Способ измерения геометрических параметров ЛЭП для системы мониторинга гололеда

АБДУЛЛОВ А.А., БАЙМУХАМЕТОВ З.Р., ГОРЯЧЕВ М.П.,

КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. ассистент ГОРЯЧЕВ М.П.

 

Одной из серьезных причин аварий в электроэнергетических системах повышенной мощности является образование плотного ледяного осадка – гололеда – при замерзании переохлажденных капель дождя, мороси или тумана на проводах высоковольтных линий электропередачи.

В соответствии с картой гололедных нагрузок, Республика Татарстан относится в основном ко второй группе риска (нормативная толщина стенки гололеда на проводе – не менее 15 мм). Однако при этом Бугульминский район, например, относится к четвертой (нормативная толщина стенки гололеда на проводе – не менее 25 мм), самой опасной группе. Проблемы с гололедообразованием также отмечены в Лениногорском, Нурлатском и Альметьевских районах.

В настоящее время в рамках НИОКР «Разработка системы контроля гололедообразования на высоковольтных линиях 110, 35, 6 (10) кВ» собраны датчики мониторинга гололеда, которые установлены в Лениногорском районе на линиях 6 и 35 кВ и в режиме реального времени передают информацию об угле провиса провода, температуре провода и относительной влажности воздуха.

Для обработки полученных данных разрабатывается система мониторинга гололеда, включающая математическую модель. В целях уточнения ее входных данных, таких как провис провода, длина пролета, проводился анализ изображений линии 6 кВ в разное время.

ФГБОУ ВО «КГЭУ» ведутся работы на линиях ПАО «Татнефть», расположенных в г. Лениногорске.29 октября 2016 г. и 16 января 2017 г. были сделаны фотографии линий, к которым подсоединены приборы СМГ-16.

Проведен предварительный сбор данных по обследуемой линии 6 кВ. Анализ осенних фотографий проводился следующим образом:

1. Для получения точных результатов использовалась программа ImageJ (программа с открытым исходным кодом для анализа и обработки изображений), которая удобна для измерения любого расстояния в пикселях между условными точками.

2. На каждой фотографии присутствует своеобразный эталон в виде калибровочной штанги длиной 1,05 м.

3. При обработке результатов сперва измерялась длина штанги в пикселях, что позволяло нам точно определить количество пикселей в одном метре, а затем производился замер расстояния между опорами и точками подвеса проводов.

Анализ зимних фотографий производился немного иначе. Данные были обработаны двумя способами:

1. Замерялась ширина опоры на осенней фотографии (ширина составила 0,21 м). Затем на каждой фотографии ширина опоры в пикселях переводилась в метры и получались дальнейшие результаты. После сравнения с осенними результатами была выявлена погрешность в 3–4 % на каждой фотографии из-за наличия снега на опоре, что искажало ее ширину.

2. Более точные результаты были получены после использования в качестве константы расстояния между опорами. Погрешность относительно измерений осенью составила 1–2 % (учитывалась длина пролета, т.е. расстояние между соседними опорами, которая должна быть неизменной в течение года).

На рисунке представлено изображение наложенных осенней и зимней фотографии одного и того же пролета, где наблюдается изменение стрелы провиса провода. Так, осенью длина провиса провода, на котором установлен прибор СМГ-16, составляла приблизительно 1,419 м, а зимой – 1,720 м. Стоит отметить, что в силу погодных условий в некоторых пролетах длина провиса провода уменьшилась, так как при минусовой температуре провод натягивается. Кроме того, присутствует разрегулировка линейной арматуры (перетягивание провода между пролетами), что необходимо учитывать в математической модели системы мониторинга гололедообразования.

 

Изображение наложенных осенней и зимней фотографии

 

Проведенная работа позволяет повысить качество проведения мониторинга контроля гололедообразования благодаря привязке данных, полученных с приборов СМГ-16, к фактическим параметрам линии в заданные промежутки времени.

 

УДК 621.316.72

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИМПУЛЬСНЫХ ИНВЕРТИРУЮЩИХ

СХЕМ СТАБИЛИЗАТОРОВ

 

АХМЕТШИН Э.Р., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. канд. физ.-мат. наук, доцент ЕНИКЕЕВА Г.Р.

 

Целью данной работы является проектирование импульсных инвертирующих схем стабилизаторов.

Каждый из нас в своей жизни использует большое количество различных электроприборов. Инвертирующие стабилизаторы используются в смартфонах, планшетных компьютерах, цифровых камерах, навигационных системах, медицинском оборудовании и множестве других портативных устройств. Кроме этого, их часто применяют для телевизоров с жидкокристаллическим дисплеем и жидкокристаллических мониторов, источников питания цифровых систем, а также для промышленного оборудования, которое нуждается в токе с низким количеством вольт.

Импульсные инвертирующие стабилизаторы обладают необычными свойствами, которые делают их очень популярными: так как управляющий элемент либо выключен, либо насыщен, рассеивается очень маленькая мощность; таким образом, импульсные стабилизаторы чрезвычайно эффективны даже при большом падении напряжения от входа до выхода. Импульсные инвертирующие стабилизаторы преобразуют напряжение в напряжение противоположной полярности. В результате получается очень маленький, легкий и эффективный источник постоянного тока. По этим причинам импульсные стабилизаторы напряжения используются в различного рода технике, которая нуждается в низковольтном питании.

Спроектированный стабилизатор работает в диапазоне напряжения 4,0….6,2 В, преобразует это напряжение в выходное отрицательной полярности величиной 5 В и током 200 мА с частотой преобразования 160 кГц. Данный стабилизатор используется в современной микросхеме МАХ735.

В связи с распространением различных электроприборов, в которых есть необходимость в изменении полярности, разработка импульсных схем стабилизаторов напряжения на сегодняшней день является актуальной задачей.

 

УДК 65.011.56