Стартовая >> Архив >> Предотвращение и ликвидация гололедных аварий

Влияние параметров ВЛ на процесс гололедообразования - Предотвращение и ликвидация гололедных аварий

Оглавление
Предотвращение и ликвидация гололедных аварий
Виды и параметры гололедно-изморозевых отложений
Влияние метеоусловий на процесс гололедообразования
Влияние параметров ВЛ на процесс гололедообразования
Нормативные параметры гололедных нагрузок
Эргатическая энергосистема
Применение системного подхода для повышения надежности
Комплексная система мероприятий
Плавка гололеда
Плавка гололеда постоянным током
Схемы выпрямительных установок при плавке постоянным током
Схемы соединения проводов для плавки гололеда  постоянным током
Способы отключения поврежденной выпрямительной установки
Выбор реакторов
Выбор трансформаторов
Специальный трансформатор тока для релейной защиты установок плавки
Выносной заземлитель для схем плавки гололеда постоянным током
Релейная защита
Максимальная токовая защита
Релейная защита от замыканий на землю в цепи постоянного тока
Релейная защита, селективно выявляющая пробой плеча
Релейная защита от коротких замыканий на землю
Импульсные реле типа РИ-1 и РИ-2
Выбор поврежденной фазы при пробое плеча выпрямительного моста
Определение места повреждения при плавке гололеда постоянным током
Комплекс прогноза и раннего обнаружения
Датчик гололедной нагрузки
Погрешности
Системы телеизмерения гололедных нагрузок для сетей с изолированной нейтралью
Кодирование информации
Схемы питания датчиков
Линейный преобразователь
Приемный преобразователь
Системы телеизмерения гололедных нагрузок для сетей с глухозаземленной нейтралью
Аналоговые измерительные органы линейных преобразователей
Радиотелемеханические системы
Автоматизированный метеопост для раннего обнаружения гололедообразования
Конструкция датчиков осадков
Литература

Большое влияние на характер и массу гололедных отложений оказывают параметры воздушной линии. I) частности, высота подвеса проводов Опытные данные покатывают, что в слое от 2 до 20 метров масса гололедных отложений увеличивается в три раза. Например, в табл.1.2 приведены данные, полученные на полигоне ВНИИЭ, расположенном в районе подстанции «Машук» [10]. Здесь к - коэффициент изменения массы гололедных отложений с высотой при использовании в качестве базовой высоты 10 м.
Таблица 1.2


Высота, м

2

4

8

10

12

16

23

к

0,6

0,75

0,8-0,9

1,0

1,05ч-1,25

1,25-1,5

1,6з-2,0

Для склонов горных хребтов зависимость к;, от высоты имеет более пологий характер [2] и уже на высоте более 15 м коэффициент остается практически постоянным (см. табл. 1.3).
Таблица 1.3


Высота, м

2

5

10

15-50

к

0,7

0,85

1,0

1,05

Следующий фактор, определяющий характер гололедных отложений, - закручивание проводов, обусловленное «жесткостью» проводов. Во время интенсивных отложений односторонний осадок на жестких стержнях периодически обрушивается под действием собственной массы и ветра, не достигая максимально возможных значений, тогда как на одиночном проводе или тросе, вследствие его закручивания, образуется устойчивая муфта, которая постоянно растет в течение активной фазы гололедного процесса. Закручивание проводов приводит не только к образованию устойчивой муфты, но и значительно увеличивает стадию сохранения осадка на проводах. При этом возможно неоднократное отложение осадка на предыдущий при длительных процессах с чередующимися стадиями гололедообразования или при нескольких процессах, следующих друг за другом с перерывами. На закручивающихся проводах осадок может в течение длительного времени расти (от нескольких дней до месяца и больше) и достигать очень больших значений - 10-20кг/м и более. На жестких стержнях за это время фиксируется несколько гололедных процессов с массой осадка, как правило, не превышающей 0,5кг/м. Таким образом, влияние закручивания проводов на форму и особенно на массу отложения исключительно велико.

Таблица 1.4

Далее рассматривается влияние диаметра проводов на гололедообразование. С увеличением диаметра провода dпр в зависимости от скорости ветра масса гололедных отложений сначала возрастает, достигая максимума при dпp=3—8см, и далее постепенно уменьшается. Возрастание выражено тем сильнее, чем больше скорость ветра v. В табл.1.4 приведены усредненные коэффициенты зависимости массы осадка от диаметра провода для скорости ветра менее и более 10м/с [2]. Видно, что растет значительно быстрее при скоростях более 10м/с.
По данным наблюдений [11], с увеличением диаметра провода растет также и плотность осадка - в среднем на 60 % при переходе от проводов диаметром 0,5см к проводам диаметром 4,0см.
Если вектор скорости ветра направлен к проводам под углом а, то масса гололедного осадка пропорциональна sin а. Теоретически при а, стремящемся к нулю, масса осадка также стремится к нулю. Однако вследствие пульсации вектора скорости по направлению и турбулентного характера гололедонесущих потоков нулевых осадков не наблюдается. При малых углах а масса отложений сильно уменьшается (на 60 - 80%) и осадок плотных изморозей и смесей становится пористым и рыхлым, чешуйчатым по форме. Это приводит также к существенному уменьшению его плотности [2].
Физически указанные закономерности легко объясняются снижением поверхностной плотности потока осаждающихся капель при а, стремящемся к нулю, и образованием пустот при чешуйчатой форме отложений. Исходя из опытных данных [7], при изменении а от 90 до 0° плотность гололеда и смесей уменьшается, соответственно, на 50-55 и 35-40%. Масса отложений при таких же изменениях а уменьшается для гололеда на 80%, для смесей и зернистой изморози на 65-70%, для кристаллической изморози на 60-65%.
Большое влияние на гололедообразование на ВЛ оказывает режим работы энергосистемы. Действие электрического поля, возникающего вокруг цепи линий электропередачи высокого напряжения, сводится в основном к тому, что водяные капли, попадая в сферу его влияния, получают наведенный заряд, в силу чего притягиваются к заряженной поверхности и осаждаются на ней. Сила притяжения капли при этом пропорциональна квадрату приложенного напряжения и обратно пропорциональна кубу расстояния. Согласно данным В. В. Бургедорфа, интенсивность гололедных отложений на проводах, находящихся под напряжением, оказывается примерно на 30% большей, чем на линиях без тока.

 

Гололедная муфта после плавки гололеда на ВЛ 10кВ
Рис.1.8. Гололедная муфта после плавки гололеда на ВЛ 10кВ
При протекании нагрузочного тока по линии, вследствие выделения тепла пропорционально активному сопротивлению и квадрату тока, температура провода повышается тем больше, чем хуже теплоотвод от провода, зависящий от условий окружающей среды. При увеличении температуры провода выше +1°С гололед на провод не прилипает. Если же гололедная муфта уже образовалась, то начинается проплавление в гололедной муфте канавки шириной немного большей, чем диаметр провода. На рис. 1.8 представлена фотография гололедной муфты после плавки гололеда на ВЛ 10кВ. Таким образом, одним из способов борьбы с гололедом на ВЛ электропередачи является нагрев провода или токами нагрузки или токами от специальных установок плавки гололеда.



 
« Повышение надежности определения мест повреждения на ВЛ 110-220 кВ и размещении фиксирующих приборов   Проблема повышения надежности и долговечности электросетевых конструкций »
электрические сети