Preview

Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ

Расширенный поиск

Модель собственных гармонических колебаний провода для задач мониторинга состояния воздушных линий электропередачи

https://doi.org/10.30724/1998-9903-2020-22-3-97-106

Полный текст:

Аннотация

В статье обосновывается актуальность обследования воздушных линий электропередач путем определения механических нагрузок проводов. Провод под действием сил, вызванных давлением ветра, раскачивается и ведет себя в пролете как маятник. Инклинометрическим методом можно определять колебания провода в пространстве с высокой точностью. Восстановив геометрию провода в пролете воздушной линии электропередачи, можно определить механические нагрузки. Для оценки механических нагрузок провода воздушной линии электропередачи выводится модель собственных гармонических колебаний провода в пролете. Математическая модель провода основана на математических моделях гибкой нити и физического маятника. Провод - физический маятник, где в качестве тела выступает провод, а в роли неподвижной оси вращения – прямая, проходящая через точки подвеса провода. Разработанная модель позволяет по периоду колебаний провода в пролете определять стрелу его провеса. В статье рассмотрены алгоритмы расчета стрелы провеса провода для двух случаев: точки подвеса провода находятся на одной высоте; точки подвеса провода находятся на различных высотах. Приводится теоретический расчет для модели пролета воздушной линии электропередачи с оценкой чувствительности разработанной модели и еѐ погрешности при определении стрелы провеса провода. По стреле провеса провода можно восстановить его геометрию, а значит и механические нагрузки провода. Зная исходные геометрические параметры пролета воздушной линии и текущий период колебаний провода, можно проводить обследование ее текущего состояния.

Об авторах

Д. А. Ярославский
Казанский государственный энергетический университет
Россия
Ярославский Данил Александрович – канд техн. наук, старший преподаватель кафедры «Теоретические основы электротехники» (ТОЭ)


В. В. Нгуен
Казанский государственный энергетический университет
Россия
Нгуен Ван Ву – аспирант


М. Ф. Садыков
Казанский государственный энергетический университет
Россия

Садыков Марат Фердинантович – д-р техн. наук, доцент, заведующий кафедрой «Теоретические основы электротехники» (ТОЭ)

E-mail: sadykov@kgeu.ru



М. П. Горячев
Казанский государственный энергетический университет
Россия
Горячев Михаил Петрович – старший преподаватель кафедры «Теоретические основы электротехники» (ТОЭ)


А. А. Наумов
Казанский государственный энергетический университет
Россия
Наумов Анатолий Алексеевич – д-р физико-математических наук, профессор кафедры «Теоретические основы электротехники» (ТОЭ)


Список литературы

1. План мероприятий («дорожная карта») «Энерджинет» Национальной технологической инициативы // Инновациив ТЭК проект Минэнерго России. Доступно по : URL: https://in.minenergo.gov.ru/energynet/docs/DK_energynet.pdf . Дата обращения: 28.02.2020.

2. Боков Г. Техническое перевооружение российских электрических сетей. Сколько это может стоить? // Новости Электротехники. 2002. №2(14).

3. Сацук Е.И. Программно-технические средства мониторинга воздушных линий электропередачи и управления энергосистемой в экстремальных погодных условиях: дис. … д-ра тех. наук //. Новочеркасск, 2011. 314 с.

4. Макартичян С.В., Ким Д. С. Информационно -измерительная система контроля гололедных отложений на проводах ЛЭП // Энерго-и ресурсосбережение: промышленность и транспорт. 2017. №. 2. С. 7-11.

5. Минуллин Р.Г. Современные методы обнаружения гололеда на проводах воздушных линий электропередачи часть 1. Методы прогнозирования и взвешивания проводов // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2013. №. 7-8. -С. 68-78.

6. Костиков И. Система мониторинга «САТ-1»-эффективная защита ВЛЭП от гололеда // Электроэнергия. Передача и распределение. 2011. №. 1-4. С. 32-35.

7. Макаров В.Г.,. ФедотовА. И, БасыровР. Ш., ВагаповГ. В.. Моделирование воздушной линии электропередачи в пакете Matlab/Simulink // Вестник Казанского технологического университета. 2017. Т. 20. № 13. С.93-96.

8. Ярославский Д.А., Садыков М.Ф., Иванов Д.А., и др. Методика контроля ГИО на воздушных линиях электропередачи с учетом разрегулировки с использованием датчиков беспроводных каналов связи // Журнал технических и прикладных наук АИПС. 2017. Т. 12. -№ 22. С. 6479-6482.

9. Федотов А., Курт С., Войгт С., Вагапов Г. Концепция системы обнаружения ледяных отложений на воздушных линиях электропередачи, теория и практические результаты // Материалы 9-го Международного научного симпозиума по электроэнергетике, Электроэнергетика 2017. С. 297-300.

10. Отто Т. Интегрированные микросистемы для интеллектуальных приложений // Датчики и материалы. 2018. Т. 30. №. 4. С. 767-778.

11. Засыпкин А.С., Щуров А.Н., Тетерин А.Д. Применение датчиков гололѐдной нагрузки и датчиков продольного тяжения проводов Вл для оценки опасности гололѐдной обстановки // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Серия: Технические науки. 2018. №2 (198).

12. Петров В. С., Дубровская Т. И. Механический расчет проводов и тросов воздушных линий как основа расчета надежности конструкций // Интернет-журнал Науковедение. 2015. Т. 7. №. 6 (31). С.11-13.

13. Меркин Д.Р. Введение в механику гибкой нити. М.: Наука. Главная редакция физикоматематической литературы, 1980. 240 с.

14. Джанколи Д. Физика: В 2-х т. Т. 1: Пер. с англ.-М.: Мир, 1989.-656 с.

15. Андреев В.Я., Антонюк Е.М., Душин Е.М.Основы метрологии и электрические измерения /. Е.М.Душина. 6-е изд., перераб. и доп. Л.: Энергомашиздат. Ленингр. отд-ние, 1987. – 480 с.

16. Воздушные линии электропередачи напряжением выше 1 кВ // М., ОАО «ВНИИЭ».ПУЭ. изд. 7-е. Глава 2.5 . 2003.

17. Горячев М.П., Садыков М.Ф., Ярославский Д.А. Способ контроля механических параметров воздушных линий электропередачи на основе улучшенной инклинометрии // Энергетика: исследования, оборудование, технологии. 2019. Т.21 (3). С. 160-171.

18. Садыков М.Ф., Горячев М.П, Ярославский Д.А. Иванов Д.А, Корышкин И.М. Устройство оперативного мониторинга технического состояния высоковольтных линий электропередачи. Патент РФ №185311, 29.11.2018. // Патент России №2018120028.2018. Бюл. № 34.


Для цитирования:


Ярославский Д.А., Нгуен В.В., Садыков М.Ф., Горячев М.П., Наумов А.А. Модель собственных гармонических колебаний провода для задач мониторинга состояния воздушных линий электропередачи. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2020;22(3):97-106. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2020-22-3-97-106

For citation:


Yaroslavskiy D.A., Nguyen V.V., Sadykov M.F., Goryachev M.P., Naumov A.A. Model of own harmonic conductor oscillations for tasks of monitoring the status of airline power transmission lines. Power engineering: research, equipment, technology. 2020;22(3):97-106. (In Russ.) https://doi.org/10.30724/1998-9903-2020-22-3-97-106

Просмотров: 44


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1998-9903 (Print)
ISSN 2658-5456 (Online)