15 мая 2025 г.
Проблема гололедных нагрузок
Гололедные нагрузки представляют серьезную угрозу для энергетической инфраструктуры, особенно в условиях сурового климата северных регионов, таких как Республика Коми. Образование гололедно-изморозевых отложений на высоковольтных линиях электропередач (ВЛ) увеличивает массу проводов и грозотросов, что приводит к дополнительным механическим напряжениям. Превышение прочностных характеристик линий вызывает их обрыв, что влечет за собой остановку производственных процессов, значительные финансовые потери и увеличивает расходы на ремонт и обслуживание.
Актуальность проблемы:
В северных регионах, где климатические условия способствуют частому образованию льда и инея, поддержание целостности и работоспособности высоковольтных линий критически важно для обеспечения стабильного энергоснабжения. До внедрения автоматизированных систем контроля, энергетические компании полагались на визуальные осмотры и ручные методы борьбы с гололедом, которые были неэффективны и не обеспечивали своевременного реагирования на критические ситуации.
Решение проблемы:
Компания «АБАК-2000» разработала автоматизированную информационную систему контроля гололедных нагрузок (АИСКГН), которая предоставляет возможность мониторинга состояния проводов и тросов в реальном времени, прогнозирования скорости нарастания гололедных отложений и контроля температуры для их плавки. Эта система позволяет оперативно реагировать на критические нагрузки, планировать профилактические отключения для очистки линий и значительно снижать риск аварийных ситуаций.
Внедрение и испытания:
Процесс внедрения АИСКГН включал обязательные опытно-промышленные испытания на всех этапах, согласование с собственниками объектов и проверку следующих параметров:
Корректность срабатывания датчиков.
Удобство пользования интерфейсом.
Работоспособность оповещения при достижении критического веса гололедных отложений.
Стабильность работы аккумуляторных батарей, солнечных панелей и датчиков натяжения в условиях севера.
Надежность контроля гололедной нагрузки при наличии и отсутствии GSM связи.
Инвестиционный проект «Система мониторинга образования гололеда» на объекте АО «РЖД».
С 2022 по 2023 год система АИСКГН на 12 точек контроля параметров образования гололеда введена в опытную эксплуатацию на полигоне дистанции «Максима Горького» ОАО
«РЖД» г. Волгоград и проведены испытания. В результате проверена работоспособность и соответствие заявленным характеристикам.
В 2023 году система АИСКГН прошла опытное пилотирование в г. Усинске, где проведены испытания работоспособности и соответствия заявленным характеристикам. Установка системы мониторинга за гололедно-изморозевых образований позволила получать информацию в реальном времени об их наличии на фазных проводах и грозотросе ВЛ.
В 2017 году в ТОО «Уранэнерго» (дочерняя организация НАК «Казатомпром») и в
Управлении «Актюбенефтегазэнерго» (филиал АО «СНПС-Актобемунайгаз») запущен проект по оснащению ВЛ электропередач в западном Казахстане постами контроля АИСКГН.
С 2012 года в ПАО «Россети» для Астраханской, Волгоградской, Ростовской, Воронежской областей внедрена система АИСКГН более чем на 250 постов контроля гололеда (ПКГ). Подключены высокоточные цифровые метеостанции для сбора точных метео-показаний и передачи их в диспетчерский центр.
Система добавлена в справочник типовых решений программного обеспечения Смарт ЛЭП 2024.1.0.3652, разработанной для проектировщиков линейных групп с учётом их требований к специфике работы.
АИСКГН«Meltice» может взаимодействовать с системами ВУПГ и ВПГ разных производителей, а также с системой температурного контроля волоконно-оптического кабеля распределенного типа в грозозащитном тросе.
Состав системы:
Система АИСКГН включает:
- Мониторинг состояния фазного провода и грозотроса (массу и температуру).
- Прогнозирование скорости нарастания гололедно-изморозевых отложений.
- Контроль температуры провода и грозотроса для плавки гололедных отложений.
- Считывание и фиксация метеорологических показателей (скорость и направление ветра, температура и влажность воздуха).
- Контроль уровня заряда аккумуляторов от солнечной батареи.
- Информирование пользователя о достижении пороговых значений отложений.
- Визуализация данных в табличном и графическом форматах.
- Сохранение истории событий и данных мониторинга на сервере.
- Оповещение диспетчеров через СМС-уведомления о критических ситуациях.
Нестандартные ситуации:
Система сохраняет работоспособность даже при временном отсутствии GSM-связи: данные записываются на SD-карту и передаются при восстановлении связи. В процессе установки возникли трудности из-за короткого светового дня и низких температур, что увеличило длительность проекта до шести месяцев. Были внедрены новые схемы электропитания с использованием понижающего трансформатора для подключения к высоковольтным ЛЭП. Возникшие проблемы с заводским креплением трансформатора были решены на месте.
Компания Абак-2000 разработала систему контроля гололедных нагрузок
Итоги проекта:
Установка системы контроля гололедных нагрузок позволила получать информацию в реальном времени о наличии отложений на проводах и тросах ВЛ, что помогает заранее планировать необходимые отключения для очистки линий и своевременно реагировать на образование льда. Опытно-промышленные испытания подтвердили надежность и эффективность системы в суровых климатических условиях.
Вывод:
Внедрение автоматизированной информационной системы контроля гололедных нагрузок (АИСКГН) для энергетической компании, работающей в условиях крайнего севера, доказало свою значимость и эффективность. Система позволяет точно и своевременно мониторить состояние проводов, прогнозировать скорость нарастания льда и контролировать температуру для плавки отложений. Это значительно снижает риск аварий, минимизирует финансовые потери и повышает безопасность эксплуатации высоковольтных линий электропередач.
Отрасль заказчика: Энергетика
Источник: Абак-2000
