По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621

Сенсорные сети для воздушных линий электропередачи

Воденников Д. А. директор, филиал ПАО «Россети Московский регион»
Жилкина Ю. В. канд. экон. наук, главный специалист, ПАО «Россети ФСК ЕЭС»

В работе предлагается создание системы оперативного мониторинга технического состояния воздушных линий на базе модульных устройств. Модульное устройство конфигурируется в зависимости от решаемых задач: контроль гололедообразования; контроль плавки гололеда; локализация места короткого замыкания, обрыва, удара молнии; определение электрических нагрузок на проводе или контроль нагрузки транзитных ВЛ; определение механических нагрузок на проводе; определение условий возникновения гололедообразования.

Литература:

1. Боков Г. Техническое перевооружение российских электрических сетей. Сколько это может стоить? // Новости электротехники. – 2002. – № 2 (14). – C. 10–14.

2. Savelyev O.G., Murataev I.A., Sadykov M.F., Misbakhov R.S. Application of wireless data transfer facilities in overhead power lines diagnostics tasks // Journal of engineering and applied sciences. – 2016. – Vol. 11 (6). – P. 1151–1154.

3. Ivanov D.A., Yaroslavsky D.A., Sadykov M.F., Goryachev M.P., Yambaeva T.G. Investigations of topological features of construction an intelligent overhead power transmission line based on wireless sensors // International Journal of Mechanical Engineering and Technology. – 2017. – Vol. 8 (12). – P. 903–908.

4. Ляпунов Е.В., Жилкина Ю.В. Исследовательский комитет В2 «Воздушные линии» // Энергетика за рубежом. Приложение к журналу «Энергетик». – 2022. – № 12. – С. 81–88.

5. Yaroslavsky D.A., Ivanov D.A., Sadykov M.F., Goryachev M.P., Savelyev O.G., Misbakhov R.S. Real-time operating systems for wireless modules // Journal of Engineering and Applied Sciences. – 2016. – Vol. 11 (6). – P. 1168–1171.

6. Панфилов Д., Соколов М. Введение в беспроводную технологию ZigBee стандарта 802.15.4 // Электронные компоненты. – 2004. – № 12. – С. 73–79.

7. Жилкина Ю.В. Роль вертикально-интегрированных структур на отраслевых рынках // Вестник МЭИ. – 2021. – № 1. – С. 42–49.

Протяженность воздушных линий электропередачи в Российской Федерации составляет свыше 2,8 млн км. Электросетевое хозяйство стремительно устаревает. Уровень износа оборудования достигает 70% [1]. Это приводит к возникновению аварийных ситуаций на воздушных линиях электропередачи и снижению качества поставки электроэнергии. Одно из основных направлений улучшения ситуации – проведение глубокой модернизации электросетевого хозяйства с ориентиром на энергоэффективность.

Исходя из этого, следует вести работы в области создания системы контроля параметров системообразующих воздушных линий (Вл) напряжением 110 кВ и выше, с целью повышения надежности их работы и оптимизации перераспределения потоков мощности в случае возникновения на данных линиях аварийной ситуации либо перегрузки на определенных участках данных лЭП.

В соответствии со стратегией развития топливно-энергетического комплекса Республики Татарстан на период до 2030 г. ведется внедрение и развитие интеллектуальной активно-адаптивной сети Smart Grid.

Разрабатываемая система имеет широкий спектр выполняемых задач путем применения различных наборов датчиков, подключаемых по модульному принципу (модуль системы глобального позиционирования, модуль измерения частичных разрядов, модуль определения стрелы провиса, модуль высокочастотного зондирования Вл, модуль определения КЗ и обрывов, модуль определения параметров окружающей среды, модуль определения температуры провода). Это позволит без серьезных финансовых затрат оснащать Вл диагностическими системами путем простой установки на провод разрабатываемого устройства, конструкция которого позволяет изменять конфигурацию оборудования и решать широкий спектр задач. Кроме того, функциональные возможности данных приборов расширяются за счет их универсальной основы (информационный модуль), что позволит использовать ее для организации информационного канала связи передачи данных и создать на Вл инфраструктуру для внедрения интеллектуальных сетей.

Система оперативного мониторинга технического состояния Вл включает в себя разрабатываемые модульные устройства [2, 3], устанавливаемые на проводах Вл, передающие информацию друг через друга и питающиеся непосредственно от линии. При этом топология сенсорной сети зависит от решаемых задач (на расположение датчиков на линии влияют задачи диагностирования параметров Вл и необходимость ретрансляции данных). Реализуется резервирование каналов связи, что подразумевает передачу данных, минуя неисправное устройство [4], не только в пределах одного фазного провода, но и через устройства на соседних фазных проводах. Модуль сбора информации может быть заменен на другой, в зависимости от задач мониторинга, а неизменный модуль связи может быть использован в качестве инфраструктуры для передачи данных. Данные с модульных устройств собираются на «облачном» сервере, где обрабатываются. Обработанные данные доступны для диспетчеризации и наблюдения посредством web-интерфейса.

Для Цитирования:
Воденников Д. А., Жилкина Ю. В., Сенсорные сети для воздушных линий электропередачи. Современные методы технической диагностики и неразрушающего контроля деталей и узлов. 2022;5.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: