Аварии ВЛ в более чем 40 энергосистемах за последние 30 лет нанесли большой экономический ущерб. Гололед с ветром стал причиной до 37 % от общего числа падений железобетонных опор 35-110 кВ, а в линиях 330-750 кВ гололед в сочетании с ветром стал причиной до 12 % от общего числа обрывов проводов, до 42 % обрывов грозозащитных тросов и до 8 % обрывов гирлянд и разрушения изоляторов (по данным ОРГРЭС).
Успешность противогололедных мероприятий во многом определяется их своевременностью. Для минимизации риска возникновения гололедных аварий сетевые службы организуют как можно более частый визуальный осмотр наиболее подверженных гололеду линий или используют информационно-измерительные системы мониторинга гололедообразования. На сегодняшний день известен подход мониторинга гололедообразования, заключающийся в отслеживании условий, приводящих к гололедообразованию, и оценки параметров гололедообразования расчетным путем.
Существует множество факторов, которые необходимо учитывать при моделировании гололедообразования, такие как направление по отношению к оси провода и скорость ветра, температура и влажность воздуха, размеры капель пара в воздухе, напряженность электрического поля провода и др.
Система мониторинга интенсивности гололедообразования
Система мониторинга интенсивности гололедообразования (МИГ) предназначена для фиксации и прогнозирования момента начала образования отложений на проводе воздушной линии электропередачи (прогноз пересечения линий трендов температуры провода, точек росы и десублимации), момента нарастания гололедной муфты до критической массы, а также оценки интенсивности данного процесса. Возможность прогнозирования отложений на проводе позволяет принимать упреждающие меры по недопущению возникновения гололедных аварий. Система МИГ, состоящая из измерительных постов, устанавливаемых на воздушных линиях электропередачи, и программного комплекса, информирует диспетчера сетевого района о параметрах гололедообразования на проводах и грозотросах в реальном времени для проведения своевременной плавки или подогрева провода.
На сегодняшний день установлены более 50 постов системы МИГ.
Конструктивно пост имеет схожую конструкцию с аналогами. Модули измерения температуры и тяжения фазной подвески и грозотроса устанавливаются под потенциалом провода (грозотроса) для удобства проведения измерений. Установка модулей под потенциалом фазного провода позволяет заряжать модули транспортируемой по ВЛ электроэнергией с помощью устройства отбора мощности с фазного провода.
Использование радиосвязи для передачи данных с модулей под потенциалом провода позволяет повысить надежность работы поста в грозовой период, так как отсутствует проводное соединение с модулями. Надежность работы поста не зависит от качества заземления опоры.
Модуль измерения метеоданных и пост, имеющие подвижное и технически сложное оборудование, расположены на теле опоры, что позволяет проводить текущее их обслуживание и очистку ото льда при необходимости без отключения напряжения ВЛ.
Каждые 30 секунд происходит опрос датчиков. Вся информация поступает посредством GSM связи на 2 взаиморезервирующих сервера, где сохраняется и высылается на клиентское программное обеспечение.
Основные функции клиентского программного обеспечения (ПО МИГ) заключаются в периодическом запросе показаний постов с сервера и сохранении информации в своей местной базе данных, проведении математических расчетов согласно заранее определенному алгоритму с целью получения прогнозных значений момента начала гололедообразования и нарастания гололедной муфты до критической массы, оценки интенсивности гололедообразования, массы плотности и толщины стенки гололеда, а также визуальном отображении этих параметров в виде графиков и таблиц.
Главная особенность системы МИГ – прогноз момента начала гололедообразования и интенсивности процесса на ранней стадии не была подтверждена в виду отсутствия статистики нарастания льда, не проведения к тому времени ряда экспериментов по выявлению и подтверждению некоторых эмпирических зависимостей в модели.
Специалисты прогнозируют, что технологическое развитие, повышение адаптивности и самодиагностируемости сетевых линейных объектов будет происходить за счет применения интеллектуальных, программно реализуемых способов оценки состояния их элементов. В частности, это относится к оценке влияния лимитирующего их механическую прочность фактора – гололедообразования.
Наша компания готова реализовать установку постов мониторинга интенсивности гололёдообразования «под ключ», начиная с научных исследований, проектирования, монтажа, пусконаладки, настройки программного обеспечения и заканчивая техническим и постгарантийным обслуживанием.