С плавающим нулевым значением

КОРБАКОВА Т.В., ПЕТРЕНКО С.А., СОШИНОВ А.Г.,

КТИ (ф) ВолгГТУ, г. Камышин

Науч. рук. канд. техн. наук, доцент СОШИНОВ А.Г.

При анализе опыта разработки и эксплуатации системы мониторинга гололедообразования на воздушных линиях электропередачи (ЛЭП) были выявлены существенные недостатки, касающиеся установки тензометрических датчиков в разрыв гирлянды изоляторов для измерения веса гололедных отложений на фазных проводниках и грозотросе. Главным недостатком такого способа является не прямое измерение разрывного усилия, действующего на стальные сердечники проводников, а косвенная оценка этого усилия по общему весу образовавшихся отложений. Для реализации метода прямого измерения разрывного усилия, действующего на фазные провода ЛЭП и грозотрос, необходима установка тензодатчиков под потенциалом проводников ЛЭП. Однако при реали-зации данного способа имеются сложные технические проблемы. Связаны они с трудно реализуемой обратной связью между датчиком, установленным под потенциалом провода, и постом сбора и передачи данных по радиоканалу по причине отсутствия легко реализуемых источников питания данных датчиков. Также значительной проблемой является определение нулевого значения показаний тензометрических датчиков, нагруженных усилиями, создаваемыми только самими элементами конструкции ЛЭП в течение всего срока их эксплуатации.

Для решения вышеназванных проблем авторами предлагается алгоритм предварительного анализа и расчета состояния проводников ЛЭП, исполняемый контроллером датчика продольного тяжения фазных проводов или грозотроса. Значения температуры окружающего воздуха, атмосферного давления приходят с датчиков, установленных в корпусе модуля управления, по показаниям самого тензометрического датчика производится предварительная оценка возможности образования гололедно-изморозевых отложений на проводниках ЛЭП. По результатам исполнения алгоритма контроллер датчика продольного тяжения изменяет интервал времени между высылкой пакетов данных на пост сбора и передачи данных. Например, доверенные промежутки времени при температуре воздуха выше +3 °С составляют 15 мин, а при фиксации метеорологических условий, способствующих образованию гололедно-изморозевых отложений, интервал между отправкой пакетов становится равным 15 с. Данный способ изменения интервалов времени между передачей данных позволяет значительно экономить энергию батарей датчиков, установленных под потенциалом проводов ЛЭП, и продлить срок эксплуатации самих датчиков в несколько раз.

Для решения второй задачи – определения нулевого значения показаний датчиков продольного тяжения фазных проводов ЛЭП и грозотроса – используется другой алгоритм, исполняемый контроллером поста сбора и передачи данных, установленного на ближайшей опоре к датчику продольного тяжения фазных проводов ЛЭП. Данные на пост поступают с датчиков продольного тяжения, датчиков температуры фазных проводов ЛЭП, а также датчиков температуры и влажности воздуха, установленных возле поста. При этом реализованы алгоритмы определения моментов сброса гололеда при плавках на ЛЭП по показаниям тензодатчиков, анализ успешности плавки при помощи сопоставления показаний датчиков продольного тяжения и температуры проводов ЛЭП, алгоритмы доверенных интервалов продолжительных плюсовых температур, алгоритм чередующихся отложений. Данные исполняемые алгоритмы позволяют значительно приблизить рассчитываемое нулевое значение к фактическому и, как следствие, максимально оперативно оповестить диспетчера о моменте начала образования гололедных отложений.

По результатам проводимых разработок удалось реализовать действующие алгоритмы, которые значительно упрощают конструкцию элементов питания датчиков продольного тяжения фазных проводников ЛЭП и находящихся под их потенциалом, а также устраняют необходимость периодической калибровки и выставления нулевых значений, что облегчает эксплуатацию систем мониторинга состояния ЛЭП.

УДК 621.311.04

ИССЛЕДОВАНИЕ ФЕРРОРЕЗОНАНСНЫХ ПРОЦЕССОВ

В СЕТЯХ 110–500 КВ

РАХМАЕВ Р.Н., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. канд. физ.-мат. наук, доцент ГУБАЕВА О.Г.

В связи с жесткими требованиями к бесперебойному и надежному электроснабжению потребителей, необходимость исследования режимов работы электрических систем, приводящих к недоотпуску электроэнергии и повреждениию оборудования, является актуальной.

Явления в электроэнергетике, возникающие в электрических цепях при образовании схем с индуктивными и емкостными элементами, характеризуемые длительными перенапряжениями и токовыми перегрузками обмоток трансформаторов, называются феррорезонансными. Такие явления могут привести к тепловому разрушению изоляции и витковым замыканиям трансформаторов, так как трансформаторы не рассчитаны на длительную работу в режиме сильного насыщения.

С физической точки зрения феррорезонансное явление делится на феррорезонанс токов, возникающий при параллельном соединении емкостного и индуктивного элементов, и феррорезонанс напряжений, возникающий при последовательном соединении емкостного и индуктивного элементов. В реально возникающих процессах отдельно их рассматривать невозможно.

На причину возникновения феррорезонансного процесса влияет способ заземления нейтрали трансформаторов данного класса напряжения, поэтому в сетях 110 кВ феррорезонансный процесс следует рассматривать отдельно, так как часто трансформаторы данного класса напряжения работают с разземленной нейтралью. Основным катализатором изучаемого процесса в данном случае является возникновение неполнофазного режима работы.

Сети напряжением 220–500 кВ работают в основном с глухим заземлением нейтрали, поэтому главной причиной возникновения феррорезонанса в данном случае является наличие выключателей с емкостными делителями.

Существующими решениями по защите от феррорезонансных явлений в сетях 110 кВ являются: заземление нейтралей части трансформаторов, применение антирезонансных трансформаторов напряжения. В сетях 220–500 кВ: применение выключателей без емкостного делителя, применение антирезонансных трансформаторов напряжения.

УДК 621.3