ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ/12.Автоматизированные системы управления на производстве.

Д.т.н., профессор Бейсенби М.А., докторант PhD Булатбаева Ю.Ф., докторант PhD Закарина А.Ж.

Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева, Казахстан

Современные технологии контроля и мониторинга параметров распределенных технологический комплексов

Современное состояние средств сбора и обработки физической информации, автоматизации технологических процессов и производств, а также информационных технологий позволяют ставить задачи создания больших систем контроля и мониторинга распределенных технологических комплексов.

Электрическая сеть это совокупность электроустановок для передачи и распределения электрической энергии, состоящая из подстанций, распределительных устройств, токопроводов, воздушных и кабельных линий электропередачи, работающих на определенной территории, и относится к распределенным технологическим комплексам.

При передаче энергии через воздушные электросети потери ее довольно высоки. Мощность теряется как на оборудовании, обеспечивающем преобразование энергии, так и на протяженных проводных линиях. Установив на узловых станциях для перераспределения электроэнергии оборудование, позволит контролировать потоки энергии и их параметры, а также оценивать потери и качество электроэнергии [1].

Существуют следующие типы потерь в воздушных линиях электропередач (ЛЭП): потери за счет сопротивления проводов; потери на электромагнитное излучение; потери при возникновении коронного разряда на проводах и изоляторах; потери при возникновении резонансных явлений в проводе при рассогласовании с нагрузкой; утечки тока за счет нарушения изоляции; утечка тока при межфазных коротких замыканиях и замыкании на землю [1].

На рисунке 1 показана структура системы мониторинга пропускной способности проводов ЛЭП. Система мониторинга состоит из сети измерительных блоков, связанных через канал связи с оборудованием на диспетчерском пункте. Измерительные блоки распределены вдоль трассы ЛЭП и монтируются на опорах либо непосредственно на высоковольтных проводах. Диспетчерские пункты расположены в узловых точках сетей перераспределения энергии. В настоящее время в них, как правило, используются системы SCADA, обеспечивающие обработку и интерпретацию полученных от измерительных блоков данных (рисунок 2) [2].

Рисунок 1 - Структурная схема системы мониторинга ЛЭП

Рисунок 2 - .Структура измерительного блока и центра мониторинга

В измерительный блок входят следующие базовые компоненты:

- группа датчиков для измерения основных текущих параметров процессорный модуль для обработки измеренных данных;

- система передачи данных;

- модуль автономного питания.

В зависимости от параметров, которые необходимо контролировать, в системах мониторинга могут использоваться различные типы датчиков: для измерения тока в проводе; температуры провода в пролете; механического напряжения провода в точках подвеса (тензодатчики); для измерения затухания в оптических волокнах грозотроса или фазного провода; для измерения критических стрел провеса; климатических условий (метеостанция); вибрационных характеристик проводов (акселерометры).

Потребность в увеличении энергии вынуждает энергосистемы использовать силовые кабели на пределе их физических возможностей, а интересы безопасности и эффективности имеют огромное значение для операторов, которым важно знать, какие процессы происходят вдоль кабельной трассы (локальный нагрев, критическая раскачка проводов, критический провес, обледенение). Системы мониторинга воздушных электросетей ЛЭП позволяют повысить эффективность передачи электроэнергии и уменьшить потери. Мониторинг не только обеспечивает повышение надежности транспорта электроэнергии, но и способствует уменьшению расходов на обслуживание линий электропередачи за счет более оперативных и точных полученных данных при возникновении аварийных ситуаций.

Литература:

1. А. Самарин, В. Масалов. Современные технологии мониторинга воздушных электросетей ЛЭП. // Control Engineering . – 2013 –№ 3(45)–С. 88-94.

2 Эффективные инженерные решения по повышению пропускной способности ВЛ на основе применения системы мониторинга тока и температуры проводов, математического моделирования поведения элементов линий в различных режимах эксплуатации // Материалы
презентации МРСК Ходинг.