студент 1 курса Институт управления Маслакова Л. Ф. старший преподаватель кафедра «Общей математики» Белгородский государственный национальный исследовательский университет Россия, г. Белгород
ИНТЕГРИРОВАНИЕ - ВАЖНЫЙ ПРОЦЕСС МАТЕМАТИЧЕСКОГО
АНАЛИЗА
Аннотация:
В статье описано понятие интегрирование, в какой области данный метод математического анализа применяется, его виды с подробным описанием применения, основные правила интегрирования, неопределённый и определённый интегралы.
Ключевые слова: математический анализ, метод интегрирования, интеграл, подынтегральная функция, первообразная функции, предел функции, площадь фигуры, объём фигуры.
