Автоматизация процесса удаления намершего льда c проводов ЛЭП

Понятно, что удаление льда процесс эпизодический. Однако ряд мероприятий и схемных решений позволяет его автоматизировать, например в части контроля состояния ВЛ и принятия необходимых, часто упреждающих, мероприятий.

В качестве параметров оценивающих состояние ЛЭП используются не только величина ледяного покрова проводов или его масса, но и усилие ветровой нагрузки, температура окружающей среды, влажность и аэрозольность атмосферы. Отечественной промышленностью выпускаются как специальные датчики гололедно-ветровых нагрузок, предназначенные для сигнализации о наличии гололеда на проводах ЛЭП, так и датчики для измерения массы либо толщины льда и ветровых нагрузок на провод, температуры и т. п. Такие датчики используются как самостоятельно для наблюдения за состоянием линии, так и в составе автоматизированных систем. В области создания различных типов датчиков гололеда или измерения толщины льда на проводах ЛЭП разрабатываются и изобретаются множество различных приборов, основанных на самых различных принципах действия.

Наиболее универсальными следует признать тензометрический датчики гололедно-ветровых нагрузок. Например, тензометрический датчик типа ДГВН представляет собой двухканальный датчик с возможностью одновременного измерения нагрузок в двух плоскостях — вертикальной и горизонтальной. Датчик предназначен для контроля гололедно-ветровых нагрузок, действующих на провода воздушных линий электропередач. Устанавливается датчик на ВЛ взамен скобы подвески гирлянды изоляторов.

Измерение нагрузки происходит независимо в двух плоскостях: вертикальной — масса образовавшегося льда, и горизонтальной — сила ветра. При этом взаимное влияние составляющих нагрузки практически полностью исключается. Нагрузка от массы провода компенсируется в момент установки датчика, а нагрузка от натяжения провода при изменении температуры (в горизонтальной плоскости, параллельной воздушной линии) датчиком не воспринимается.

Преимуществом данной системы является непосредственное измерение ветровой нагрузки на провод, покрытый гололедом, и гололедной нагрузки в любом пролете линии. Датчик может применяться как для контроля статических нагрузок, так и для измерения динамических (колебательных) процессов нагруженных элементов. Датчик имеет встроенный усилитель «токовая петля» по обоим каналам. Точность датчика составляет ±0,2%, систематическая составляющая погрешности не превышает ±0,2%.

Примером такой системы может служить автоматизированная информационная система контроля гололедной нагрузки (АИСКГН), рис. 5. Это единый комплекс программноаппаратных средств, состоящих из:

— радиотелемеханических систем телеизмерения гололедных нагрузок (СТГН) на ВЛ, обеспечивающих совместно с устройствами радиосвязи, телемеханики передачу информации о гололедно-ветровых нагрузках и.

температуре воздуха из пунктов контроля (ПК) на ВЛ в пункты приема (ПП) и далее на пункт управления (ПУ) плавкой гололеда;

— технологического и прикладного программного обеспечения, включающего программы функционирования микропроцессорных устройств радиотелемеханических СТГН и программы обработки для автоматизированного рабочего места (АРМ) в ПП и ПУ.

АИСКГН является многоуровневой цифровой информационновычислительной системой, обеспечивающей непрерывный контроль гололедной нагрузки и температуры воздуха в пунктах контроля, удаленных на значительное расстояние от пунктов приема.

Архитектура АИСКГН является открытой, гибкой и модульной, что позволяет выполнять поэтапное развитие информационной системы с целью увеличения ПК и ПП и расширения ее границ до региональной системы. Функциональная схема радиотелемеханической СТГН, состоит из:

• 1 — ДГН — датчик гололедной нагрузки;
• 2 — ДТ — датчик температуры;
• 3 — МЛП — микропроцессорный линейный преобразователь;
• 4 — МПП — микропроцессорный приемный преобразователь;
• 5 — РМ — радиомодем;
• 6 — РС — радиостанция;
• 7 — БП — блок питания;
• 8 — АБ — аккумуляторная батарея;
• 9 — СБ — солнечная батарея;
• 10 — УОМ — устройство отбора мощности;
• 11 — ТН — трансформатор напряжения;
• 12 — АРМ — автоматизированное рабочее место.

В каждом пункте контроля, размещаемом на опоре ВЛ, устанавливаются:

• * датчики гололедной нагрузки (ДГН) на трех фазах и тросе;
• * датчик температуры (ДТ);
• * преобразователь линейный микропроцессорный (МЛП);
• * источник бесперебойного питания (БП).

Микропроцессорный линейный преобразователь, источник бесперебойного питания, аккумуляторная батарея и радиостанция размещаются в шкафу контроля, который крепится на опоре. Антенна устанавливается на траверсе. Датчики гололедной нагрузки бесконтактные, обладают хорошей чувствительностью и обеспечивают непрерывный контроль нагрузки на провод ВЛ с достаточной точностью. Диапазон контролируемых нагрузок от 0 до 100 кН (0 — 10 000 кг).

Типоразмер датчика выбирается по максимальной нагрузке, зависящей от веса провода, ветра и гололеда. Датчик устанавливается на промежуточной опоре и крепится между траверсой и подвесной гирляндой. Для крепления используется стандартная линейная сцепная арматура. Датчик защищен от воздействия атмосферы и внешних электромагнитных полей, обеспечивает контроль температуры в диапазоне от -40 єС до +40 єС.

Микропроцессорный линейный преобразователь обеспечивает считывание информации с четырех датчиков гололедной нагрузки и с датчика температуры, преобразовывает в цифровой сигнал для последующей передачи по каналу радиосвязи.

В состав пункта приема входит:

• — преобразователь приемный микропроцессорный (МПП);
• — радиостанция (РС) с антенной;
• — сервер обработки и хранения данных;
• — автоматизированные рабочие места диспетчера (АРМ) «Гололед» ;
• — источник бесперебойного питания.

Микропроцессорный приемный преобразователь обеспечивает прием сигналов из каждого пункта контроля и отображение информации на встроенном символьном табло.

В итоге.

Эксплуатационный персонал ВЛ должен контролировать процесс гололедообразования и обеспечивать своевременное включение схем плавки гололеда.

ВЛ, на которых производится плавка гололеда, должны быть оснащены сигнализаторами гололеда, работоспособность которых должна проверяться ежегодно перед наступлением зимнего периода.

Следует отметить, что плавка гололеда должна проводиться в районах интенсивного гололедообразования (b > 20 мм) с частой пляской проводов.

В других случаях применение плавки гололеда должно обосновываться технико-экономическими расчетами.

гололед адгезиционный провод электропередача.