СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСЧЕТНОЙ ВЕЛИЧИНЫ АТМОСФЕРНОЙ НАГРУЗКИ НА ВОЗДУШНУЮ ЛИНИЮ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ Российский патент 1995 года по МПК H02G7/00 

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для определения атмосферных нагрузок на воздушные линии (ВЛ) электропередачи в системе энергоснабжения по ВЛ.

Известен способ определения величины атмосферных нагрузок (ветровое давление, гололед, ветровое давление при гололеде) для расчета конструкции ВЛ. Известный способ использует статистические данные одной метеостанции о годовых максимумах атмосферной нагрузки и позволяет определить ежегодную частоту превышения нагрузки в одной точке и соответствующую ей величину нагрузки, на которую рассчитывается конструкция каждой из ВЛ в системе энергоснабжения.

Система энергоснабжения по ВЛ занимает большую территорию. Как показывает опыт эксплуатации систем энергоснабжения по ВЛ, частота превышение расчетных атмосферных нагрузок на большой территории больше, чем в одной точке на метеостанции, что приводит к повышению частоты отказов ВЛ системы энергоснабжения на отдельных участках территории, обесточивая промышленные центры и сельскохозяйственные объекты. Подобные аварии систем энергоснабжения по ВЛ имели место в Ставропольэнерго, Одессаэнерго, Белгородэнерго и в других энергосистемах. Определение атмосферной нагрузки с частотой превышения в одной точке по статистическим данным о годовых максимумах атмосферной нагрузки одной метеостанции не позволяет определить величину нагрузки и частоту ее превышения, обеспечивающие надежность системы энергоснабжения по ВЛ на большой территории.

Предлагаемый способ имеет целью повысить надежность системы энергоснабжения по ВЛ.

Для этого по способу определения величины атмосферных нагрузок для расчета конструкции ВЛ и оценки ее надежности, по которому величину атмосферной нагрузки с нормированной частотой превышения в одной точке определяют по интегральной функции распределения годовых максимумов нагрузки для точки расположения метеостанции, согласно изобретению интегральную функцию распределения атмосферной нагрузки составляют одну для всей территории из наибольших в один год значений годовых максимумов нагрузки, измеренных группой метеостанций, расположенных на территории энергоснабжения по ВЛ в заданных пределах отметок местности над уровнем моря, а величину атмосферной нагрузки определяют для частоты превышения, нормированной для системы из ВЛ.

Повышение надежности системы энергоснабжения по ВЛ обеспечивается тем, что конструкции ВЛ в системе энергоснабжения рассчитываются на атмосферные нагрузки, величина и частота превышения которых определяются по интегральной функции распределения нагрузки, составленной для территории системы энергоснабжения по ВЛ, а не для одной точки, исходя из необходимости обеспечения нормированной надежности системы электроснабжения по ВЛ, а не отдельной ВЛ.

Сравнение заявленного технического решения с прототипом позволяет установить соответствие его критерию "новизна".

При изучении других технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявленное решение, явным образом не следуют из известного уровня техники. Следовательно, заявленное техническое решение отвечает критерию "изобретательский уровень".

Предлагаемое решение соответствует критерию "промышленная применимость", так как данное решение предназначено для использования в электроэнергетике, может быть осуществлено с помощью средств, описанных в заявке, и, как видно из последующих материалов, обеспечивает заключенный в нем технический результат.

Способ заключается в следующем.

Статистический ряд составляют из наибольших в один год значений годовых максимумов нагрузок, измеренных группой метеостанций, расположенных в заданных пределах отметок местности над уровнем моря на территории системы энергоснабжения. По полученному статистическому ряду составляют интегральную функцию распределения годовых максимумов нагрузки в виде величина нагрузки Q ее вероятность непревышения F (Q), которую аппроксимируют одним из предельных законов Гумбеля.

По нормированной частоте непревышения нагрузки F (Q) по закону Гумбеля, которым аппроксимирована интегральная функция распределения, вычисляют величину нагрузки для расчета конструкции ВЛ в системе энергоснабжения, обеспечивающую нормированную надежность системы из ВЛ.

Для примера на чертеже приведены интегральные функции распределения для нормируемой в ПУЭ величины b (мм) толщины стенки цилиндрического гололеда с плотностью γ (г/см³) на проводе ВЛ, которая для провода диаметром d (мм) пересчитывается в нагрузку Q= γ˙π˙ b(b + d) (г/м). Интегральная функция 1 получена по данным о годовых максимумах нагрузки на одной метеостанции Раздельная (Одесская обл.) и характеризует частоту превышения нагрузки f(Q)=1-F(Q) в одной точке. Интегральная функция 2 получена по данным о наибольших в один год значениях годовых максимумов нагрузки в группе из трех метеостанций (в том числе и Раздельная), расположенных на отметках местности от 140 до 200 м над уровнем моря, и характеризует частоту превышения нагрузки на территории между тремя метеостанциями и вокруг них.

Из чертежа видно, что одна и та же толщина стенки гололеда (например, b= 20 мм) на территории между метеостанциями превышается значительно чаще [f(b) 1- -0,87= 0,13, что соответствует среднему вре- мени превышения T 7,7 л. чем в одной точке [f(b) 1-0,97 0,03; T 33 г.

Чтобы частота превышения расчетных нагрузок на систему из ВЛ на территории между метеостанциями была f(b)=0,03 (T=33 г.), необходимо рассчитывать эти ВЛ на нагрузку, соответствующую b=32 мм (см. чертеж).

Способ определения расчетной величины атмосферной нагрузки на воздушную линию электропередачи осуществляют по нормированной частоте превышения, функцию распределения которой определяют, измеряя годовой максимум атмосферной нагрузки метеостанциями, находящимися в заданных пределах высоты над уровнем моря и расположенными на территории энергоснабжения энергосистемы, в которую входит воздушная линия электропередачи, причем в качестве расчетного для определения функции распределения используют наибольший из годовых максимумов, измеренных всеми метеостанциями. 1 ил.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСЧЕТНОЙ ВЕЛИЧИНЫ АТМОСФЕРНОЙ НАГРУЗКИ НА ВОЗДУШНУЮ ЛИНИЮ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ, заключающийся в том, что расчетную величину определяют по нормированной частоте превышения, функцию распределения которой определяют, измеряя метеостанцией, находящейся в заданных пределах высоты над уровнем моря, годовой максимум атмосферной нагрузки, отличающийся тем, что другими метеостанциями, находящимися в заданных пределах высоты над уровнем моря и расположенными на территории энергоснабжения энергосистемы, в которую входит воздушная линия передачи, измеряют годовой максимум атмосферной нагрузки и в качестве расчетного для определения функции распределения используют наибольший из годовых максимумов атмосферной нагрузки, измеренных всеми метеостанциями.