CC BY
8УДК 621.31
Петров Денис Васильевич, доцент кафедры автоматизированных электроэнергетических систем и электроснабжения, Северо-Кавказзский федеральный университет, г. Ставрополь
ВЛИЯНИЕ ПОГОДНЫХ УСЛОВИЙ НА ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ВОССТАНОВЛЕНИЯ И РЕМОНТА ГОРОДСКИХ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ
Аннотация: Надежность электроснабжения городов занимает особое место в хозяйственной деятельности страны. Одним из показателей надежности электроснабжения потребителей является среднее время послеаварийного восстановления распределительных линий электропередачи. В этом разрезе важно понимать влияние погодных условий на сроки послеаварийного восстановления линий для точного прогнозирования затрат на восстановление, а также правильной эксплуатации ЛЭП.
Ключевые слова: кабельные линии, надежность, сроки восстановления, влияние погоды.
Annotation: Reliability of power supply of cities occupies a special place in the economic activity of the country. One of the indicators of consumer power supply reliability is the average time of post-accident restoration of power distribution lines. In this context, it is important to understand the impact of weather conditions on the timing of post-accident restoration of lines in order to accurately predict the costs of restoration, as well as the correct operation of power transmission lines.
Key words: cable lines, reliability, recovery time, weather influence.
В связи с огромным практическим интересом, вопросам надежности электроэнергетического оборудования и, в частности, кабельным линиям, как основным распределительным сетям городов [2], уделяется особое внимание.
Перерывы в электроснабжении потребителей способны приводить к значительным экономическим ущербам на производстве [4]. И скорейшее восстановление электрооборудования во многом определяет эксплуатационную надежность систем электроснабжения [1].
Замечено, что скорость ремонта и восстановления линии в значительной степени зависят от погодных условий [5]. Имея на руках статистику аварийных отключений в городских КЛ 6-10 кВ за 2013-2018 гг., можно определить степень влияния погоды на сроки ремонта КЛ.
При статистических исследованиях было обнаружено, что среднее время ремонта наибольшее в летние месяцы [3]. Данный факт может быть отчасти объяснен тем, что в летние месяцы значительная часть персонала находится в летних отпусках. Но, при этом значительный рост сроков ремонта наблюдался также зимой, что, возможно, обусловлено климатическими особенностями зимних месяцев (рисунок 1).
Рисунок 1 - Среднее время ремонта КЛ часах по месяцам.
Однако явной корреляционной связи между сроками ремонта и погодными условиями такими как: количество осадков, температура, влажность воздуха и число дождливых дней в месяце обнаружено не было (рисунки 2-5). В некоторых случаях корреляцию можно считать слабой или очень слабой, а в отдельных она
отсутствует вовсе (например, влияние числа дождливых дней на сроки проведения ремонта).
Тср, ч.
Зависимость средней продолжительности ремонта от количества осадков
= 0,21
500 400 300 200 100 0
♦ И
♦ ♦
50
100 Осадки, мм
150
200
Рисунок 2 - Зависимость средней продолжительности ремонта от количества осадков.
Рисунок 3 - Зависимость средней продолжительности ремонта от среднемесячной
температуры.
0
Зависимость средней продолжительности ремонта от
влажности воздуха
Тср, ч. R - 0,17
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
♦
♦ ♦ . *
♦ ♦ ♦
♦ --♦___« ♦ ж ♦♦♦
♦ ♦ ♦ ♦ ^ ' *♦«--
$ ♦ ♦ ♦
♦ 1 1 1 1 1 1
40 50 60 70 80
Влажность, %
90 100
Рисунок 4 - Зависимость средней продолжительности ремонта от влажности воздуха.
Тср, ч
Зависимость среднего времени ремонта от количества дней с осадками
500 400 300 200 100 0
г ♦
-*-é » f -
-»-♦---Ч--» ♦ ♦
♦ ♦ ♦ 4 ♦ ♦ ♦
10
15
20
R - 0,002
25
30
Рисунок 5 - Зависимость средней продолжительности ремонта от количества дождливых
дней.
Как видно из приведенных рисунков, коэффициент корреляции Я<0,25, что говорит об очень слабой корреляционной связи [3]. Таким образом, сами по себе, каждый из рассматриваемых погодных факторов на сроки восстановления КЛ не влияют. Однако, возможно влияние сложного совокупного сочетания рассматриваемых факторов. Кроме того, исследуемые параметры могут быть связаны с накоплением влаги в грунте и переходами температуры через ноль в
0
5
n
зимний период, но таких данных в архиве погоды не имеется, и проверить данную гипотезу в настоящее время затруднительно.
Тем не менее, очевидно, что из погодных явлений максимальное влияние на срок восстановления КЛ должны оказывать атмосферные осадки в виде дождя. При этом имеет значение не абсолютное количество выпавших осадков, а их интенсивность или скорость выпадения. Т.е. 100 мм осадков, выпавших в течение 3 дождливых дней, окажут гораздо более негативное воздействие на кабельную линию, чем такое же количество осадков, выпавшее в течение 10 дождливых дней.
Озвученную гипотезу подтверждают рисунки 6 и 7, где по оси абсцисс представлено среднее количество осадков, приходящихся на один дождливый день соответствующего месяца. Данные получены из архива погоды за 2013 -2018 гг. При этом из расчета исключались месяцы со средней температурой ниже нуля, поскольку в эти месяцы преимущественно наблюдаются твердые осадки в виде снега.
Среднее 60 время ремонта КЛ, ч 50
40 30 20 10 0
у = 9,6935х + 105,45
= 0,345
♦ ♦ ♦ ♦
♦ ♦
V ♦ ♦
* ♦ ♦ ♦ •
—♦— ♦ ♦ * ♦ ♦
♦ ♦♦♦♦♦♦ > ♦ ♦ ♦ ♦
♦ 1 1 1
0 5 10
Интенсивность осадков, мм за 1 дождливый день
15
Рисунок 6 - Зависимость продолжительности ремонта КЛ от интенсивности осадков.
Среднее время восстановл. КЛ, ч
450 400 350 300 250 200 150 100 50 0
у = 14,595х + 182,07
= 0,344
♦ ♦ ♦ ♦
♦
♦ ♦ ♦ % ♦ ♦
♦ ♦♦ + + ♦
гГ; ♦
♦ 1 1 1
0 5 10
Интенсивность осадков, мм за 1 дождливый день
15
Рисунок 7 - Зависимость времени полного восстановления КЛ от интенсивности осадков.
Как видно из рисунков 6 и 7 между интенсивностью осадков и сроками восстановления и ремонта КЛ имеется умеренная корреляционная связь. При этом сколь-нибудь значимой связи между интенсивностью осадков и количеством аварийных отказов найдено не было.
Таким образом, можно утверждать, что на сроки восстановления кабельных линий влияет не количество выпавших осадков за период, а их интенсивность в отдельно взятый день. При этом, такие факторы как температура, влажность воздуха и количество дождливых дней на сроки ремонта КЛ существенного влияния не оказывают.
Библиографический список:
1. Кисюк В.А. Диагностика переключающих устройств без возбуждения силовых трансформаторов. / В.А. Кисюк, Н.Е. Юрцев, Д.В. Петров, В.Н. Сидельников, Д.А. Добриков // Методы и технические средства повышения эффективности использования оборудования в промышленности и сельском хозяйстве. - Ставрополь. АГРУС. - 2016. С. 69 - 73.
2. Рыбаков Л.М. Анализ надежности кабельных линий 10 кВ. / Л.М. Рыбаков, А.Е. Рылов // Проблемы энергетики №3-4. - Казань: - 2003. С. 171 -174.
3. Петров Д.В. Влияние отсрочек ремонта кабельных линий 6 и 10 кВ на сроки проведения ремонтных работ / Д.В. Петров, В.И. Маругин, С.И. Лещев // Вестник Северо-Кавказского федерального университета №4 (79). Ставрополь - 2020. С. 15-21.
4. Хорольский, В.Я. Технико-экономическое обоснование дипломных проектов: учебное пособие / В.Я. Хорольский, М.А. Таранов, Д.В. Петров. -Ростов-на-Дону: Терра, 2004. - 166 с.
5. Чистякова М. М. Анализ эксплуатационной надежности кабельных линий 6-10 кВ городского района / Чистякова М.М., Божков М.И. // Современная наука и практика, Санкт-Петербург: 2016. - №6 (11). С. 19-24.
