SCI Библиотека

Рассмотрены вопросы, связанные с моделированием тепловых и гидродинамических процессов в системе «провод – ледяная оболочка – воздух», протекающих при плавлении гололеда на проводах. Проблема нарастания ледяной оболочки на поверхности проводов линии электропередач известна давно, и ее решению посвящено много работ в области контроля нарастания гололеда, технических средств борьбы с этим явлением. В последнее время появляются работы, посвященные системам плавки, функционирующим без отключения линий от потребителей, что повышает надежность и бесперебойность энергоснабжения, снижает экономические потери от недоотпуска продукции при перерывах электроснабжения. Процесс плавки гололеда может протекать в условиях нагрева проводников током большой величины до установившейся положительной температуры, при которой разрушается ледяная оболочка. При этом переключение в режим плавки осуществляется на короткий промежуток времени. Альтернативой такому способу является совмещение электроснабжения потребителей и плавки гололеда. В этом случае мощности тепловыделения в проводах меньше, время плавки увеличено, но не требуется отключение потребителей. Проблема сохранения линии в рабочем режиме передачи электрической энергии потребителям решается дополнительной загрузкой линии реактивными токами с помощью подключения определенной индуктивной нагрузки. Увеличение токов и мощности, поступающих от питающего трансформатора в линию, должно быть технически реализуемо, чтобы не перегрузить источник и не вызвать его отключение. В связи с ограничениями мощности требуется проведение точных расчетов тепловых процессов для определения приемлемых режимов расплавления ледяного слоя. Рассмотрено комплексное моделирование термогидродинамических процессов в системе «провод – ледяная оболочка – воздух» и несколько способов определения коэффициентов конвективного теплообмена на границах проводника при различных скоростях ветра.

Рассмотрены способы проведения плавки гололеда на воздушной линии (ВЛ) 10(6) кВ без отключения потребителей. Акутальность обусловлена отсутствием в распределительных сетях способа, обеспечивающего бесперебойность электроснабжения потребителей для всех типов схем сети. Новый способ должен быть управляемым, обеспечивать надежность и качество электроснабжения потребителей на уровне нормального режима сети электроснабжения. Плавка гололеда должна осуществляться током промышленной частоты в результате создания специального режима сети электроснабжения, при котором обеспечивается требуемое для электроснабжения потребителей напряжение и достаточная для плавки гололеда величина тока. Выполнен расчет тока и времени плавки гололеда, рассмотрены способы создания специального режима электроснабжения, произведена оценка их влияния на потребителей и оборудование питающей подстанции на примере ВЛ-10(6) кВ. Установлено, что все рассмотренные способы создают режим, в котором напряжение у потребителя значительно отклоняется как от номинального, так и от напряжения в нормальном режиме. При этом предлагаемый способ подключения источника реактивной мощности к концу ВЛ обеспечивает высокий ток плавки гололеда, увеличение напряжения потребителей и наименьшую загрузку трансформатора питающей подстанции.