Повышение эффективности энергоснабжения потребителей при воздействии гололедно-ветровых нагрузок
Введение
В настоящее время перед электроэнергетикой Казахстана стоит серьезная техническая проблема - это значительный физический и моральный износ используемого оборудования, что обуславливает актуальность дипломного проекта.
Воздушные линии электропередачи (ВЛ) работают в условиях воздействия на них многочисленных эксплуатационных и метеорологических факторов. Наиболее аварийно-опасными, вызывающими выходы из строя ВЛ, являются экстремальные метеорологические воздействия в виде сочетаний гололедных и ветровых нагрузок на провода и грозотросы ВЛ. Такие сочетания являются случайными метеорологическими явлениями, которые, как правило, одновременно охватывают большие районы, имеют массовый характер и сопровождаются многочисленными обрывами проводов и тросов, поломкой опор, массовыми отключениями воздушных линий всех классов напряжения и нарушением электроснабжения потребителей с соответствующим ущербом.
Содержание работы
Введение…………………………………………………………..............................7
1 Гололедные образования на проводах линий электропередачи……………...11
1.1 Влияние гололеда на надежность линий электропередачи………..…11
1.2 Факторы, влияющие на возникновение гололедных образований…..16
1.3 Характеристики гололедно-изморозевых отложений………………...21
2 Современное состояние проблемы эксплуатации воздушных линий электропередач……………………………………………………………………..25
2.1 Обзор литературных данных по гололедно-ветровой аварийности в электрических сетях………………………………………….……………..……..25
2.2 Техническое состояние воздушных линий электропередачи находящихся в эксплуатации…………………………………………...………...30
3 Методы обнаружения и устранения гололеда на проводах ВЛ электропередачи………………………………………………………………...…45
3.1 Оценка ожидаемых механических нагрузок на провода ВЛЭП…………………………………………………………………………….....48
3.2 Расчет механических нагрузок на провода воздушной линии электропередачи при гололедно-ветровых явлениях………………………..…..53
3.2.1 Расчет удельных механических нагрузок………..…………….....…56
3.2.2 Определение критических пролетов……………………………...…58
3.2.3 Расчёт нагрузок для подбора фундамента опоры ВЛ 220 кВ……...61
4 Выбор метода обнаружения гололеда…………………………………...……..43
4.1 Механические методы…………………………………………………..43
4.2 Физические методы……………………………………………………..46
4.3 Локационный метод…………………………………………………….49
5 Обеспечение надежности работы воздушных линий электропередачи в условиях гололедных нагрузок...............................................................................74
5.1 Способы борьбы с гололедообразованием на проводах воздушных линии..........................................................................................................................75
5.1.1 Плавка гололеда переменным током..................................................77
5.1.2 Плавка гололеда постоянным током..................................................79
5.2 Методы мониторинга гололеда на проводах ВЛ.................................79
Заключение……………............................................................................................66
Список литературы...................................................................................................68
Список литературы
Кожахметов П.Ж., Никифорова Л.Н. Погодные стихии в Казахстане в условиях глобального изменения климата.- Астана, 2016-36 стр.
2. Материалы КЭС. Справка о причинах массового падения опор ЛЭП 110-3510 кВ и обрыва проводов и тросов в КЭС в период с 12 по 23.12.1993г.
3. Материалы обследования аварий в электрических сетях 0,4-220 кВ, произошедших в декабре 1993 года в Саратовской энергосистеме, и мероприятия по предотвращению от гололедных, гололедно-ветровых и ветровых нагрузок. Книга 1. Пояснительная записка. Российское акционерное общество «ЕЭС России». Акционерное общество открытого типа «ПоволжСЭП». – Саратов, 1994. – С.3-7.
4. Гук Ю.Б. Теория надежности в электроэнергетике: учебное пособие для вузов. – Л.: Энергоатомиздат, Ленинградское отделение, 1990. -208 с.
5. Б.А. Утеулиев, А.Г.Тарасов. Ресурс опор воздушных линий электропередачи. Научный вестник НГТУ том 59, №2, 2015, с. 89-97.
6. Дьяков А.Ф., Засыпкин А.С., Левченко И.И. Предотвращение и ликвидация гололедных аварий в электрических сетях энергосистем.- Пятигорск: изд-во РП «Южэнергонадзор», 2000. 284 с.
7. Правила устройства электроустановок Республики Казахстан от 24 октября 2012 года.
8. Механический расчет линии электропередачи: Методические указания к сесестровому заданию/Сост. К.Н.Бахтиаров; Волгоград, гос.техн.ун-т. –Волгоград, 2005 -34 с.
9. Шевченко Н.Ю. Анализ прогнозируемых механических нагрузок на провода реконструируемого участка воздушной линии электропередачи//Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. – 2010. - №4 (110). – С.66-72.
10. Шевченко, Н.Ю. Методика выбора технических мероприятий по повышению надежности ВЛЭП в экстремальных метеоусловиях.// Известия Волгоградского технического университета, №7.-2009.-С.77-80.
11. Шевченко, Н.Ю. Выбор критериев сравнительной технико-экономической эффективности проектирования и строительства электрической сети // Инновационные технологии в обуче
Ремонтно-восстановительные работы проведены АО «Жезказганская энерго-распределительная компания».
13 января 2016 года из-за усиления юго-восточного ветра со скоростью 15-20 м/с (сильный снегопад, метель) произошло повреждение участков линии низкого и высокого напряжения, а также отключение ВЛ-110 кВ «Каменка-Озинка» в селах Крутая, Вавилина.
Например, в Сочинских электрических сетях ОАО «Кубаньэнерго» в декабре 2001 г. общая протяженность поврежденных ВЛ напряжением 0,38-220 кВ составила 2,5 тыс.км., была полностью прекращена на длительное время подача электроэнергии в коммунально-бытовой сектор с населением 320 тыс. человек. Серьезные повреждения от сильного гололеда (поломки опор ВЛЭП 330-500 кВ, разрушение изоляции, арматуры, обрывы проводов и грозозащитных тросов) на линиях электропередачи МЭС Юга произошли в 2003-2004 гг. Январь-февраль 2005 г. по той же причине принес ущерб АО «Ростовэнерго» в виде поломок и падений пяти опор ВЛЭП 220 кВ, дву