автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Диагностика состояния подземной системы опор ВЛ 220-500 кВ

ТАРАСОВ АЛЕКСАНДР ГЕОРГИЕВИЧ

ДИАГНОСТИКА СОСТОЯНИЯ ПОДЗЕМНОЙ СИСТЕМЫ ОПОР ВЛ 220-500 кВ

Специальность - 05.14.02 -«Электростанции и электроэнергетические системы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новосибирск - 2005 г.

Работа выполнена в Новосибирском Государственном Техническом Университете

Научный руководитель

Официальные оппоненты:

д.т.н., профессор Целебровский Юрий Викторович

д.т.н., профессор Самородов Герман Иванович

Ведущая организация

к.т.н.

Гунгер Юрий Робертович РАО "ЕЭС России",

ОАО "Северо-Западный энергетический инжиниринговый центр", Филиал "СЕВЗАПЭНЕРГОСЕТЫ1РОЕКТ-ЗАПАДСЕЛЬЭНЕРГОПРОЕКТ", г. Санкт Петербург

Защита состоится 23 июня 2005 г. в -Т^.ОО часов на заседании диссертационного совета Д 212.173.01 при Новосибирском государственном техническом университете по адресу: 630092, Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, НГТУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного технического университета.

Автореферат разослан « » мая 2005 г.

Ученый секретарь ^ур

диссертационного совета АГП

к.т.н., доцент //¿г Тимофеев И.П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Протяженность межсистемных ВЛ напряжением 220...500 кВ, большинство промежуточных опор которых выполнены с оттяжками, только по России составляет около 200000 км, К настоящему времени известно уже более 15-и случаев падения таких опор по причине коррозионного разрушения анкерных узлов, закрепляющих оттяжки в грунте. Отсутствие в эксплуатационной практике энергосистем информации об опасном снижении сечения крепящих элементов оттяжек опор относительно их проектного значения не может способствовать надежному энергоснабжению потребителей, безопасному обслуживанию электрической сети и обеспечению устойчивой работы единой национальной энергосистемы (ЕНЭС).

С целью предупреждение аварийных ситуаций согласно действующим правилам технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ один раз в 6 лет должен производиться контроль подземных элементов опор ВЛ со вскрытием грунта. К таким элементам относятся искусственные заземлители, анкерные конструкции узла крепления оттяжек, фундаменты. Это профилактическое мероприятие связано с большими материальными затратами, в частности, из-за необходимости страхования опор во время откопки анкерного узла. Поэтому на практике такому контролю подвергаются только единицы опор, тем более что принципы их выбора для осмотра нормативом не определены.

В связи с этим остро стоит проблема быстрого и качественного выявления в условиях действующей ВЛ дефектных опор, анкерные конструкции которых имеют оставшееся после коррозии сечение менее 0,9 от сечения, установленного по проекту.

Трудность решения этой проблемы заключается в необходимости выявления с поверхности земли коррозионного состояния петель анкерных плит, находящихся на глубине 2 - 3 м. Существующие приборные методы пока не могут обеспечить приемлемую для практики достоверность. Основные погрешности этих методов вызваны либо слишком «идеальным» представлением реальных анкерных конструкций, либо слабой разрешающей способностью заложенного в них принципа измерения.

Цель и задачи работы. Целью данной работы является разработка метода диагностики потери сечения подземных анкерных конструкций оттяжек опор ВЛ 220 -500 кВ на основе исследования статистической связи коррозионных разрушений с рядом измеряемых с поверхности земли параметров, характеризующих окружающую среду, конструкцию опоры и собственные воздействия электроустановки.

Для достижения указанной выше цели в работе были поставлены и решены следующие задачи:

1. Выполнен анализ методов диагностики коррозионного состояния и факторов, влияющих на долговечность подземных конструкций. Разработаны методики экспериментальных и расчвЩШ Ш-Шидивашш факторов, влияющих на долговечность опор ВЛ 220-500 кВ| »ИМИЮТЕМ* 1

I сп< « 3 О»

2. Проведены расчетные и экспериментальные исследования влияния наведенных и емкостных токов в оттяжках опор на коррозию контактных соединений несущих конструкций при нормальном режиме работы ВЛ.

3. Выполнены экспериментальные исследования влияния твердой фазы грунта на основные электрофизические и электрохимические параметры подземной системы опор ВЛ, характеризующие ее коррозионное состояние, проанализированы изменения этих параметров по глубине грунта, вдоль трассы ВЛ и во времени.

4. Разработаны нейросетевые модели оценки потери сечения от коррозии петель анкерных плит и и-образных болтов узла крепления оттяжек опор ВЛ 220-500 кВ с соответствующим программным обеспечением для сбора, хранения и анализа информации.

5. Проведены полевые испытания метода диагностики коррозионного состояния анкерных конструкций оттяжек опор ВЛ 220 - 500 кВ и на основе их анализа дан ряд рекомендаций по предотвращению падений опор от подземной коррозии.

Объектом исследования являются опоры на оттяжках воздушных линий электропередачи напряжением 220-500 кВ;

Предметом исследования являются электромагнитное влияние электрической сети и электрохимическое взаимодействие в подземной системе опор ВЛ, снижающие долговечность ее несущих элементов.Используемые в работе методы исследования включают: многолетние натурные обследования подземных элементов опор ВЛ 220-500 кВ; физическое моделирование электромагнитных влияний ВЛ на подземную коррозию; математическое моделирование влияния рабочего режима ВЛ на уровень токов, наводимых в заземленных конструкциях; экспериментальные исследования на действующем оборудовании в реальных природных условиях.

Достоверность. Сформулированные в диссертации научные положения, выводы и рекомендации обоснованы теоретическими расчетами, сопоставленными с представительными экспериментальными данными; не противоречат законам электротехники, геофизики и электрохимии; подтверждены лабораторными и натурными экспериментами; нашли подтверждение при массовых ремонтно-профилактических работах на действующих ВЛ 220-500 кВ в России, Казахстане и Туркменистане.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Опоры ВЛ с позиций долговечности необходимо рассматривать как электротехнический элемент электрической сети.

2. Переменный ток, с параметрами и условиями его протекания, характерными для наведенных токов в реальных конструкциях опор на оттяжках, ускоряет процесс коррозии контактных соединений.

3. Существует диапазон значений наведенных в оттяжках токов, удельного электрического сопротивления грунта и стационарного электродного потенциала и-образных болтов, в котором существует возможность ускоренной

й опор ВЛ. В этом диапазоне процесс

•»* а» «о

?

4. Достоверность результатов расчета потери сечения и-образных болтов и петель анкерных плит узлов крепления оттяжек опор действующих ВЛ 220 -500 кВ, получаемого с помощью разработанных нейросетевых моделей, находится на уровне 90 %.

Научная новизна работы:

1. Выявлена неравномерность распределения по трассе В Л степени повреждения подземной части опор.

2. Впервые показано, что переменный ток, с параметрами, характерными для наведенных токов в реальных конструкциях опор на оттяжках ВЛ 220-500 кВ, ускоряет процесс подземной коррозии контактных соединений в 2-5 раз.

3. Экспериментально установлены закономерности изменения по трассе ВЛ удельного сопротивления грунта и электродного потенциала, позволяющие расчетным путем определять границы смены типа грунта и границы агрессивности грунтовых условий трасс ВЛ к подземным элементам опор.

4. Определено, что для получения наиболее достоверных результатов диагностики состояния подземной системы опор в агрессивных фунтовых условиях необходим совместный учет 7 факторов:

- типа опоры;

- срока эксплуатации ВЛ;

- типа грунта;

- удельного электрического сопротивления грунта;

- стационарного электродного потенциала и-образных болтов;

- наведенных токов в оттяжках;

- глубины заложения анкерной плиты.

5. Впервые разработаны нейросетевые модели для диагностики состояния несущих элементов подземной части опор на оттяжках ВЛ 220-500 кВ.

Практическая полезность и реализация результатов работы:

• Разработана пригодная для широкого практического использования в России и странах СНГ методика эксплуатационной экспресс-диагностики коррозионного состояния подземных анкерных конструкций оттяжек опор ВЛ 220-500 кВ без их откопки.

• Сформулированы технические требования к новым долговечным конструкциям узла крепления оттяжек опор, которые использованы Сибирским НИИ Энергетики при выполнении НИР и ОКР.

• На основании полученных в работе результатов разработаны и опубликованы в журнале «Энергетик» предложения нормативного характера для Правил технической эксплуатации электрических сетей, способствующие повышению надежности ВЛ.

• Использование результатов диагностики опор по разработанной методике на предприятиях ОАО «КЕвОС» Республика Казахстан, ОАО «ФСК ЕЭС» Россия и в энергосистемах позволило в короткие сроки уточнить коррозионное состояние опор проблемных ВЛ 220-500 кВ, спланировать и оперативно провести на них ремонтные работы. При массовых осмотрах подземных конструкций опор ВЛ со вскрытием фунта пропусков дефектов не обнаружено.

• Передвижной лабораторией научно-производственного предприятия «ЭЛЕКТРОКОРР», оснащенной разработанной методикой, к настоящему времени обследовано 12600 опор. По этим результатам ремонтными предприятиями предотвращено падение более 30 опор BJ1 220-500 кВ, имеющих потерю сечения петель анкерных плит на уровне 75... 100 %.

• В службах инженерной диагностики Алматинского и Акмолинского филиалов межсистемных электрических сетей ОАО «KEGOC» Республики Казахстан созданы передвижные лаборатории, использующие разработанную методику.

Апробация работы. Основные положения, вошедшие в работу, докладывались на международных, всесоюзных и всероссийских симпозиумах, конференциях, совещаниях и семинарах:

«Erdungstagung. 1981 mit internationaler Beteiligung», Gera, Германия, 1981 г.;

«Современные методы защиты подземных сооружений от коррозии», Ленинград, 1982 г.;

«Разработка и внедрение новых материалов, конструкций и технологий для электросетевого строительства», Новосибирск, 1989 г.;

«Перспективни интегральни системи за автоматизация на енергийни обекти», Варна, HP Болгария, 1990 г.;

"Электробезопасность и надежность эксплуатации электрооборудования -МАРКЕТИНГ РАЗРАБОТОК", Калининград-Светлогорск, 1991 г.;

«Short - circuit currents in power systems», Warsaw (Poland), 1992 r.

«Повышение устойчивости работы ВЛ 220-500 кВ с опорами на оттяжках», Павлодар, Республика Казахстан, 1993 г.

«Капитальный ремонт анкерных конструкций оттяжек опор ВЛ 500 и 220 кВ без снятия напряжения с линии», Новосибирск, 1995 г.;

«Электробезопасность - 97», Вроцлав (Польша);

«Современное состояние и проблемы диагностики средств защиты от перенапряжений и заземляющих устройств», Пермь, 1998 г.

«Научно-технический Совет МЭС Урала», Екатеринбург, 1999 г.

"Энергетика: экология, надежность, безопасность", Томск, 2000 г.;

Публикации: Всего автором опубликовано 26 научных работ, включая два авторских свидетельства. Из этих работ по теме диссертации опубликовано 20 работ. Они включают: научные статьи - 6, опубликованные доклады конференций (кроме указанных выше) - 12, документы нормативного характера - 1, свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ - 1.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения, списка литературы из 71 наименования и приложений. Основной объем диссертации изложен на 159 страницах, содержит 54 рисунка, и 16 таблиц. Объем приложений составляет 65 страниц.

Диссертационная работа изложена в 5-ти главах.

Во введении рассмотрена актуальность проблемы диагностики подземной системы опор ВЛ, сформулирована цель работы и ее реализация.

В первой главе подробно анализируются методы диагностики коррозионного состояния подземных конструкций опор с оттяжками и

б

факторы, влияющие на долговечность опор. Рассматриваются математические методы расчета коррозии и современные методы интеллектуальной обработки информации. При анализе факторов, влияющих на долговечность подземных конструкций опор ВЛ, используется классификация автора, наглядно показывающая сложность и многогранность обсуждаемой проблемы. На основании этого анализа формулируются задачи исследования, решаемые в последующих главах настоящей работы.

Во второй главе представлены нестандартные методики экспериментальных и расчетных исследований, разработанные автором и применяемые в ходе проведения исследования.

Третья глава целиком посвящена расчетным и экспериментальным исследованиям специфических для опор ВЛ факторов коррозии. Особое внимание уделено изучению влияния переменных токов на процесс коррозии контактных соединений стальных конструкций опор.

Четвертая глава посвящена разработке нейросетевых моделей для расчета потери сечения от коррозии петель анкерных плит и и-образных болтов узла крепления оттяжек опор В Л, а так же проверке их достоверности.

В пятой главе анализируются результаты осмотров коррозионного состояния анкерных конструкций оттяжек опор ВЛ 220 - 500 кВ, выполненные со вскрытием грунта при полевых испытаниях разработанного метода, и даются рекомендации по предотвращению аварийности опор от подземной коррозии.

В заключении сформулированы основные выводы по работе.

В приложениях даны поясняющие материалы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отражены появление, развитие и современное состояние проблемы, ее актуальность, формулировка целей и задач работы. Приведены основные положения, выносимые на защиту, даны сведения о научной новизне и практической значимости, результаты реализации и апробации работы, краткие сведения о публикациях.

В первой главе рассмотрены и проанализированы приборные методы для диагностики коррозионного состояния подземных металлоконструкций вообще и для подземных конструкций опор ВЛ, в частности. Последние в нашей стране начали появляться с 1986 года, когда были зафиксированы первые случаи падения опор на оттяжках. Среди приборных методов прямого измерения сечения подземных анкерных конструкций оттяжек опор рассмотрены: механические методы (кручение, напряжение); электромагнитные (НЧ-«трансформаторный», ВЧ и СВЧ сопротивления); акустические (акустико-эмиссионный, вибрационный); ультразвуковые (низкочастотные, высокочастотные, комбинированные); методы подповерхностной радиолокации (георадары).

Большие погрешности измерения сечения анкерных конструкций, получаемые приборными методами в реальных условиях, обусловлены либо слабой разрешающей способностью метода, либо наличием различных

мешающих факторов. Последние присущи реальным анкерным узлам, конструкции которых могут существенно отличаться от «идеальной» модели, закладываемой в основу того или иного приборного метода диагностики.

В связи с этим внимание было обращено на анализ математических методов расчета коррозионного состояния подземных конструкций.

От детерминированных методов пришлось отказаться сразу по причине необходимости сбора большого объема специфической исходной информации, которая требует к тому же высокого профессионализма измерителей, что могло бы помешать широкому внедрению в практику этих методов.

При выборе статистических методов обработки данных и методов ,

математического прогнозирования были рассмотрены: корреляционный и регрессионный анализы; метод группового учета аргументов; факторный анализ; теория распознавания образов; вариационное исчисление; спектральный анализ; теория цепей Маркова; элементы алгебры логики; математическая теория игр. Но для реализации был выбран метод нейросетевого моделирования. У него нет жестких требований к исходным данным, например, независимости между собой переменных, учету их размерности. Нет необходимости в планировании эксперимента и потребности в ретроспективности данных. Кроме того, процесс создания и оптимизации нейросетевой модели максимально автоматизирован.

При анализе факторов, влияющих на долговечность подъемной сисчемы опор, были рассмотрены электротехнические, электрохимические, геофизические, грунтово-климатические и гидрологические, конструкционные и эксплуатационные группы факторов. Из них, на основании теоретических представлений о механизме коррозии, выбраны наиболее значимые, доступные для измерения и быстрые в получении. При этом опора ВЛ рассматривалась как часть электроустановки, а не только как строительная конструкция.

Во второй главе приведены методики расчета, измерения и исследования выбранных в предыдущей главе факторов подземной системы опор ВЛ.

Третья глава целиком посвящена расчетным и экспериментальным исследованиям специфических факторов и процессов коррозии в подземной системе опор ВЛ на оттяжках.

1. Расчетным путем были получены значения наведенных э.дс. и токов в оттяжках опор ВЛ 500 кВ от токов линии при нормальном режиме ее работы. Суммарная э.д.с. в контуре «трос-трос» составила 414 мВ (при 1раб~ 1000 А), а в контуре «трос-земля-опора» 495 мВ, сдвинутые между собой по фазе на 90°. Расчет э.д.с. осуществлялся по расчетной схеме рис. 1. с помощью уравнений Карсона - Поллячека для взаимной индуктивности бесконечной воздушной линии и параллельного ей проводника единичной длины с последующим суммированием по всей длине металлических элементов контуров.

а

Для проводника единичной длины 1Р, расположенного в произвольной точке Р|, или Р2 контура, образованного тросами оттяжек, или тросами оттяжек и стойками опоры взаимная

индуктивность будет равна:

мр =у

•хр

раб

[Гн/м],

сопротивление взаимоиндукции с каждой фазой А, В, С: ■ К [Ом/м], где

Ахр - горизонтальная составляющая векторного потенциала в точке Ри; <и=2я/- круговая частота, а К = совсс-совр -коэффициент, учитывающий углы сближения фаз с тросами или стойками опоры. При этом выражения для э.д.с. проводников единичной длины в точках Р| и Р2 будут иметь вид:

Рис. 1. Расчетная схема токов в тросовых оттяжках опоры ВЛ 500 кВ.

£р1= вр2

раб

1120

+

Ъве

/0°

+

= I

-|120

раб

+

Ъ ве

/0°

+

Ъсе

«120

к •/.

к •/.

Максимальный расчетный ток, циркулирующий в контуре «грос-трос» при стальном двойном тросе диаметром 18,5 мм составил почти 20 А, а в контуре «трос-земля-опора» при удельном сопротивлении грунта 2...3 Ом м по расчету он может достигать значения 3 А. Максимальные фактические токи в тросах оттяжек, измеренные на ВЛ 500 кВ, оказались на уровне 8- 10 А. Занижение по сравнению с расчетом вызвано не учетом сопротивления контактов в контурной цепи. Наибольшее влияние на значение наведенного тока оказывает сопротивление подземного контакта и-образных болтов с петлей анкерной плиты, которое может изменяться в широких пределах.

Электрические наводки в тросовых растяжках при их надежной гальванической связи с опорой и землей оказались не существенными, но при нарушении этих связей они могут создавать потенциалы, опасные для людей.

2. В лабораторном эксперименте были смоделированы две стальные подземные контактные системы с подвижными и неподвижными контактами, на которые подавались токи и напряжения, соответствующие измеренным на ВЛ значениям. Результаты экспериментов, представленные на рис. 2 и рис. 3, показали, что в контактной системе, расположенной в электролите с искусственным грунтом (синтетическая вата) под действием переменного тока может происходить усиление коррозионного процесса в 2-5 раз.

Показатель коррозионной стойкости по изменению концентрации продуктов коррозии желез; 1 в среде, уся.ед.

Время опыта, час ■ система электродов без тока........ система электродов под током

Рис 2 Динамика растворения железа в растворе КС1 при подвижной системе электродов с током 8 - 10 А и без тока.

Показатель коррозионной стойкости по изменению концентрации продуктов коррозии желез: 1 в среде, усл.ед.

МО 1 - —- • -

,.....

..* ___

0

Время опыта, час система электродов без тока........ система электродов под током

Рис 3 Динамика растворения железа в растворе КС1 при неподвижной системе электродов с наличием и отсутствием "приложенного к ним переменного напряжения 0,5 В

3. Лабораторным экспериментом показано, что водородный показатель рН, а также стационарный электродный потенциал стали в грунте не зависят от наличия твердой фазы, а определяются только параметрами фунтового электролита, который был одинаков в отмытом «Грунте» и «Растворе» (табл.1).

Таблица 1.

Сравнительные результаты коррозионных параметров в растворе и Грунте с одинаковым содержанием растворенных солей

№ п/п Наименование параметра Среднее значение параметра для групп стальных образцов, Отношение значений параметров, о.е.

В грунте* В растворе

1 Электродный потенциал стальных образцов (по хл.с.э.с.), В -0,600 -0,600 1,0

2 Водородный показатель, рН 7,2 7,2 1,0

3 Разность электродных потенциалов между парами образцов, В 0,26 0,26 1,0

4 Сопротивление между парами образцов на постоянном токе, Ом 66,5 62,5 1,06

5 Сопротивление между парами образцов на переменном токе, Ом 5,67 1,47 3,86

6 Средняя потеря массы образцов от коррозии за 4 месяца, г 0,104 0,390 0,27

7 Прирост потери массы отдельного образца за следующие 4 месяца, г 0,086 0,37 0,23

8 Относительное затухание коррозии, ((Строка6-строка7)/строку6)* 100 % 17,3 5,1 3,39

* Эксперимент проводился в двух емкостях, условно обозначенных «Грунт» и «Раствор»

Поэтому для оценки термодинамической возможности коррозии стальных подземных конструкций опор ВЛ применимы диаграммы Пурбе, полученные при электрохимических исследованиях стали в растворах. На рис. 4 приведена диаграмма Пурбе для стали с данными для ряда трасс ВЛ 500 кВ России и Казахстана.

Рн

(1 1714567X9 10 III? II

Рис 4 Диаграмма Пурбе для стали с данными по трассам ЛЭП 500 кВ России и

Казахстана

Из рис. 4 видно, что в грунтовых условиях большинства обследованных опор процесс коррозии подземных конструкций термодинамически возможен. Но есть и участки трассы (порядка 6% опор), в грунтовых условиях которых стальные образцы находятся в пассивном состоянии, что подтверждено измерениями и осмотрами подземных конструкций опор со вскрытием грунта.

Результаты эксперимента, представленные в табл. 1, подтверждают также известный факт, что твердая фаза грунта увеличивает его удельное электрическое сопротивление. При одинаковой геометрии самих образцов и схем их расположения в емкостях «Грунт» и «Раствор» его можно считать пропорциональным сопротивлению, измеренному на переменном токе (строка 5). Соответственно, потеря массы стальных образцов, как результат коррозии, обратно пропорциональна значению удельного электрического сопротивления грунта (строка 6). Следовательно, для однотипных подземных элементов, например анкерных узлов оттяжек опор ВЛ, удельное сопротивление грунта может быть относительным количественным показателем скорости коррозии. Эксперимент демонстрирует также, влияние твердой фазы грунта на диффузионные ограничения электродных процессов. Согласно теории подземной коррозии, в грунте процесс коррозии должен затухать быстрее, что и подтверждают результаты эксперимента (строка 7 и 8 табл. 1).

4. Анализом распределения измеренных значений удельного электрического сопротивления фунта и электродных потенциалов и-образных болтов оттяжек вдоль трасс ВЛ 220-500 кВ (пример участка ВЛ на рис. 5) установлено, что совпадение знаков приращения указанных параметров указывает на наличие границы раздела (указано стрелками), которую пересекает обследуемая ВЛ.

Номера опор

Рис 5 Пример распределения нормированных значений удельного сопротивления грунта и электродного потенциала и-образных болтов опор по трассе ВЛ 500 кВ № 555

Найденные таким способом границы большей частью совпадают с границами типов почв, указанными на почвенных картах (пример фрагмента трассы ВЛ на рис. 6). Показано, также, что абсолютные значения этих измеряемых параметров устойчивы во времени для сезона измерений и в различных почвогрунтовых условиях.

Этот факт может быть полезен при учете изменения сопротивления заземления опор по трассе ВЛ в расчетах ее грозоупорности; при изучении долговечности подземной системы опор и выборе трасс на стадии проектирования ВЛ; при оценке взаимного влияния ВЛ и трубопроводного транспорта, идущих в одном коридоре и т. д. Сами же измеряемые параметры могут служить электрофизической характеристикой почвогрунтов.

Черноземы в обыкновенные

А | |

ЧлНГ~ '

Черноземы осгаточно-карбоиатные

Лугоео-черноэемные солонцеватые и солончаковатые

Солонцы луговые

{Си11 ' ' (гидроморфные)

!• «С.

Реет Ь ни.:: и*:; .«'-.Ч'! ,!«•

Рис.6. Фрагмент трассы ВЛ 500 кВ «Иртышская - Таврическая» на почвенной карте

5. Статистика значений прямых измерений потери сечения анкерных

конструкций оттяжек опор ВЛ 220-500 кВ, выполненных с откопкой, рассматриваемая в координатах «Стационарный электродный потенциал -удельное электрическое сопротивление грунта» (рис. 7), показывает, что вне

коррозионно-опасной зоны эти два параметра однозначно могут

характеризовать коррозионное состояние подземных конструкций опор, а в

области, где потеря сечения может быть более 10% от установленного по

проекту сечения анкерных конструкций, для получения однозначных

результатов требуется учет дополнительных параметров.

[♦0-10% >10 20% АЮ-ДО% Обоям 50%]

Рис.7 Статистика потерь сечения от коррозии в координатах «Стационарный электродный потенциал - удельное электрическое сопротивление грунта»

В четвертой главе приводятся результаты построения нейросетевых моделей для расчета потерь сечения и-образных болтов (рис. 8) и петель анкерных плит (рис. 9). В качестве входных для обоих нейросетей использованы одинаковые параметры (N1 .,.N10): тип опоры; срок эксплуатации ВЛ; тип грунта; удельное электрическое сопротивление грунта вдоль и поперек ВЛ; стационарный электродный потенциал каждого V-образного болта; наведенный в каждой оттяжке ток; глубина заложения анкерной плиты. На выходе нейросетей формируются классы потерь сечения (N11_1 ...N113) в соответствии с требованиями нормативных документов: 0-10%, 10-20% и 20-100%, или близкие к ним. Функция состояния Б для каждого нейрона вычисляется по формуле:

в

1=1

где (х,) - текущее нормированное значение входного параметра, а (и»,) - вес параметра.

Для межнейронных связей использованы графы с прямыми связями. Так как в экспериментальных данных кроме входных параметров присутствуют и выходные данные (результаты измерений потери сечения при осмотрах подземных конструкций с откопкой), то способ формирования связей и весов связей был наблюдаемый (с учителем). В качестве модели использовались

многослойные персептронные сети с нелинейной функцией активации нейрона вида f(A)=A/(c+\A\).

В качестве критерия окончания обучения использовалось среднеквадратичное отклонение, значение которого сравнивалось с малой задаваемой величиной 5:

ßfo-Kf**

где Dj - фактическое выходное значение при подаче на входы j-ro примера, у'= 1,2,...,т.

Yj - оценка выходного значения, выдаваемого сетью, при подаче на входы j-ro примера;

S- принято равным 2 %.

Для создания нейросети использовалась программа «Neuro Pro 2.0», разработанная в лаборатории Нейроинформатики СО РАН г. Красноярск Царегородцевым В.Г. и адаптированная к задачам расчета коррозии подземных систем опор BJ1 совместно с Дедком В.А. из Новосибирского государственного университета.

Входной слой Первый уровень Второй уровень Третий уровень

Рис. 8 Нейросетевая модель для прогнозирования потери сечения и-образных болтов

Входной слой ПервыЯ уровень Второй уроки

Рис 9. Нейросетевая модель для прогнозирования потери сечения петель анкерных плит

Проверка достоверности расчетов производилась на выборке 838 анкерных узлов П-образных опор. Ниже в таблице 2 приводятся сравнительные данные фактических и нейропрогнозируемых значений потери сечения.

Таблица 2.

Проверка совпадения оценок по нейросетевой модели с фактической потерей сечения конструкций

Качественная оценка резулыага Количественные показатели оценки, (штук элементов)

Анкерный узел № 1 Анкерный узел № 2

и- образные болты Петли АП и- об разные болты Петли АП

С заниженной оценкой потери сечения (Всего 27 шт.) 5 11 5 6

С завышенной оценкой потери сечения (Всего 115 шт) 23 29 29 34

Всего ошибочной оценки (Всего 142 шт) 28 40 34 40

Всего правильных оценок (Всего 1534 шт.) 391 379 385 379

Точность оценок, в % 93,3 90,5 91,9 90,5

Таким образом, результатом обучения сетей применительно к задаче оценки коррозионного состояния U-образных болтов и петель анкерных плит стало создание двух нейронных сетей. При этом с учетом разбивки на классы средняя степень распознавания коррозионного состояния для анкерных болтов составила 92,6%, а для анкерных петель - 90,5% (Табл. 2). Причем опасное для практики занижение оценки коррозионного состояния наблюдалось для петель лишь в одном случае из 17 анкерных плит (АП), имеющих превышение фактической коррозии над прогнозируемой и то, как выяснилось, этот узел принадлежал опоре уже отнесенной к аварийной по второму анкерному узлу. Для U-образных болтов нет оценок с опасным занижением сечения.

Для практического использования разработанных нейросетевых моделей расчета, а также для сбора статистической информации по параметрам состояния и ремонта подземных элементов опор BJI, создана специальная программа «DBEIectro 2.1», которая прошла государственную регистрацию.

В пятой главе приведены результаты практического использование

разработанного метода

диагностики на действующих ВЛ 220-500 кВ России, Казахстана, Туркмении. Всего к настоящему времени с участием автора обследовано почти 13 тысяч опор, осмотрено с откопкой более 2500 анкерных узлов, пропусков аварийных опор при осмотре с откопкой анкерных узлов на выборке 417 опор ремонтные предприятия не обнаружили. Совместно с ремонтным персоналом предотвращено падение 32 опор, имеющих потерю сечения петель анкерных плит на уровне 75...100%. Примеры анкерных плит с аварийной петлей, демонтированные с ВЛ 500 кВ № 501 представлены на рис. 10.

Как показывают

многочисленные результаты вскрытий и осмотров анкерных узлов оттяжек, не все опоры ВЛ подвержены коррозионным разрушениям одинаково. Анкерные конструкции оттяжек с потерей сечения более 50 % имеются не на всех ВЛ и в среднем их количество не превышает 1-3 % от общего количества опор.

Узел 2 опоры Ni 220

Узел I опоры Ni 221

Узел 2 опоры № 19

У .юл 2 опоры № 228

Рис 10 Анкерные плиты с аварийной петлей, замененные при ремонтных работах на В Л $00 кВ № 501, Казахстан

Статистика показывает, что и-образные болты и петли анкерных плит за 1520 лет эксплуатации ВЛ могут достичь одного из четырех возможных коррозионных состояний:

1. Состояние нормальной долговечности - потеря сечения анкерных конструкций не превышает 5... 10 % и естественное изменение внешних условий вряд ли сможет в будущем вывести подземную систему опор из этого состояния;

2. Состояние пониженной долговечности - потеря сечения анкерных конструкций не превышает (20...30) %, но опоры находятся в коррозионно-опасной зоне и у подземных конструкций опор есть возможность превысить этот предел потери сечения, в случае создания благоприятных условий;

3. Дефектное коррозионное состояние - потеря сечения анкерных конструкций уже находится в пределах от 30 до 50 % и процесс коррозии продолжается с установившейся скоростью. Остановить этот процесс возможно путем планового усиления или модернизации анкерных конструкций при капитальных ремонтах;

4. Аварийное коррозионное состояние. - Опоры этой группы уже имеют высокую степень потери сечения (более 50 %) и являются реальной угрозой для безаварийной работы ВЛ. Эти опоры требуют принятия срочных мер по замене изношенных конструкций.

В приложении 1 приводятся математические выражения нейросетевых моделей потери сечения ЦТ-образных болтов и петель анкерных плит.

Приложение 2 содержит описание программы «БВЕкйго 2.1».

В приложении 3 дан перечень ВЛ 220-500 кВ, опоры с оттяжками которых полностью либо выборочно обследованы разработанным методом, приведены примеры основных типов опор на оттяжках.

В приложении 4 показаны примеры коррозионного состояния и-образных болтов, петель анкерных плит и заземлителей ВЛ 220 -500 кВ.

В приложении 5 приводятся копии актов внедрения работы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Низкая долговечность опор с оттяжками по причине подземной коррозии анкерных конструкций показала, что требования Строительных норм и правил (СНиП) по защите ВЛ от воздействия окружающей среды, на которые опираются действующие Правила устройства электроустановок (ПУЭ), не являются достаточными для обеспечения долговечности электротехнических конструкций, в частности опор ВЛ 220-500 кВ, находящихся под влиянием электромагнитных полей собственного рабочего режима.

2. На состояние долговечности подземной части опор на оттяжках в комплексе оказывают влияние по крайней мере 7 факторов: тип опоры, срок эксплуатации ВЛ, наведенный ток в оттяжках в нормальном режиме работы ВЛ, тип грунта, удельное электрическое сопротивление грунта, стационарный электродный потенциал 11-образных болтов, глубина заложения анкерной плиты.

3. В работе доказано, что грунтовые условия на трассах магистральных BJI образуют стабильные во времени агрессивные и пассивные участки по отношению к стальным подземным конструкциям опор. На основании данных теории коррозии, проведенных исследований и экспериментальных работ определены параметры, однозначно устанавливающие границы пассивных участков и коррозионно-опасных зон. При этом показано, что переменный ток, с параметрами, характерными для наведенных токов в реальных конструкциях опор с оттяжками ВЛ 220-500 кВ, ускоряет процесс подземной коррозии контактных соединений в 2-5 раз.

4. На основании обширной статистики результатов осмотров подземных анкерных конструкций, полученных при откопках (более 2500 точек вскрытия из почти 13000 обследованных опор BJI 220-1150 кВ в России, Казахстане, Туркменистане) были разработаны и обучены нейросетевые модели оценки потери сечения петель анкерных плит и U-образных болтов. Достоверность результата расчета, получаемого с их помощью, находится на уровне 90 %.

5. Результаты работы нашли практическое применение на предприятиях ОАО «ФСК ЕЭС» и в энергосистемах России, а также в ОАО «KEGOC», Республика Казахстан.

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях:

1. Тарасов А.Г., Харитин A.B., Халецкий В.И., Гизбрехт В.И. Коррозионное состояние анкерных устройств оттяжек опор BJ1 500 кВ Западных электрических сетей АК "ОМСКЭНЕРГО" // "Энергетическое строительство". 1995, № 6.

2. Тарасов А.Г., Тен В.Г. Опыт эксплуатации системообразующих BJI 220500 кВ с опорами на оттяжках // "Энергетика и топливные ресурсы Казахстана". 1994, X« 4.

3. Celebrowskij J.W., Tarasow A.G.«Wplyw pradow awaryjnych na korozjcw obiektach elektroenergetycznych», (XII miedzynarodowa konferencja naukowotechniezna Bezpieczenstwoelektryczne, Tom 1), Wroclaw, Instytut energoelektryki Politechniki wroclawskiej, 1999, 6 с. («Влияние аварийных токов энергосистемы на подземную коррозию в электроустановках»)

4. Методические указания по контролю состояния заземляющих устройств электроустановок РД 153-34.0-20.525-00. Разработаны НГТУ, МЭИ, НПФ «ЭЛНАП», ОАО «ОРГРЭС». Утверждены Департаментом стратегии развития и научно-технической политики РАО «ЕЭС России» 07.05.2000. М.: Служба передового опыта ОРГРЭС, 2000.64 с.

5. G.E. Aseew, Ju.W.Demin, W.W. Michailow und A.G.Tarasow. // Verfaren zur Steigerung der Lebensdauer der Erdungssysteme elektrotechnischer Anlagen. Energietechnik. Juli 1982-32 Jargang- Heft 7, s.274-276. (Метод оценки долговечности заземляющих устройств электроустановок).

6. Тарасов А.Г., Демин Ю.В., Асеев Г.Е. Расчет срока службы заземлителей из стали. Национална-научно-техническа конференциа с международно участие «Электробезопасност - 82», Резюмета, Варна, 1982.

7. Тарасов А.Г., Демин Ю.В., Михайлов В.В., Асеев Г.Е., Джарипа М.И. Оценка долговечности энергетического оборудования по параметрам среды. Сб. трудов СибНИИЭ, под ред. Чунчина В.А.: Создание конструкций высоковольтных электропередач, М., 1982.

8. Тарасов А.Г., Асеев Г.Е., Демин Ю.В., Джарипа М.И., Михайлов В.В. Комплексный метод оценки и прогноза коррозионного состояния элементов систем подземных сооружений. Prace Naukowe Instytutu Energoelektryki Politechniki Wroclawskiej-55. Seria: Konferencje Wroclaw, 4-6 June 1981, c. 5-8.

9. Целебровский Ю.В., Овсянников А.Г., Тарасов А.Г. "Обеспечение надежности электрических сетей Сибири в условиях износа оборудования", Материалы научно-практической конференции посвященной 40-летию ЕЭС России. Часть 1, ОЭС Сибири: современное состояние и перспективы развития. Новосибирск 23-24 мая 1996 г., С. 50-57.

10. Тарасов А.Г., Целебровский Ю.В. «Диагностика и прогноз коррозионного состояния заземляющих устройств подстанций и ОРУ станций» Доклад на заседании Совета специалистов по диагностике электрооборудования при Уралэнерго. Информационный бюллетень № 8 «Современное состояние и проблемы диагностики средств защиты от перенапряжений и заземляющих устройств». 1999г. 7 с.

11. Е. С. Петров, А. Г. Тарасов, А. В. Харитин, В. И. Гисбрехт «О повышении надежности конструкций опор с оттяжками на межсистемных ВЛ 500 кВ». (Материалы седьмой Всероссийской научно-технической конференции «Энергетика: экология, надежность, безопасность»), Томск. Изд-воТПУ, 2001. Т. 1.82-85 с.

12. А.Г.Тарасов, В.С.Петров, Ю.В.Целебровский «О достоверности оценки коррозии узла крепления оттяжек опор ВЛ» (Материалы восьмой Всероссийской научно-технической конференции «Энергетика: экология, надежность, безопасность». Томск. Изд-во ТПУ, 2002. Т.1. 43-47 с.

13. Тарасов А.Г., Целебровский Ю.В.. Использование искусственных нейронных сетей для оценки коррозионного состояния подземных сооружений. Электроэнергетика: Сборник научных трудов. Часть II. / Под редакцией А. И. Шалина,- Новосибирск: Изд-во НГТУ. 2002 - 178 с.

14. Тарасов А.Г. Обеспечение долговечности искусственных и естественных заземлителей опор воздушных линий с оттяжками. (Материалы первой Российской конференции по заземляющим устройствам: Сборник докладов / Под ред. Ю.В.Целебровского - Новосибирск: Сибирская энергетическая академия, 2002. - 256 с. 221-228

15. Ботин Г.П., Мельников В.А., Харитин A.B., Тарасов А.Г., Целебровский Ю.В. О состоянии нормативной базы для обслуживания ВЛ с опорами на оттяжках. Энергетик. № 7, 2003, 17-18.

16. Бобков Е.А., Ботин Г.П., Харитин A.B., Тарасов А.Г. Создание на Омском предприятии МЭС Сибири системы контроля работоспособности магистральных ВЛ 220-500 кВ с опорами на оттяжках. Информационные материалы конференции молодых специалистов. (15-19 сентября 2003 года, г Москва), - М., ВНИИЭ. 2003. - 159 - 163 с.

17. Тарасов А Г., Клековкин И.В., Ботин Г.П., Харитин A.B., Сыздыков Ю.С., Шайдилдинов М.Т., Петров B.C. Опыт эксплуатации дальних линий электропередачи с опорами на оттяжках в странах СНГ.// Труды международной научно-технической конференции «Передача энергии переменным током на дальние и сверхдальние расстояния». Том 2. (15-19 сентября, 2003, Новосибирск, Россия), - Новосибирск: СибНИИЭ, 2003. - 394 -399 с.

18. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2004611764 «Статистике - диагностический комплекс DBElectro 2.1.», Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 26.07.2004 г., авторы: Тарасов А Г., Дедок В.А., Петрова Е.А., Петров B.C., Целебровский Ю.В.

19. А.Ф.Бернацкий, А.Г.Тарасов. Современные методы защиты от коррозии опор линий электропередачи. Первая международная научно-практическая конференция «Линии электропередачи - 2004: опыт эксплуатации и научно-технический прогресс». Новосибирск, 20-24 сентября 2004 года.

20. Тарасов А.Г. Оценка подземной коррозии заземляющих устройств опор ВЛ. Вторая Российская конференция по заземляющим устройствам: Сборник докладов / Под ред. Ю.В.Целебровского - Новосибирск: Сибирская энергетическая академия, 2005. 248 с. (135-145).

Отпечатано в типографии Новосибирского государственного технического университета 630092, г.Новосибирск, пр. К.Маркса, 20, тел. 46-08-57 формат 60x84/16, объем 1,5 пл., тираж 100 экз., заказ № 1061, подписано в печать 16.05.05г.

№1168 1

PH Б Русский фонд

2006-4 9199

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 Анализ методов диагностики коррозионного состояния и факторов, влияющих на долговечность подземных конструкций опор BJI.

1.1 Приборные методы диагностики коррозионного состояния подземных металлоконструкций.

1.2 Математические методы расчета коррозии и интеллектуальной обработки информации.

1.3 Факторы, влияющие на долговечность подземных конструкций опор ВЛ.

1А Требования нормативных документов по эксплуатации опор с оттяжками.

1.5 Задачи исследования.

Глава 2 Методики экспериментальных и расчетных исследований.

2.1 Расчет токов, индуцированных в оттяжках опор.

2.2 Моделирование влияния наведенных токов на процесс подземной коррозии контактного узла из стали.

2.3 Методика исследования влияния твердой фазы грунта на параметры электрохимического процесса.

2.4 Определение электродных потенциалов и коррозионных токов стальных вертикальных электродов в открытом грунте.

2.5 Расчет границ смены типа грунта по трассе ВЛ с использованием почвенных карт.

2.6 Определение электродного потенциала U-образных болтов оттяжек опор ВЛ.

2.7 Определение удельного электрического сопротивления грунта на месте установки опор ВЛ.

2.8 Методика измерения длины U-образных болтов.

2.9 Определение потери сечения металлоконструкций от язвенной коррозии при осмотрах со вскрытием грунта.

2.10 Методика определения опор с нормальным коррозионным состоянием анкерных узлов оттяжек.

Глава 3 Расчетные и экспериментальные исследования специфических факторов и процессов коррозии.

3.1 Влияние переменных токов, индуцированных в оттяжках опор ВJI, на коррозию элементов подземного анкерного узла.

3.2 Влияние твердой фазы грунта на процесс коррозии стали.

3.3 Зависимость основных коррозионных параметров подземных конструкций опор от изменения вдоль трассы BJI почвогрунтовых условий и применимость почвенных карт.

3.4 Устойчивость основных коррозионных параметров подземных конструкций опор по глубине грунта, вдоль трассы BJI и во ф времени.

3.5 Гальваническое взаимодействие подземных элементов опоры BJI.

3.6 Статистика максимальных потерь сечения элементов анкерного узла в зависимости от основных коррозионных параметров.

Выводы по главе.

Глава 4 Нейросетевая модель оценки коррозии петель анкерных плит и

U-образных болтов узла крепления оттяжек опор BJI.

4.1 Постановка задачи. Исходные данные и выходные параметры. Формирование нейропарадигмы.

4.2 Вербальное описание сети, прогнозирующее потерю сечения U-образных болтов.

4.3 Вербальное описание сети, прогнозирующее потерю сечения петель анкерных плит.

4.4 Проверка точности расчетов коррозионного состояния анкерных конструкций оттяжек опор BJI.

4.5 Разработка программы расчета коррозионного состояния опор ВJI. 133 Выводы по главе.

Глава 5 Эксплуатационный контроль и ремонт опор на оттяжках BJI

220-500 кВ.

5.1 География трасс BJI 220 - 500 кВ, на которых испытывался разработанный метод.

5.2 Визуальный осмотр коррозионного состояния элементов анкерного узла оттяжек опор BJI220-500 кВ.

5.3 Мероприятия по повышению надежности опор на оттяжках BJI

- 500 кВ.

Выводы по главе.

Строительство опор с оттяжками на линиях электропередачи 220-500 кВ началось в первой половине 60-х годов, что связано с периодом бурного развития электрификации. Привлекательность использования таких опор по сравнению со свободно стоящими опорами объясняется их исключительной экономичностью, что важно при передаче электроэнергии на большие расстояния.

Однако, несмотря на нормативное требование к воздушным линиям служить не менее 50 лет, уже к концу 80-х годов появились первые случаи падения опор с оттяжками, показавшие, что подземная система таких опор поддается коррозии значительно быстрее, чем предполагалось ранее.

В декабре 1986 года упала опора № 244 на BJI 500 кВ «Ермак — Экибастуз», (срок службы 24 года) [1], в апреле 1990 года упала опора № 61 на BJI 500 кВ «Ермак - Омск», (срок службы 18 лет) [2].

В 1995 году произошло выдергивание из земли оттяжки с U-образным болтом на опоре № 47 BJI 500 кВ «Ириклинская ГРЭС - Джетыгара», (срок службы 26 лет). Падение опоры удалось предотвратить благодаря своевременному и внимательному обходу BJI специалистами Восточных электрических сетей ОАО «ОРЕНБУРГЭНЕРГО», обслуживающими данную ВЛ.

В ночь с 1 на 2 марта 2000 года произошло каскадное падение двух опор № 487 и 488 BJI 500 кВ «Экибастуз - Караганда», (срок службы 22 года), находящейся под управлением компании ОАО «KEGOC». При этом практически без энергоснабжения осталась вся Карагандинская область. Потеря для системы такого мощного потребителя вызвала запредельное повышение частоты в сети, чуть не вызвав при этом большую системную аварию.

8 марта 2002 года произошло падение опоры № 67 на BJI 500 кВ «Саратовская ГЭС - Курдюм», (срок службы около 30 лет), обслуживаемой предприятиями МЭС Волги ОАО «ФСК ЕЭС».

Аварийность опор с оттяжками от подземной коррозии присуща воздушным линиям не только в России или Казахстане, но и расположенным в Финляндии, США, Мексике и других странах [3, 4, 5].

Почти все указанные случаи падений опор происходили при аномальных климатических условиях и, не смотря на различное географическое месторасположение воздушных линий, были вызваны однотипной причиной — коррозионным разрушением подземных элементов анкерного узла (поз. 4 на рис. В1).

Эти факты указывают, вопервых, на ТО, ЧТО опора может 1 - TP00 оттяжек; 2 - клиновой зажим; 3 - Uобразные болты; 4 - петля анкерной плиты длительное время находиться в аварийном состоянии и удерживаться от падения только силами сцепления U-образного болта с грунтом, создавая при этом потенциальную опасность для окружающих и ремонтного персонала.

Во-вторых, обширная география аварийности опор с оттяжками свидетельствует о том, что причина ускоренной коррозии подземных конструкций кроется не столько в грунтово-климатических условиях, сколько в несовершенстве конструкции самих опор.

Предупреждение аварийных ситуаций, вызванных коррозией элементов подземной системы опор, является актуальной задачей. Особенно это важно для межсистемных электрических сетей, насчитывающих сотни тысяч таких опор по всей территории России и в странах СНГ.

Согласно действующим нормативам с целью предупреждение аварийных ситуаций, вызванных коррозией, один раз в 6 лет должен производится контроль U-образных болтов оттяжек опор со вскрытием грунта. Это

Рис. В1. Анкерный узел крепления оттяжек опор: профилактическое мероприятие связано с большими материальными затратами, поэтому на практике такому контролю подвергаются только единицы опор, тем более, что принципы выбора опор для вскрытия не определены. Еще реже среди осматриваемых опор попадаются те, которые имеют опасный коррозионный износ U-образных болтов. Это порождает мнение об отсутствии проблемы ускоренной подземной коррозии конструкций опор BJI [6]. По этой же причине Правилами Технической Эксплуатации [7] до сих пор не предусмотрен осмотр петель анкерных плит. Экономически это объясняется существенно более высокой стоимостью таких работ в связи с необходимостью страхования опор во время откопки анкерного узла. Научное же обоснование этой нормы базируется на недостаточно полном представлении о возможном коррозионном влиянии переменных токов на подземную систему опор с оттяжками и преувеличенных антикоррозионных способностях цинкового покрытия в грунтовых условиях. Указанное представление было сформировано исследованиями подземной коррозии применительно к строительным конструкциям и трубопроводному транспорту, имеющим гидроизолирующие покрытия и не всегда подверженным влиянию специфических факторов электрической сети.

В результате роста случаев падения опор BJI из-за подземной коррозии несущих элементов в эксплуатационной практике энергосистем создалась ситуация, в которой огромное количество опор BJI, при отсутствии оперативного резерва, имеет неизвестное коррозионное состояние. Такая ситуация не могла и не может способствовать надежному энергоснабжению потребителей, безопасному обслуживанию электрической сети и обеспечению устойчивой работы единой национальной энергосистемы (ЕНЭС).

В связи с этим остро встала проблема быстрого и качественного выявления в условиях действующей BJI дефектных опор, анкерные конструкции которых имеют оставшееся после коррозии сечение менее 0,9 от сечения, установленного по проекту [8].

Трудность решения этой проблемы заключается в выявлении с поверхности земли коррозионного состояния петель анкерных плит, находящихся на глубине 2 — 3 м. Существующие приборные методы [9, 10, И] пока не могут обеспечить приемлемую для практики достоверность. Основные погрешности приборных методов вызваны либо слишком «идеальным» представлением реальных анкерных конструкций, либо слабой разрешающей способностью заложенного в них принципа измерения [12, 13].

Объектом исследования настоящей диссертационной работы являются опоры на оттяжках воздушных линий электропередачи напряжением 220-500 кВ;

Предметом исследования являются электромагнитное влияние рабочих токов и напряжений электрической сети и электрохимическое взаимодействие в подземной системе опор BJI, снижающие долговечность ее стальных элементов.Целью исследования является разработка метода диагностики с поверхности земли потери сечения от коррозии подземных анкерных конструкций оттяжек опор BJI.

Используемые в работе методы исследования заключаются в обобщении результатов многолетних натурных обследований заземляющих устройств подстанций и ОРУ станций, подземных трубопроводов энергетического назначения, подземных элементов опор BJI 220-1150 кВ, физическом и математическом моделировании электромагнитных влияний BJI на подземную коррозию, проведении теоретических и экспериментальных исследований, в том числе на действующем оборудовании и в реальных природных условиях.

Для достижения указанной выше цели в работе были поставлены и решены следующие задачи: выполнен анализ методов диагностики коррозионного состояния и факторов, влияющих на долговечность подземных конструкций; разработаны методики экспериментальных и расчетных исследований специфических факторов, влияющих на долговечность опор BJT 220-500 кВ; проведены расчетные и экспериментальные исследования влияния наведенных токов в оттяжках опор на коррозию подземных контактных соединений конструкций опор; выполнены экспериментальные исследования влияния твердой фазы грунта на процесс коррозии стали; исследованы изменения основных электрофизических параметров коррозионной системы опор по глубине грунта, вдоль трассы BJI и во времени; исследованы электрохимические характеристики искусственных заземлителей, U-образных болтов, анкерных плит и фундаментов, а также их гальваническое взаимодействие в подземной системе опор BJI220 — 500 кВ; разработана нейросетевая модель оценки коррозии петель анкерных плит и U-образных болтов узла крепления оттяжек опор BJI 220-500 кВ с соответствующим программным обеспечением; выполнен анализ результатов полевых испытаний метода диагностики коррозионного состояния анкерных конструкций оттяжек опор BJI 220 — 500 кВ и разработаны рекомендации по предотвращению аварийности опор от подземной коррозии.

Решение этих задач состояло из большого комплекса экспериментальных и теоретических исследований, а так же практической их реализации. Большая часть экспериментальных исследований по изучению факторов коррозии и механизма разрушения элементов анкерного узла была проведена автором в рамках научно-производственного предприятия «ЭЛЕКТРОКОРР». Основные теоретические исследования выполнены на базе Новосибирского государственного технического университета и Сибирского НИИ энергетики. Практические расчеты заземляющих устройств опор ВЛ 500 - 1150 кВ велись совместно с фирмой ООО «ЗАЗЕМЛЕНИЕ». Использование результатов исследований в эксплуатационной практике и модернизация дефектных анкерных узлов оттяжек опор действующих ВЛ 500 кВ начаты в Омском предприятии магистральных электрических сетей Сибири (филиала ОАО «ФСК ЕЭС»). Практическое освоение разработанного в диссертации метода для оценки коррозионного состояния анкерных конструкций оттяжек опор старых BJ1 с использованием специальной передвижной лаборатории диагностики проводит ОАО «KEGOC» (Республика Казахстан).

Основная часть диссертационной работы изложена в 5-ти главах.

В 1-й главе подробно анализируются методы диагностики коррозионного состояния подземных конструкций опор с оттяжками и факторы, влияющие на их долговечность. Рассматриваются математические методы расчета коррозии и современные методы интеллектуальной обработки информации. При анализе факторов, влияющих на долговечность подземных конструкций опор BJI, используется классификация автора, наглядно показывающая сложность и многогранность обсуждаемой проблемы. На основании этого анализа формулируются задачи исследования, решаемые в последующих главах настоящей работы.

Во 2-й главе представлены нестандартные методики экспериментальных и расчетных исследований, разработанные автором и применяемые в ходе проведения исследования.

3-я глава целиком посвящена расчетным и экспериментальным исследованиям специфических факторов коррозии. Особое внимание уделено изучению влияния переменных токов на процесс коррозии подземных контактных соединений стальных конструкций опор.

Глава 4 посвящена разработке нейросетевой модели для определения коррозии петель анкерных плит и U-образных болтов узла крепления оттяжек опор BJI, а так же проверке ее достоверности.

В главе 5 анализируются результаты осмотров коррозионного состояния анкерных конструкций оттяжек опор BJI 220 - 500 кВ, выполненные со вскрытием грунта при полевых испытаниях разработанного метода, и даются рекомендации по предотвращению аварийности опор от подземной коррозии.

В настоящее время с помощью разработанного метода продолжается обследование состояния подземных анкерных конструкций оттяжек опор действующих магистральных BJI на территории России и стран СНГ.

Полученная при этом информация послужит основанием для оценки ресурса старых BJ1, а так же для дальнейшего развития нормативной базы по устройству, строительству и обслуживанию опор, разработки новых долговечных конструкций опор с оттяжками и совершенствования магистральных электрических сетей.

В соответствии с поставленными задачами были получены следующие научные результаты:

• раскрыт теоретически и подтвержден экспериментально уровень наведенных и емкостных токов в оттяжках опор действующих BJI220 — 500 кВ;

• экспериментально установлено влияние переменных токов с параметрами и условиями их протекания характерными для реальных конструкций опор BJI 500 кВ на процесс подземной коррозии стали в контактных соединениях.

• теоретически и экспериментально доказан факт существования диапазона значений уровня наведенных в оттяжках токов, удельного электрического сопротивления грунта и стационарного электродного потенциала U-образных болтов, в котором существует возможность ускоренной коррозии анкерных конструкций оттяжек опор BJI.

• обоснована применимость почвенных карт для предварительной характеристики агрессивности грунтовых условий трасс BJI к стальным подземным элементам опор, что важно при определении долговечности проектируемых BJI и расчете их грозоупорности.

Теоретическая значимость результатов работы заключается в том, что

• разработан инструмент для исследования долговечности опор с оттяжками в различных грунтово-климатических условиях.

• определены основные макро коррозионные параметры для различных типов опор, совокупность которых наиболее значимо отражает процесс гальванического взаимодействия подземных конструкций опор BJI.

• установлено существование минимального числа электрофизических параметров, по которым возможно определение границ коррозионно-опасных зон по трассе BJT и которые могут быть электрофизической характеристикой почвогрунтовых условий.

Практическая ценность и реализация результатов работы:

• разработана пригодная для широкого практического использования в России и странах СНГ методика эксплуатационной экспресс диагностики коррозионного состояния подземных анкерных конструкций оттяжек опор BJI 220-500 кВ без их откопки.

• сформулированы технические требования для разработки и проектирования новых долговечных конструкций узла крепления оттяжек.

• на основании полученных результатов разработаны и опубликованы Предложения нормативного характера для Правил Технической Эксплуатации электрических сетей [61].

• массовые осмотры подземных конструкций опор BJI 220-500 кВ, выполненные со вскрытием грунта после проведенных обследований, пропусков дефектных опор не обнаружили.

• с участием передвижной лаборатории научно-производственного предприятия «ЭЛЕКТРОКОРР», оснащенной разработанной методикой, к настоящему времени предотвращено падение более 30 опор BJT 220-500 кВ, имеющих потерю сечения петель анкерных плит на уровне 75. 100 %.

• в службах инженерной диагностики Алматинского и Акмолинского филиалов межсистемных электрических сетей ОАО «KEGOC» Республики Казахстан созданы передвижные лаборатории, использующие разработанную методику.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Опоры BJI, с позиций вопросов долговечности, необходимо рассматривать как электротехнический элемент электрической сети.

2. Переменный ток, с параметрами и условиями его протекания, характерными для наведенных токов в реальных конструкциях опор на оттяжках, ускоряет процесс коррозии не сварных контактных соединений из стали.

3. Существует диапазон значений наведенных в оттяжках токов, удельного электрического сопротивления грунта и стационарного электродного потенциала U-образных болтов, в котором существует возможность ускоренной подземной коррозии несущих конструкций опор BJI. В этом диапазоне процесс коррозии является многофакторным.

4. Достоверность результата расчета потери сечения U-образных болтов и петель анкерных плит узла крепления оттяжек опор действующих BJI 220 -500 кВ, получаемого с помощью разработанной нейросетевой модели находится не уровне 90 %.

Публикации:

По теме диссертации опубликовано 20 научных работ. Они включают: шесть научных статей; 12 опубликованных докладов конференций; один документ нормативного характера и одно свидетельство на государственную регистрацию программы для ПЭВМ «Статистико-диагностический комплекс DBElectro 2.1».

14

Выводы по главе

1. Обследование действующих BJI 220-500 кВ, проходящих по территории России, Казахстана, Туркмении, выполненных по единым проектам и практически в одно время, показали схожесть коррозионного состояния анкерных конструкций и заземления несмотря на различия в материале элементов опор, особенностей строительства, специфику эксплуатации.

2. Результаты обследования действующих BJI 220-500 кВ подтвердили правильность выбранной концепции метода диагностики анкерных конструкций оттяжек, в основе которой лежит статистическое представление о конструкции анкерного узла, так как из результатов осмотров со вскрытием грунта видно, что реальные подземные конструкции опор далеки от идеальных форм.

3. На основании выполненных исследований, результатов ремонтных работ и анализа нормативных документов предложены технические и организационные мероприятия по обеспечению долговечности опор с оттяжками при реконструкции старых и строительстве новых BJI.

150

Заключение

Таким образом, на основании поставленных в работе и решенных задач по проблеме определения долговечности подземных анкерных конструкций опор с оттяжками BJI220-500 кВ получены следующие результаты:

1. Низкая долговечность опор с оттяжками по причине подземной коррозии анкерных конструкций показала, что требования Строительных Норм и Правил (СНиП) по защите BJI от воздействия окружающей среды, на которые опираются действующие Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ), не являются достаточными для электротехнических конструкций, в частности для опор BJI, находящихся под влиянием электромагнитных полей, аварийных токов электрической сети и воздействием токов молний.

2. В работе выяснено, что

- в результате индуктивного влияния трехфазной линии в оттяжках опор BJI наводятся два напряжения, сдвинутые по фазе на 90°. Первое, действующее в контуре «трос - трос», составляет для BJI - 500кВ напряжение 414 mV, а второе, действующее в контуре «тросы - грунт - опора», составляет 495 mV.

- под действием этих напряжений при малом переходном сопротивлении контакта «болты — петля» (0,02-0,04 Ом) токи, протекающие в контуре «трос-трос», могут достигать значений 8-10 А, а в контуре «тросы — грунт — опора», соответственно, 2-3 А, что подтверждено измерениями на BJI.

- наведенные переменные токи в оттяжках опор могут способствовать усилению (в 2-5 раз) подземной коррозии анкерных конструкций в зоне контакта U-образных болтов с петлей анкерной плиты, а также в других контактах опоры, что подтверждено лабораторным экспериментом.

- при большом переходном сопротивлении контакта «болты — петля» (десятки или даже единицы Ом) и низком удельном сопротивлении грунта (2 -5 Ом-м) максимальная равномерная плотность переменных токов, стекающих в грунт через нижние части болтов, может достигать 3,47 А/м , что не является опасным.

- емкостные токи, возникающие от электрического влияния BJ1 на тросовые растяжки, существенно ниже тех, которые возникают от магнитного влияния и составляют менее 0,1 А.

- при отсутствии надлежащего заземления U-образных болтов, либо при применении болтов с непроводящим антикоррозионным покрытием, или при наличии в контактах изоляционных прокладок, условия электробезопасности опоры могут нарушиться из-за появления на оттяжках напряжения до 36 кВ.

3. В работе доказано, что грунтовые условия на трассах магистральных BJI образуют стабильные во времени агрессивные и пассивные участки к стальным подземным конструкциям опор. На основании данных теории коррозии, проведенных исследований и экспериментальных работ определены параметры и конкретные их значения, однозначно устанавливающие границы пассивных участков и коррозионно-опасных зон. Выяснено, что:

- грунтовые условия большинства трасс BJI 220-1150 кВ, идущих по территории России и Казахстана, представляют коррозионную опасность для стальных подземных конструкций опор с оттяжками.

- петля анкерной плиты, с точки зрения долговечности, является самым уязвимым элементом существующей конструкции подземного узла крепления оттяжек опоры.

- трассы магистральных BJI имеют участки однородных грунтовых условий и переходные зоны, характеризующие смену типов почв и грунтов. Переходные зоны представляют наибольшую опасность для коррозии анкерных конструкций оттяжек, а также могут влиять на характер растекания в земле аварийных токов электрической сети и токов молний.

- найден расчетный метод определения места пересечения трассой BJI границы смены почвогрунтовых условий, результаты которого хорошо согласуются с данными почвенных карт.

- удельное электрическое сопротивление грунта и электродный потенциал анкерных конструкций опор имеют многолетнюю устойчивость, что позволяет использовать в расчетах результаты измерений в течение всего летнего сезона с ошибкой не более 10 %. Суточное поведение электродного потенциала U-образных болтов также устойчиво и его колебания практически не превышают 1 %.

- для определения долговечности опор BJI в коррозионно-опасной зоне требуется учет кроме основных коррозионных параметров и токовых влияний электрической сети, также конструктивных параметров опор, срока службы BJ1, типа грунта и глубины до плиты.

4. На основании обширной статистики результатов осмотров подземных анкерных конструкций, полученных со вскрытием грунта (более 2500 точек вскрытия из более 12000 обследованных опор BJI 220-500 кВ в России, Казахстане, Туркмении) были разработаны и обучены нейросетевые модели для расчета потери сечения петель анкерных плит и U-образных болтов. Достоверность результата расчета, получаемого с их помощью, находится на уровне 90 %.

5. Результаты обследования действующих BJI 220-500 кВ подтвердили правильность выбранной концепции метода диагностики анкерных конструкций оттяжек, в основе которой лежит статистическое представление о конструкции анкерного узла, так как из результатов осмотров со вскрытием грунта видно, что реальные подземные конструкции опор далеки от идеальных форм.

Вместе с тем, остаются не исследованными влияния на долговечность подземных конструкций электроустановок аварийных токов энергосистемы, не определена периодичность контроля коррозионного состояния контактных соединений опор, в которых могут протекать наведенные токи от рабочих токов электрической сети. Это в большей. степени важно для ОРУ станций и подстанций, так как на них также, как и на BJ1 имеются порталы на оттяжках.

153

1. Тарасов А.Г., Тен В.Г. Опыт эксплуатации системообразующих В Л 220-500 кВ с опорами на оттяжках // "Энергетика и топливные ресурсы Казахстана". 1994, № 4.

2. Тарасов А.Г., Харитин А.В., Халецкий В.И., Гизбрехт В.И. Коррозионное состояние анкерных устройств оттяжек опор В Л 500 кВ Западных электрических сетей "Омскэнерго" // "Энергетическое строительство". 1995, № 6.

3. Punkka К., Talala P. Harusrakenteiden korrosio. Коррозия растяжных конструкций (растяжек), Пер. с финск. 1988, с. 26-30.

4. Расследование повреждения анкеров опор на ВЛ 345 кВ. (Журнал: Transmission and Distribution, November, 1989, USA).

5. E. Garcia, J. M. Malo, J. Uruchurtu. Corrosion Monitoring of Electric Transmission Line Tower Legs by Electrochemical Methods., Мехико, 1996 г.

6. Дикой В.П., Лаврентьев В.М., Сибирцев В.А., Федосенко Р.Я.

7. Техническое состояние и надежность ВЛ 500 кВ, построенных в 1954 1960 г.г. Энергетик № 2,1999, с. 16 - 19.

8. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003. - 264 с.

9. Объем и нормы испытания электрооборудования, /под общей редакцией Б.А. Алексеева, Ф. Л. Когана, Л.Г. Мамиконянца. 6-е изд., с изм. и доп. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003. - 256 с.

10. Корогод А.А., Микитинский М.С., Морозов С.И. Оценка коррозии анкерных креплений оттяжек опор В Л 330 кВ. Энергетик, № 11,1997, с.16-17.

11. Мозилов А.И. Повышение долговечности подземных конструкций опор на оттяжках воздушных линий электропередачи. Автореферат дисс. на соиск. уч. степени к. т. н. (05.14.02), Новосибирск., 2002г.

12. Служба передового опыта ОРГРЭС. СООБЩЕНИЕ. Анализ причин повреждений несущих тросовых элементов опор BJI и способы их выявления. М., 2001. •

13. Типовая инструкция по эксплуатации воздушных линий электропередачи напряжением 35- 800 кВ, РД 34.20.504-94,- М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003.-200 е.: ил.

14. Бажанов А.С., Марчук В.Н., Этенко Г.В. Подповерхностная радиолокация, особенности и преимущества. Доклад ИРЭ РАН на конференции «Георадар-2002», М., Изд-во МГУ, 2002.

15. Манштейн Ю.А. Аппаратура для электромагнитного сканирования. Изд-во Наука, Новосибирск, ИГФ СО РАН, 2002.

16. Фомин Г.С. Коррозия и защита от коррозии: Энциклопедия международных стандартов. — 2-е изд., перераб. И доп. — М.: ИПК Издательство стандартов, 1999. 520 с.

17. ГОСТ 9.015-74. Единая система защиты от старения и коррозии. Подземные сооружения. Общие технические требования. М.; Изд. Стандартов, 1975.

18. ГОСТ 9.602-89. Единая система защиты от коррозии и старения (ЕСЗКС). Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии.

19. ГОСТ 9.908-85. Единая система защиты от коррозии и старения (ЕСЗКС). Металлы и сплавы. Методы определения показателей коррозии и коррозионной стойкости. М. Изд-во Стандартов. 1985 и 1990г. (Переиздание с изменениями).

20. Колотыркин Я.М., Новаковский В.М. Фундаментальные проблемы теории коррозии и пути их решения. Двенадцатый Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. Реферативный доклад и сообщение № 3 М. 1981,276-277.

21. Новаковский В.М. Защита металлов, 1980, т. 16, № 3 с. 250-264

22. Н.И.Исаев Теория коррозионных процессов. Учебник для вузов.-М.: Металлургия, 1997. 122 с. (368 е.).

23. Демин Ю.В., Целебровский Ю.В., Файдт М., Волковински К.

24. Защита металла от подземной коррозии в электроустановкая. Обзор. М., 1979, 72 с. с ил., библ. 72 назв.

25. Иоссель Ю.Я., Кленов Г.Э. Математические методы расчета электрохимической коррозии и защиты металлов. Справ. Изд. — М.: Металлургия, 1984, 272 с.

26. Асеев Г.Е. Методы и средства повышения долговечности подземных сооружений систем электроснабжения железнодорожного транспорта. Дисс. канд. техн. наук (05.22.07). Омск, 2002, 152 с.

27. Акимов Г.В. Теория и методы исследования коррозии металлов. М. Л., изд-во АН СССР, 1945, 414 с.

28. Б.Г. Дубровский, С.А. Волотковский, В.Я. Заблудовский и др. Защита от коррозии подземных сооружений промышленных предприятий/ -К.: Технжа, 1979. 240 с. - Библиогр.: с. 237-238

29. Котельников А.В., Кузнецов А.В., Иванова В.И. Методика оценки коррозионной опасности кабелей. «Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности», Вып. 3., 1980, с. 5-6.

30. Демин Ю.В. Исследование процессов коррозии защитных заземлений подстанций и опор ЛЭП. Дисс. канд. техн. наук (05.22.09). Новосибирск, 1972, 172 с.

31. Муниц Н.М. Защита силовых кабелей от коррозии. М.: Энергоиздат, 1982. с. 101 - 115, 176 е., ил.

32. Химмельблау Д. Анализ процессов статистическими методами./Пер. с англ.; Под ред. В.Г.Горского. М.: Мир, 1973. - 957 с.

33. Рабочая книга по прогнозированию / Редкол.: И. В. Бестужев-Лада (отв. ред.). М., Мысль, 1982. - 430 с.

34. Корнеев В.В., Гареев А.Ф., Васютин С.В., Райх В.В. Базы данных. Интеллектуальная обработка информации. — М., Издатель Молгачева С.В., Изд-во Нолидж, 2001. 496 е., ил

35. Е. Монахова "Нейрохирурги" с Ордынки, PC Week/RE, №9, 1995.

36. Ф.Уоссермен Нейрокомпьютерная техника, М.,Мир, 1992

37. Кубарев С.Н., Пшеничников Е.А., Шустов А.С. Влияние электромагнитного поля на скорость химических реакций и применимость правил проектирования. Теоретич. и эксперим. Химия, 1976, т. 12, № 4, с. 443 -451.

38. Асеев Г.Е., Демин Ю.В., Клековкин И.В. Повышение долговечности электросетевых конструкций. Обзорная информация. — М.: Информэнерго, 1989. 48 с. 7 ил. Библиогр.: 32 назв. (Сер. Электрические сети и системы, вып. 3).

39. Михайловский Ю.Н. Коррозия железа под действием переменного тока во влажных почвах, Журн. Прикл. Химии АН СССР, 1963, т. 34, №3, с. 551 -557.

40. Толстая М.А., Иофе Э.Н. Способ определения коррозионной опасности для стальных подземных сооружений в зонах влияния переменного тока промышленной частоты. Научн. труды АКХ, 1966, № 42, с. 57-64

41. Состояние старых стальных решетчатых опор — оценка повреждений и подход к реконструкции. Доклад Германии 22-301, СИГРЭ, 1994 г.

42. Демин Ю.В., Демина Р.Ю., Горелов В.П. Обеспечение долговечности электросетевых материалов и конструкций в агрессивных средах. Книга 1., Новосибирск, 1998, 176-177 с. (210 с.)

43. Буткевич Г. В. и др. «Электрическая эрозия сильноточных контактов и электродов». — М., Энергия. 1978 с. 21

44. Томашов Н.Д. Теория коррозии и защиты металла, М., Изд-во АН СССР, 1959, 354-398, 592 с.

45. Жук Н.П. Курс теории коррозии и защиты металлов. М., Металлургия, 1976, 384-392, 472 с.

46. Зиневич A.M., Глазов Н.П. Некоторые аспекты подземной коррозии и комплексной защиты от нее магистральных трубопроводов. Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности, Вып.З, 1980, с. 14-18.

47. Негреев В.Ф., Аллахвердиев Г.А. Методы определения коррозионных свойств почв. Баку, АН Аз. ССР, 1953, 90 с.

48. Wolkowinski К. Opornosc masciwa gruntow podsta no oceny tewalosci urromow. «Przeglad Elektrotechniczny», Kwiecien, 1961, ss. 143-145.

49. Притула B.B., Долганова E.H., Долганов M.JI. Истинная оценка коррозионной агрессивности грунта.- Нефтянная промышленность, Сер. Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности, 1980, № 9, с. 2-6.

50. Методические указания по контролю состояния заземляющих устройств электроустановок. РД 153-34.0-20.525-00, ОРГРЭС, М., 2000, с. 64.

51. Защита металлических сооружений от подземной коррозии: Справочник. /Стрижевский И.В., Зиневич A.M., Никольский К.К. и др. — 2-е изд., перераб. И доп. М. Недра, 1981, 293 с.

52. Защита подземных металлических сооружений от коррозии: Справочник/И.В.Стрижевский, А.Д.Белоголовский, В.И.Дмитриев и др. М.: Стройиздат, 1990. - 303 е.: ил.

53. В.А.Покровский, Р.Е.Полинская, В.Н.Кушнир. Оценка опасности грунтовой и электрокоррозии подземных сооружений. «Коррозия и защита», № 5, 1970, с 23-24.

54. А.Г.Тарасов, В.С.Петров, Ю.В.Целебровский «О достоверности оценки коррозии узла крепления оттяжек опор BJI» (Материалы восьмой

55. Всероссийской научно-технической конференции «Энергетика: экология, надежность, безопасность». Томск. Изд-во ТПУ, 2002. Т.1. 43-47 с.

56. Чудновский А.Ф. Теплофизика почв. Монография. Наука. М.:1976. 352 с.

57. Hanks R.J., Ashcroft G.L. Applied Soil Physics. Soil Water and Temperature Application. Springer-Verlag Berlin, Heidelberg, New York. 1980. /Прикладная физика почв. Влажность и температура почвы. Пер. с англ. Ленинград. Гидрометеоиздат. 1985, с. 152.

58. Берлянт A.M. Картография: Учебник для вузов. — М.: Аспект Пресс, 2001.-336 с.

59. Стеклов О.И. Стойкость материалов и конструкций к коррозии под напряжением. -М.: Машиностроение, 1990. 384 е.: ил.

60. Ботин Г.П., Мельников В.А., Харитин А.В., Тарасов А.Г., Целебровский Ю.В. О состоянии нормативной базы для обслуживания ВЛ с опорами на оттяжках. Энергетик. № 7, 2003, 17-18.

61. Бурсиан В.Р. Теория электромагнитных полей, применяемых в электроразведке. Л.: Недра, 1972, с. 279-287.

62. Градштейн И.С., Рыжик И.М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. М.: Физматиздат, 1962, с. 330, 974, 986.

63. Carson J. Wave Propagation in Overhead Wires with Ground Return. R.S.T.J. 1926, v.5, №10, p. 539 - 554.

64. Pollaczek F. Uber das Feld einer unendlich langen wechselstromdurchflossenen Einfachleitung. ENT, 1926, № 3, s. 339 — 259.

65. Пучков Г.Г. Математическая модель заземляющего устройства переменного тока. -М.: Электричество, № 3, 1984. с. 25-30.

66. Иоссель Ю.Я. и др. Расчет электрической емкости. — JL: Энергоиздат, 1981, с. 101, 246.

67. Михайлов М.И., Разумов Л.Д., Соколов С.А. Электромагнитные влияния на сооружения связи. М.: Связь., 1979, с. 264. (123-135).

68. Чаповский Е.Г. Инженерная геология (Основы инженерно-геологического изучения горных пород). Учеб. Пособие для студентов геолог. Спец. Вузов. М., «Высш. школа», 1975, (296 с. с ил.), 103-124.