Preview

Надежность и безопасность энергетики

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Улучшенная аналитическая модель обледенения проводов ЛЭП

https://doi.org/10.24223/1999-5555-2018-11-3-222-226

Полный текст:

Аннотация

Аварии на линиях электропередачи, связанные с обледенением компонентов ЛЭП, в частности, проводов приводят к большим экономическим потерям в России. В связи с отсутствием возможности достоверного прогнозирования и оценки последствий погодных условий, способствующих обледенению проводов ЛЭП, сетевые службы зачастую вынуждены проводить выезды на потенциальные места аварий вслепую. Это приводит к большим материальным и временным потерям, при том, что среднее время восстановительных послеаварийных работ на высоковольтных ЛЭП занимает 5 – 10 дней.

Для эффективного прогнозирования и своевременного предотвращения негативных последствий образования ледяных отложения на проводах ЛЭП разработана аналитическая модель, описывающая рост ледяной муфты на поверхности электрического провода. За основу модели взята широко применяемая аналитическая модель [1], дополненная зависимостью роста ледяной муфты от угла между потоком ветра и проводом и от напряжённости электрического поля провода. Сравнение результатов, полученных с применением разработанной модели и модели [1] показало, что с уменьшением угла между потоком ветра и проводом интенсивность роста ледяных отложений значительно падает. Показано, что напряжённость электрического поля провода слабо меняет траектории движения капель воды.

Приведён вывод о незначительном влиянии напряжённости электрического поля провода на рост ледяной муфты на нём. Указано, что значение толщины стенки ледяных отложений, получаемое по разработанной модели, должно быть увеличено при определённых погодных условиях и конструкционных параметрах ЛЭП. Разработанная модель может быть дополнена другими физическими явлениями, оказывающими влияние на обледенение проводов, и в дальнейшем внедрена в работу энергетических компаний для мониторинга состояния ЛЭП и проведения противогололёдных мероприятий.

Об авторе

М. В. Тимофеева
Сколковский институт науки и технологий (Сколтех)
Россия

Центр энергетических систем.

Ул. Нобеля, 3, 121205 , Москва



Список литературы

1. Goodwin E., Mozer J., Di Gioia A., Power B. Predicting ice and snow loads for transmission lines. In the Proceedings of the First IWAIS 1983; 1(1): 267–273.

2. Институт Энергосетьпроект. Доступный вид: https://aoesp.ru/contacts.

3. Guides of electrical equipment usage. 7th ed. St. Petersburg DEAN 2008.

4. Lozowski E., Stallabrass J., Hearty P. The Icing of an Unheated, Nonrotating Cylinder. Part I: A Simulation Model. Journal of Climate and Applied Meteorology 1983; 22(12): 2053–2062.

5. Ma H., Chen W., Zhang D. Numerical investigation of engine inlet vane hot–air anti–icing system with surface air film. International Journal of Modern Physics: Conference Series 2012; 19: 331–340.

6. Lozowski E., Makkonen L. Fifty years of progress in modelling the accumulation of atmospheric ice on power network equipment. Proc. Eleventh International Workshop on Atmospheric Icing on Structures. Montreal 2005.

7. Finstad K., Fikke S., Ervik M. A comprehensive deterministic model for transmission line icing applied to laboratory and field observations. In the Proceedings of the Fourth IWAIS 1988; 6(1): 227–231.

8. Mitten P., Makkonen L., Morris R. Development of an operational ice and wind loading model for transmission lines. Canadian Electrical Association Conference. Montreal 1988; 15: 21–23.

9. Farzaneh M. Ice accretions on high-voltage conductors and insulators and related phenomena. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences 2000; 358(1776): 2971–3005.

10. Nikiforov E. Icing related problems, effect of line design and ice mapping. Special Rep. US Army Cold Regions Res. Eng. Lab. Hanover 1982; 82(26): 239–245.

11. Бутиков E., Быков A., Кондратьев A. Физика в примерах и задачах. 4-ое издание. Рипол Классик 2015.

12. Дьяков A. Электрические сети сверх- и ультравысокого напряжения ЕЭС России. Теоретические и практические основы. «Энергопрогресс» Корпорации «ЕЭЭК» 2012.

13. Правила устройства электроустановок. Новосибирск. Сибирское университетское издание 2006.


Для цитирования:


Тимофеева М.В. Улучшенная аналитическая модель обледенения проводов ЛЭП. Надежность и безопасность энергетики. 2018;11(3):222-226. https://doi.org/10.24223/1999-5555-2018-11-3-222-226

For citation:


Timofeeva M.V. Enhanced analytical model of power transmission line icing. Safety and Reliability of Power Industry. 2018;11(3):222-226. (In Russ.) https://doi.org/10.24223/1999-5555-2018-11-3-222-226

Просмотров: 87


ISSN 1999-5555 (Print)
ISSN 2542-2057 (Online)