Современные способы получения информации о техническом состоянии ВЛ

На сегодняшний момент ситуацию в электроэнергетике Российской Федерации можно охарактеризуется значительным числом особенностей, значимых с точки зрения понимания роли и места диагностирования электрооборудования как процесса и как способа организации процессов.

В электроэнергетике Российской Федерации на сегодняшний день ощутимо отставание уровня технологического оборудования электрических станций и электрических сетей, а также их диагностического обеспечения от мировых стандартов. Ежегодно в энергосистемах страны увеличивается парк электроэнергетического оборудования, отработавшего свой нормативный (номинальный) срок. Степень морального и физического износа эксплуатируемого оборудования увеличивается. Это обусловлено отсутствием у энергокомпаний достаточных финансовых средств для своевременной замены стареющего оборудования [1,2].

Необходима корректировка нормативной базы ремонтов. Действующая сегодня нормативная система планово-предупредительных ремонтов (ППР) оборудования наряду с положительными качествами обладает рядом недостатков, главным из которых является производство ремонтов по истечении фиксированного межремонтного периода. Это зачастую приводит к необоснованному завышению объёмов ремонтно-восстановительных работ и величины ремонтного фонда энергокомпаний. Альтернативой ППР является ремонт по техническому состоянию оборудования (РТС), при котором назначается определённая периодичность и объем диагностического контроля, устанавливается межремонтный ресурс оборудования и объем ремонтных работ по устранению выявленных дефектов [1,2].

Основной целью технической диагностики являются в первую очередь распознавание состояния технической системы в условиях ограниченной информации, и как следствие, повышение надежности и оценка остаточного ресурса системы (оборудования). В связи с тем, что различные технические системы имеют различные структуры и назначения, нельзя ко всем системам применять один и тот же вид технической диагностики.

Условно структура технической диагностики для любого типа и назначения оборудования представлена на рисунке 1 [3].

Она характеризуется двумя взаимопроникающими и взаимосвязанными направлениями: теорией распознавания и теорией контролеспособности. Теория распознавания изучает алгоритмы распознавания применительно к задачам диагностики, которые обычно могут рассматриваться как задачи классификации. Алгоритмы распознавания в технической диагностике частично основываются на диагностических моделях, устанавливающих связь между состояниями технической системы и их отображениями в пространстве диагностических сигналов. Важной частью проблемы распознавания являются правила принятия решений.

Самым ненадежным элементом электрических сетей являются линии электропередачи из-за рассредоточенности по территории и влияния на них различных внешних воздействии. В городских электрических сетях около 85 % отключений приходятся на долю ЛЭП. В сельских сетях эта цифра достигает 90...95 % .

Основными причинами повреждений ВЛЭП являются: грозовые перекрытия изоляции, гололедно-изморозевые отложения, нагрузки от ветра, вибрация и пляска проводов, возгорание деревянных опор, ослабление механической прочности деталей опор, повреждение опор и проводов автотранспортом и механизмами и пр. Внешние воздействия приводят к перекрытию изоляции, разрыву изоляторов, оплавлению металлических деталей, обрыву проводов, ослаблению их механической прочности при вибрации и пляске в результате разлома отдельных проволок, поломке деталей, падению стоек вместе с проводами. Наиболее тяжелые последствия вызывают гололедно-ветровые нагрузки. Любой тип технических устройств электроэнергетики представляет собой сложную техническую систему и состоит из структурных элементов, в которых протекают разные физические процессы: электрические, электромагнитные, тепловые, гидравлические, химические, механические и другие. Эти процессы взаимосвязаны и обеспечивают процесс функционирования технического устройства и его отдельных подсистем (элементов).

Сложность и взаимосвязанность этих процессов затрудняет нахождение причины отклонения контролируемых параметров процессов от их нормальных значений (причину выхода параметров за допустимую границу), а, следовательно, и анализ текущего состояния общей диагностики.

Задача анализа существенно упрощается при рассмотрении систем с малым числом элементов и связей. Одним из эффективных способов системного анализа состояний технического состояния электроэнергетики является принцип декомпозиции, который заключается в разбиении общей диагностики на множество простых, элементарных подобъектов и в выделении различительных признаков [4].