Способ предупреждения образования гололеда на проводах воздушных линий электропередачи 35 кв

Способ предупреждения образования гололеда на проводах воздушных линий электропередачи 35 кв

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электроэнергетике ,, а именно к способам защиты проводов воздушных линий электропередачи (ВЛ) 35 кВ от опасного гололедоизморозевого образования в холодньй период года. Цель - обеспечение надежного электроснабжения в гололедньй период путем сохранения бесперебойного питанияпотребителей без усиления изоляции линии. При гололедообразовании по сигналу датчика гололеда подключается вьшрямительная установка, подающая в нейтраль силового трансформатора и на землю напряжения постоянного тока. При этом не прекращается подача переменного тока потребителю. Величину напряженности электрического «поля постоянного тока у поверхности провода устанавливают равной

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11)

g1) 4 11 02 С 7/16

А1 ц/

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3736757/24-07 (22) 04.05.84 (46) 07.12.86=. Бюл. 11 45 (71) Челябинский ордена Трудового

Красного Знамени институт механизации и электрификации сельского хозяйства (72) 10.И.Банников и Н.Я.Николаев (53) 621,315,175(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ó 649078, кл. Н 02 G 7/16, 1974.

Авторское свидетельство СССР

У 65618, кл. Н 02 G 7/16, 1945. (54) СПОСОБ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ГОЛОЛЕДА НА ПРОВОДАХ ВОЗДУШНЫХ

ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ 35 кВ (57) Изобретение относится к электроэнергетике, а.именно к способам защиты проводов воздушных линий электропередачи (ВЛ) 35 кВ от опасного гололедоиэморозевого образования в,холодный период года. Цель †. обеспечение надежного электроснабжения в гололедный период путем сохранения бесперебойного питания потребителей без усиления изоляции линии.

При гололедообразовании по сигналу датчика гололеда подключается выпрямительная установка, подающая в нейтраль силового трансформатора и на землю напряжения постоянного тока.

При этом не прекращается подача переменного тока потребителю. Величину напряженности электрического .поля постоянного тока у поверхности провода устанавливают равной (0,50,15) Е, где Е„ - напряженность корониро1ания провода при постоянном токе. Цель достигается путем, выбора величины напряженности электрического поля постоянного тока у поверхности провода. 3 ил. ключается. пряжения.

Изобретение относится к электроэнергетике, конкретнее к способам защиты проводов воздушных линий электропередачи (ВЛ) 35 кВ от опасного гололедоизморозевого образования в холодный период года, кроме того, оно может быть испольйзвано на грозозащитных тросовых молниеотиодах воздушных линий электропередачи в условиях гололедообразования. 10

Цель изобретения — обеспечение надежного электроснабжения в гололедный период путем сохранения бес- перебойного питания потребителей без усиления изоляции линии, I5

На фиг, 1 представлено устройств о, р еализующее предлаг аемый способ согласно изобретению; на фиг. 2— зависимости веса гололеда от напря- . женности электрического поля у по верхности электрода при различных видах напряжения, поданного на электрод, на фиг. 3 — зависимость веса гололеда па проводе в относительных единицах в зависимости от напряжения, д поданного на провод, Согласно предлагаемому способу на линию электропередачи, находящуюся в рабочем режиме, подают постоянное напряжение, а величину напряженности электрического поля постоянно.го тока у поверхности провода устанавливают равной (0,05-0,15)Е,, где Е, — напряженность коронирования провода при постоянном токе.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит силовой транс- форматор 1 питающей подстанции с выведенной и изолированной нейтралью высоковольтной обмотки, выпрямительную установку 2 с независимым источ40 ником питания, подключенную через высоковольтный однополюсный отделиТель 3 двухстороннего действия к нейтрали трансформатора 1, Вентильный разрядник 4 защищает источник посто45 янного тока и нейтраль силового трансформатора 1 от перенапряжений, Приемная подстанция 5 потребителя связана воздушной линией 6 электропередачи с силовым трансформатором 1 питающей подстанции, Способ предупреждения образования гололеда на проводах воздушной. линии электропередачи 35 кВ осуществляется следующим образом. 55

При гололедообразовании отделителем 3 (срабатывает от датчика гололедного оповещения) подключается выпряб15 2 мительная установка 2, которая подает в цейтраль силового трансформатора

1 и на землю напряжение постоянного тока, без прекращения подачи напряжения переменного тока подстанции 5 потребителя ° Наложение напряжения постоянного (выпрямленного) тока на рабочий режим линии электропередачи длится в течение всего периода обледнения, по окончанию которого схема возвращается в исходное состояние, т.е, выпрямительная установка 2 отФизическая сущность предлагаемого способа заключается в следующем, В нормальном режиме работы ВЛ 35 кВ энергия электрического поля проводов не достаточна для частичной ионизации молекул воздуха, прилегающих к поверхности проводов. А если ионизация есть, то в последующем полупериоде переменного тока она полностью нейтрализуется противоположным зарядом, Атмосферный водный аэрозоль, подлетая к поверхности провода, поляризуется и, взаимодействуя с электрическим полем провода, притягивается к его поверхности, Поэтому вес голо- ледного осадка на проводах с напряжением переменного тока всегда больше веса гололеда на проводах без наПри наложении напряжения постоянного тока на напряжение переменного тбка промышленной частоты изменяется структура электрического поля проводов ВЛ относительно земли, возрастает напряженность электрического поля у поверхности проводов, В результате предлагаемого технического решения энергия электрического поля становится достаточной для процесса частичной ионизации воздуха и образования ионной зоны вокруг провода. Атмосферный водный аэрозоль, пролетая эту зону, приобретает одноименный с ионной зоной заряд, в результате чего возникает кулоновская сила, отталкивающая аэрозоль от поверхности провода.

Как установлено экспериментами, ионная зона вблизи проводов ВЛ 35 кВ возникает при наложении напряжения постоянного тока горядка 20-25 кВ, что вполне допустимо для изоляционной конструкции линии электропередачи, При этом вес. гололедного осадка на проводах не достигает опасной з 1275 величины, вызывающей разрушение опор

ВЛ или разрыв проводов.

Экспериментальные данные, подтверждающие справедливость предлагаемого способа иллюстрируются кривыми а, б и в, приведенными на фиг. 2, где представлена зависимость веса гололеда от напряженности электрического поля у поверхности электрода при различных видах напряжения: кривая а — 10 при напряжении постоянного тока, кривая б — при напряжении переменного тока промышленной частоты; кривая в — при наложении напряжения постоянного тока на напряжение перемен-!5 ного тока °

Установлено, что при напряженностях электрического поля Е„ «1,6 мВ/м ма>с вес гололедного осадка на электроде с напряжением постоянного тока (кри- >0 вая а) заметно снижается по сравнению с весом гололеда контрольного образца без напряжения, на который было подано напряжение постоянного тока (кривая а). То же самое получе- 5 но и для электрода с наложенным напряжением постоянного тока на напряжение переменного тока (кривая в).

Для электрода с напряжением переменного тока (кривая б) вес гололедного осадка увеличивается. Величина напряжения постоянного тока, прикладываемого между нейтралью трансформатора и землей, определена с учетом результатов, приведенных на фиг.2, и уровня изоляционной конструкции ус35 тановки.

Результаты опытов на реальной конс трук ции тр ансфо рма то р — лини я

35 кВ дали положительный эффект — 40 вес гололеда на проводах ВЛ не превышает 10-30% веса гололеда на проводах со снятым напряжением постоянного и переменного тока. Таким образом, отталкивающий эффект атмос-.45 ферного водяного аэрозоля от проводов ВЛ получен экспериментально как в лабораторных исследованиях, так и на реальной конструкции. Фиг. 3 наглядно подтверждает положительный 50 эффект предлагаемого способа. Высота столбиков на фиг. 3 показывает вес гололеда в относительных единицах при: напряжении переменного тока на проводе по отношению к земле, равном 55

35/.> 3 кВ действ, (столбик а)1 напряжение постоянного тока на проводе по отношению к земле 20 кВ (стол615 4 бик б); напряжение постоянного тока на проводе 20 кВ, наложенное на напряжение переменного тока

35/.ГЗ действ. (столбик в).

Вес гололеда отнесен к весу гололедного осадка, полученного на проводе беэ напряжения постоянного и переменного тока. Относительная величина гололедного осадка найдена путем усреднения данных опытов (повторность пятикратная) при времени гололедообразования 20 мин, Как видно из фиг. 3, наложение напряжения постоянного тока на сеть трехфазного переменного тока (столбик в) снижают вес гололеда на проводах в 4 раза, На проводах, находящихся под одним напряжением постоянного тока (столбик б) вес гололеда не изменяется по сравнению с весом гололеда на проводах без напряжения.

На проводах с напряжением только переменного тока вес гололеда увеличивается в 1,4 раза. Следовательно> положительный эффект предлагаемого способа, заключающийся в снижении веса гололедного осадка íà проводах

ВЛ 35 кВ до безопасной величины (для механической прочности опор и проводов), проявляется при бесперебойном электроснабжении потребителя.

Технические преимущества предлагаемого способа по сравнению с известным состоят в том, что используется изоляционная конструкция ВЛ 35 кВ нормального исполнения, сохраняется бесперебойное электроснабжение потребителей и величина напряжения постоянного тока, накладываемая на сеть трехфазного тока, составляет 20-50 напряжения, при которой возникает коронный разряд. Кроме того, отсутствует источник больших радиопомех, источник постоянного (выпрямленного), тока может быть взят типового исполнения (например АИИ-70), его мощность невелика, а также практически реализуется энергия электрического поля проводов на ВЛ 35 кВ для предупреждения образования гололеда, Формула и э о б р е т е и и я

Способ предупреждения образования гололеда на проводах воздушных линий электропередачи 35 кВ с помощью энергии электрического поля про-, водов путем подачи на линию напряжения постоянного тока, о т л и— ч а ю шийся .тем, что, с целью

275615 ф,%

f00

15Р

SD ру У 152Ð г f ßD 3S M и

Рие. 2

ОУ

Составитель Л,Январева

Редактор Н.Яцола Техред М.Ходанич Корректор А.Зимокосов

Заказ 6574/50 Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород„ ул. Проектная, 4

S 1 о беспечения надежно r о злек троснабжения в гололедный период путем сохранения бесперебойного питания потребителей беэ усиления изоляций линии, напряжение постоянного тока подают на линию, находящуюся в рабочем режиме, а величину напряженности электрического поля постоянного тока у поверхности провода устанав. ливают равной (0,05-0,15)Е„О, где

Е„ - напряженность коронирования провода при постоянном токг,