автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Определение нормативов гололедно-ветровых нагрузок в сельских распределительных электрических сетях

На правах рукописи

Манацков Борис Михайлович

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМАТИВОВ ГОЛОЛЕДНО - ВЕТРОВЫХ НАГРУЗОК В СЕЛЬСКИХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ

Специальность 05.20.02 - «Электротехнологии и электрооборудование в

сельском хозяйстве»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 2006

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса».

Научный консультант: доктор технических наук, профессор Лещинская Тамара Борисовна.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Сырых Николай Николаевич доктор технических наук, профессор Терешко Олег Александрович доктор технических наук, профессор Васильев Валерий Георгиевич

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Донской государственный аграрный университет»

Защита состоится « Ж » марта 2006 г. в /3 90 час. на заседании диссертационного совета Д 220.044.02 при ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Т'орячкина» по адресу: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 58

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан « 9 » 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, профессор '{^— Загинайлов В.И.

XQOCfi

азъЗ'

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В диссертационной работе проводится теоретическое обобщение, и разрабатываются научно-методические основы системного подхода к решению актуальной научной проблемы - повышение надежности функционирования сельских распределительных электрических сетей в гололедных регионах России и имеет важное народно-хозяйственное значение. Воздействие стихийных гололедно-ветровых нагрузок вызывает массовое одновременное разрушение рабочих и резервных воздушных линий и приводит к серьезному материальному ущербу и нарушению непрерывных технологических процессов.

Решению важной проблемы повышения надежности электроснабжения предприятий сельского хозяйства, расположенных в гололедных районах посвящены работы научных школ Сельэнергопроекта, МЭИ (Технический университет), МГАУ им. В.П. Горячкина, ИГД им. A.A. Скочинского, СПбГТУ, ЮРГТУ (НИИ), а также ряда других известных организаций и университетов. Значительный вклад в решение различных аспектов этой проблемы внесли доктора технических наук В.В. Алексеев, В.В. Бургсдорф, И.А. Будзко, И.Ф. Бородин, A.A. Глазунов, А.Ф. Дьяков, А.Л. Западинский, A.C. Засыпкин, И.И. Левченко, Т.Б. Лещинская, Ю.П. Миновский, Г.И. Разгильдеев, Ю.А. Судник, H.H. Сырых, В.И. Славкин, В.И. Тарушкин, Ф.Х. Усманов, В.И Щуцкий и ряд других специалистов.

В странах мирового сообщества нет единой методики нормирования климатических условий. В России методика нормирования гололедно-ветровых нагрузок совершенствуется с каждым новым изданием «Правил устройства электроустановок (1966, 1976, 1985,2001,2003 гг.).

Научная концепция диссертации. Основываясь на работах выдающихся ученых И.А. Будзко, В.В. Бургсдорфа, Ф.Х. Усманова и др. в области проблемы повышения надежности электроснабжения в гололедных районах России решена

научно-техническая задача создания комплек

югических

средств, разработанных на основе изучения объективно существующих закономерностей гололедообразования с учетом ветровых нагрузок.

Данная работа выполнена в Московском государственном агроинженерном университете и Южно-Российском государственном университете экономики и сервиса (г. Шахты). Работа выполнялась в соответствии с Федеральной программой «Топливо и энергия. Энергосбережение России». (Постановление Правительства РФ № 1265 от 6.12 93) комплексной целевой про1-раммы «Топливо и энергия» - Приказ № М-36-04 от 7.02.94 Госкомвуза РФ.

Автором разработан вариант комплексного решения проблемы, согласно которому в результате исследования физико-географических и синоптических условий возникновения стихийного процесса гололедообразования с использованием методов математической статистики и теории вероятностей по каждому гололедному региону могут быть определены законы и основные показатели распределений и установлены научно-обоснованные нормативы гололедно-ветровой нагрузки.

Цель исследования. Определение нормативов и разработка комплекса технических и технологических средств по борьбе с гололедно-вегровыми нагрузками в сельских распределительных электрических сетях на основе изучения объективно существующих закономерностей гололедообразования с учетом ветровых нагрузок.

Обьектом исследования является система закономерностей климатических, технических и технологических средств, обеспечивающая надежное электроснабжение в гололедных районах при минимальных затратах.

Предметом исследования является минимизация о грицательного воздействия физико-географических и климатических явлений на надежность электроснабжения путем создания технических и технологических средств борьбы с гололедом с определением научно-обоснованных нормативов гололедно-ветровых нагрузок.

Для достижения поставленной цели в диссертации решены научно-технические задачи, повышения надежности сельских распределительных

электрических сетей 6 - 10 кВ в гололедных районах России путем исследования автором объективно-существующих закономерностей гололедообразований с учетом ветровых нагрузок:

1. Определение научно-обоснованных нормативов гололедно-ветровых нагрузок на основе установления методами математической статистики и теории вероятностей закономерностей и основных показателей распределений в стихийном процессе гололедообразования, с использованием которых может быть обеспечено повышение надежности районных сетей электроснабжения 6 -10 кВ в гололедных регионах России.

2. Установление взаимосвязи между временем отказов и гололедно-ветровыми нагрузками в районных сетях электроснабжения 6 - 10 кВ с определением уравнений связи и коэффициентов корреляции.

3. Установление показателей надежности в гололедный период с определением параметров потока отказов и среднегодовых коэффициентов готовности для районных сетей электроснабжения 6 - 10 кВ при активном и пассивном резервировании в гололедном регионе.

4. Определение математического ожидания ущерба, с учетом вероятности аварийных отказов для агропромышленных предприятий, расположенных в гололедных регионах России.

5. Разработка новых активных способов борьбы с гололедом: установление зависимости допустимой длины пролетов ВЛ от удельных гололедно-ветровых нагрузок; циклическая плавка гололеда и плавка с реактором на проводах ВЛ 6 -10 кВ электрическим током; усиление приставок и элементов ВЛ; применение усиленных проводов марок АС, АСУ, СИП.

Для решения поставленных задач использованы методы теоретической электротехники, математического анализа, математического моделирования, методы математической статистики и теории вероятностей.

Основные научные положения, выносимые на защиту, разработанные

лично соискателем.

1. Нормативы гололедно-вегровых нагрузок, полученные методами математической статистики и теории вероятностей с установлением закономерностей и основных показателей распределений, с использованием которых может быть обеспечено повышение надежности сетей электроснабжения 6 - 10 кВ в гололедных районах России.

2. Взаимосвязи между временем отказов и гололедно-ветровыми нагрузками выявленные в сетях электроснабжения 6 - 10 кВ с определением уравнений связи и коэффициентов корреляции.

3. Показатели надежное га, установленные по вероятности безотказной работы восстанавливаемых систем, с определением параметров потока отказов и коэффициентов готовности для сетей электроснабжения 6 - 10 кВ в гололедном регионе.

4. Математическое ожидание утцерба, с учетом вероятности аварийных отказов при гололеде, которое определено для агропромышленных предприятий, расположенных в гололедных регионах России.

5. Аналитическая зависимость допустимой длины пролетов В Л 6-10 кВ от удельной гололедно-ветровой нагрузки, соответствующей установленным научно-обоснованным нормативам для гололедного региона Новые способы плавки гололеда электрическим током: циклическая плавка и плавка с реактором для ВЛ 6-10 кВ.

Научная новизна и основные научные результаты

1. Определены нормативы гололедно-ветровых нагрузок методами математической статистики и теории вероятностей с установлением закономерностей и основных показателей распределений в стихийном процессе гололедообразования, при использовании которых может быть обеспечено повышение надежности сетей электроснабжения 6 - 10 кВ в гололедных регионах России.

2. Выявлены взаимосвязи между временем отказов сетей электроснабжения 6-10 кВ и гололедно-ветровыми нагрузками с определением уравнений связи и коэффициентов корреляции, использование которых позволяет уточнить имеющиеся карты гололедного районирования методом экстраполяции.

3. Установлены показатели надежности сетей электроснабжения 6-10 кВ при активном и пассивном резервировании с учетом вероятности безотказной работы восстанавливаемых систем, определением параметров потока отказов и коэффициентов готовности в гололедный период, отсутствующие в доступной литературе.

4. Впервые определено математическое ожидание ущерба для агропромышленных предприятий, расположенных в гололедных регионах России.

5. Установлена зависимость допустимой длины пролетов В Л от удельной гололедно-ветровой нагрузки, соответствующей научно-обоснованным нормативам. С использованием в проектировании этой зависимости достигается повышение надежности ВЛ 6-10 кВ. Предложены новые способы плавки гололеда для В Л 6-10 кВ: циклическая плавка и плавка с реактором.

Достоверность научных положений и выводов, а также полученных результатов обеспечивается: применением комплекса современных апробированных методов исследования; использованием современных вычислительных методов математической статистики; корректностью используемого математического аппарата; представительным объемом статистического материала; положительными результатами использования научно-обоснованных нормативов гололедно-ветровых нагрузок для В Л 6-10 кВ в гололедном регионе. Вероятность результата Рт = 0,99 считается достаточным критерием надежности при числе наблюдений и = 410, показателе достоверности 52 = 2,58 и показателе точности Р, - 5%.

Практическая ценность и использование результатов.

Практическая ценность работы состоит в том, что определены нормативы гололедно-ветровых нагрузок; определена допустимая длина пролетов В Л 6-10

кВ в гололедном районе; рекомендованы меры усиления механической часта опор и проводов; установлены показатели надежности сетей электроснабжения и способы активной и пассивной защиты В Л 6-10 кВ, включая плавку гололеда электрическим током.

С использованием результатов работы достижимо повышение надежности сетей электроснабжения напряжением 6 и 10 кВ в гололедных районах России.

Результаты диссертационной работы использованы:

- в Западных электрических сетях ОАО «Ростовэнерго» утверждены 17.01.02 ведомственные «Методические рекомендации по плавке гололеда в сетях электроснабжения 6-10 кВ, предназначенные для ИТР энергоснабжающих и производственных объединений, обслуживающих сети электроснабжения 6-10 кВ подвергающиеся воздействию гололедно-ветровых нагрузок;

- в ЮРО АГН (Протокол № 4 от 05.03.02) утверждено «Техническое руководство по определению нормативов гололедных нагрузок в сетях электроснабжения 6-10 кВ» и рекомендовано для использования в практике проектирования, монтажа и эксплуатации сетей электроснабжения 6-10 кВ как в Восточном Донбассе, так и в других гололедных регионах России;

- в Ростовском управлении Госгортехнадзора России использованы теоретические разработки и практические рекомендации при согласовании мероприятий по ежегодной подготовке к работе в осенне-зимний период (0311) сетей электроснабжения 6-10 кВ;

Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе при чтении лекций и выполнении курсовых и дипломных работ по направлению 65.45.00. «Электротехника, электромеханика и электротехнологии».

Апробация работы и публикации. Основные положения и научные результаты диссертации доложеньг на научно-технических конференциях (НТК) и семинарах в гг. Москве, Санкт-Петербурге, Киеве, Ростове-на-Дону, Новочеркасске, Шахтах, в том числе: Санкт-Петербургский горный институт -1967 г.; Санкт-Петербургский политехнический институт - 1968 г.; Киевский политехнический институт - 1971 г.; Московский государственный горный

университет - 1970, 2001, 2002 r.r.; Региональная НТК СКНЦ ВШ при Ростовском инженерно-строительном институте 1980, 1988 гг.; ЮжноРоссийский государственный технический университет (НПИ) - 1994,1996, 1997, 1998, 2001, 2004 г.г.; Московский государственный агро-инженерный университет - 2005 г.

Публикации. Из 49 работ автора, по теме диссертации опубликованы в ведущих рецензируемых изданиях 23 печатные работы. Основные научные результаты диссертации изложены в трех монографиях 1998, 2001, 2005 гг., общим объемом 533 е., (авторских более 90 %).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, 9 приложений, содержит 25 рисунков, 67 таблиц и список использованных источников из 120 наименований. Основное содержание составляет 150 страниц.

Содержание работы

Во введении обосновывается актуальность работы, концепция, цель и задачи исследования, связь решаемых задач с государственными научными программами, определяются основные научные положения, выносимые на защиту, показана научная новизна и основные научные результаты исследования, научная и практическая ценность и результаты реализации работы.

Первые сообщения о попытках количественной оценки надежное ги электроснабжения появились в России и за рубежом в 30-х годах. Однако, до настоящего времени не уделяется достаточного внимания вопросам надежности районных сетей электроснабжения 6-10 кВ в гололедных районах.

Первый раздел работы посвящен анализу состояния проблемы и постановке задач исследования. Последовательно изложены результата анализа основных публикаций: по нормированию гололедно-ветровых нагрузок в России и за рубежом; надежности сетей электроснабжения 6-10 кВ; по способам борьбы с гололедом, что позволило корректно аргументировать и сформулировать задачи исследования.

Определены условия применения некоторых известных способов плавки, из числа рекомендованных для сетей 35 кВ и выше, целесообразных для сетей электроснабжения 6 - 10 кВ.

В России и странах зарубежья нет единой методики нормирования расчетных климатических условий для определения их величины и повторяемости. В ряде стран (Франции, Финляндии, Германии, Швеции) нормы расчета механической части воздушных линий принимаются по условно-нормированным климатическим условиям, отражающим случаи редкой повторяемости. В Швеции, Франции, США и России территория разбита на районы гололедности по интенсивности гололедообразований. В Германии и Финляндии деление на районы по гололедности не производится. В России, Швеции и США размеры гололеда нормируются толщиной слоя льда независимо от диаметра провода. Во Франции, Голландии, Финляндии, Норвегии и Германии вместо толщины слоя гололеда нормируется величина гололедной нагрузки на провод в зависимости от диамегра провода.

Норматив температуры воздуха при гололеде: в Швеции, Швейцарии, Финляндии - 0 °С, в России, Германии, Польше и Франции - 5 °С. В США температура при гололеде принимается в зависимости от района гололедности: в легком - минус 1,1 °С; в среднем - минус 9,4 °С, в тяжелом - минус 17,8 °С. Удельная масса гололеда принимается в России - 0,9 г/см3, в США - 0,917 г/см3, в Швеции - 0,75 г/см3 - независимо от интенсивности гололедообразования.

Расчетные нагрузки от давления ветра в Швеции и США приняты на провода, покрытые гололедом при цл = 39 даН/м2. В Финляндии и Германии нагрузки от давления ветра приняты на провода, свободные от гололеда; провода здесь рассчитывают на гололедные натру жи без учета ветровых нагрузок В России нормативное ветровое давление при гололеде - Жг с повторяемостью 1 раз в 25 лет определяется по скорости ветра при гололеде - К, (ПУЭ-2003): ^г=Кг,У1,6Па или IV, = 0,25 И-',,, где (¥и - нормативное (среднегодовое) ветровое давление по восьми районам. Наибольшие ветровые нагрузки при гололеде приняты в Италии, где их величина соответствует максимальному значению

скоростного напора - дц для района, но не более 72 даН/м2, и во Франции, где <ун—72 даН/м2. В Японии нормируется толщина стенки гололеда Ь = 6 мм при «минимальной» температуре и ветровой нагрузке ^„=15 даН/м2.

В сравнении с рядом стран, принятая в России методика построения норм полнее соответствует физической сущности условий работы ВЛ в гололедных районах, но также нуждается в совершенствовании.

Выполненные ранее исследования рассматривают вопросы активной борьбы с гололедом в сетях с напряжением 35 кВ и выше. Новые исследования надежности электроснабжения также не касаются условий работы ВЛ 6 - 10 кВ в гололедных районах. Отсутствие экономически обоснованных нормативов гололедно-ветровых нагрузок и высокая аварийность воздушных линий требуют дальнейших исследований надежности электроснабжения по В Л 6-10 кВ в неблагоприятных климатических условиях гололедных районов России и других стран с разработкой более совершенных методик определения нормативов гололедно-ветровых нагрузок.

В России «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ) предусматривают использование исследований статистических характеристик гололедно-ветровых нагрузок с учетом реальных сочетаний метеорологических факторов гололедного района. Сбор и обработка таких данных представляет весьма трудоемкую задачу, не имеющую определенной методики.

В гололедном регионе Северного Кавказа - Ростовской области на территории Восточного Донбасса нами были изучены условия работы и гололедные аварии ВЛ 6 -10 кВ в сетях электроснабжения промышленных и сельскохозяйственных предприятий. В гололедные периоды установлено время отключения предприятий, величина гололеда и скорость ветра при 400 гололедных авариях на резервированных В Л 6 - 10 кВ. Данные наблюдений, обработанные методами математической статистики с использованием теории вероятностей, послужили базой для разработки полученных в работе усовершенствованных, научно-обоснованных методик определения нормативов

гололедно-ветровых нагрузок ВЛ 6 - 10 кВ, применительно к одному из гололедных регионов России - Северному Кавказу.

Второй раздел работы посвящен определению норматива гололедной нагрузки длй В Л 6-10 кВ в сетях электроснабжения промышленного и сельскохозяйственного гололедного региона.

Линии электропередачи находятся под воздействием атмосферных условий, определяющих погоду 11 в каждый момент времени: П = {Мг, Мв, Мт}, где метеоэлементы: Мг- гололеда, Ми - ветра, М, - температуры. Метеоэлементы изменяются в соответствии с физическим состоянием атмосферы, являясь случайными величинами. Их анализ возможен методами математической статистики. Внешние нагрузки на провода и механические напряжения, возникающие в проводе, являются функциями от атмосферных условий и вследствие этого также являются случайными величинами.

Имеющиеся карты гололедности все еще страдают большим схематизмом, который является следствием применяемого при построении карт метода интерполяции и распространения таким образом показаний отдельных метеостанций на целые районы. Такие карты, естественно, нуждаются в уточнении.

Для оценки и характеристики гакого изменчивого во времени и просгранстве явления природы, как обледенение, наиболее приемлемым является метод экстраполяции. С его помощью представляется возможным дать наиболее реальную картину распределения этого явления на территории, с использованием корреляционных связей, полученных в настоящей работе по результатам наблюдений над обледенением проводов.

Вероятностные свойсгва распределений, режимные характеристики и структурные параметры вариации метеорологических элементов во времени -приняты нами в качестве объективной основы для климатологического районирования.

Результаты выполненных наблюдений в условиях гололедного региона Северного Кавказа - Восточного Донбасса позволили построить статистический

ряд значений толщины стенок гололеда и кривые статистического и нормального распределения, получить положительные результаты при количественной оценке степени расхождения этих кривых и установить закон нормального распределения гололедной нагрузки (рис. 1):

0.4! О К »31 0.М 0.21 016 0.1 0Л5

V ив 140 1» 100 Ю <0 •Ю » 0--

1 А

р

1 1,

р

/

/

,4

во ! « в .ч л Ьмм

Рисунок 1. Экспериментальная кривая - 1Р и кривая нормального распределения - И,-толщины стенок гололеда - Ь на проводах В Л 6-10 кВ, р - частота (количество) измерений

/(*) = -

1

сг-^ 2-п

где М - среднее арифметическое, М=\1,1 мм; а - среднее квадратическое отклонение о = ±6,8 мм; Ь - толщина стенок гололеда, мм (плотность у = 0,9г/см3).

Для определения норматива гололедной нагрузки по величине и повторяемости необходимо выполнить расчет периодов повторения - Т (лет), в течение которых значение норматива толщины стенок гололеда - Ьи не будет превышено более одного раза: т = 1/(1-^,,), где Л\Ь) - интегральная функция распределения толщины с генок гололеда. Результаты расчета приведены в сокращенном виде в таблице 1.

Периоды повторения охватывают в пределах от 18 до 33 мм зависимость толщин стенки гололеда Ъ от соответствующей им повторяемости Т в пределах от двух до 81 года. При анализе этих зависимостей следует учитывать рекомендации седьмого издания ПУЭ-2003 о необходимости округления значений толщин стенок гололеда менее 40 мм до ближайшего значения,

кратного 5 мм, а толщин стенки более 40 мм до целого значения 1 мм. Научно-обоснованное значение математического ожидания в законе нормального распределения или среднего арифметического М= 17,7 мм в статистическом ряде толщины стенок гололеда при использовании в качестве норматива гололедной нагрузки, имеет ближайшее значение Ь = 18 мм с периодом повторения Годин раз в два года и должно быть округлено до кратного 5 мм значения Ь„ = 20 мм, которое и следует принять в качестве норматива гололедной нагрузки, полученного на основе установления закона нормального распределения и интегральной функции распределения толщины стенки гололеда для районных сетей электроснабжения 6-10 кВ в исследуемом гололедном районе.

Таблица 1 - Периоды повторения толщины стенок гололеда

Толщина стенки гололеда, Ь, мм Отклонение г Интегральная функция Р(Ь) \-Fib) Период повторения Г, лет

18 0,04 0,5160 0,4840 2,0

24 0,93 0,8238 0,1762 5,7

27 1,37 0,9147 0,0853 11,7

29 1,66 0,9515 0,0485 20,6

31 1,96 0,9750 0,0250 40,0

33 2,25 0,9877 0,0123 81,3

В седьмом издании ПУЭ-2003 установлено определение нормативной линейной гололедной нагрузки на 1 метр провода - Р", Н/м для повторяемости 1 раз в 25 лет.

Район Донбасса отнесен к 5 району по гололедности с нормативной толщиной стенки гололеда - 6, - 30 мм, при заданной 25-летней повторяемости.

Разработанная нами на основе установления закона распределения, интегральной функции и периодов повторения Г, лет, методика определения гололедной нагрузки является универсальной для распределения нафузки при повторяемости Гот двух до восьмидесяти лег. В таблице № 1 для рекомендуемой ПУЭ-2003 повторяемости 1 раз в 25 лет значение научно-обоснованного норматива гололедной нагрузки по толщине стенки гололеда - Ь„ = 30мм соответствует рекомендуемому ПУЭ-2003 -Ьэ= 30мм.

Третий раздел работы посвящен определению норматива ветровой нагрузки при гололеде в сетях электроснабжения 6 -10 кВ Северного Кавказа.

При изучении характеристик физико-географических и синоптических условий возникновения ветровых нагрузок и совпадающих с ними нагрузок от гололеда в обследованном регионе Ростовской области получена совокупность зависимостей метеоэлементов, участвующих в возникновении различных скоростей ветра при процессе гололедообразования: повторяемости (%) направления ветра в зимние месяцы: повторяемости наибольших скоростей ветра по региону один раз в год, 5,10,15, и 20 лет; вероятности скоростей ветра в различных пределах (%) от общего числа случаев; вероятности различных скоростей ветра по направлениям (румбам, %) и др.

При расчете ветровой нагрузки на покрытые гололедом провода ВЛ 6-10 кВ нами был принят как наиболее обоснованный метод учета максимальных скоростей ветра при гололеде. Такой метод до сих пор не применялся из-за отсутствия достоверных статистических данных и расчеты были ограничены величинами среднегодовых скоростей ветра. Данные среднегодовых скоростей ветра не соответствуют фактическим скоростям ветра в гололедные периоды. Материалы многолетних наблюдений по многим станциям имеются только для флюгеров с легкой доской, позволяющих фиксировать скорость ветра до 20 м/с, и, следовательно, данные о скоростях имевших место ветров большей силы непосредственно из данных таких наблюдений не могут быть получены. Установка флюгеров с тяжелой доской, обеспечивающих измерение скоростей ветра до 40 м/с была запланирована на 90-е годы. Наблюдения (N=520) максимальных скоростей ветра в гололедные периоды при различных толщинах стенки гололеда в условиях обследованного региона позволили построить статистический ряд значений скоростей ветра при гололеде. Статистический ряд преобразован по методу классов, а вычисления основных показателей ряда произведены методами математической статистики способом сумм. Полученное значение показателя точности — ±1,7% указывает на достаточную надежность результатов наблюдений. Вариационный ряд значений скоростей ветра при

гололеде представлен в виде кривой распределения (рис.2) и соответствующей ей кривой нормального распределения. Количественная оценка степени расхождения статистической и нормальной кривых распределения выполнена по показателям асимметрии 8к=0,04 и эксцесса Ех~ -0,9. Отношение показателя асимметрии к ошибке: 8к/ш$ = 0,27«3. Отношение показателя эксцесса к ошибке: Ех/тЕ = 3. На основании правила трех сигм (правила тройной ошибки) можно сделать заключение, что изучаемый признак подчиняется закону нормального распределения, а асимметрия и эксцесс не имеют существенного значения. Установлен закон нормального распределения скоростей ветра при гололеде:

1

а-4 2-я-

где М - среднее арифметическое, М = 17,2 м/с; а - среднее квадрагическое отклонение, а - + 6,6 м/с; УГ - скорость ветра, м/с.

Определены периоды повторяемости - Т, лет, в течеиие которых значение норматива скорости ветра при гололеде - Уг, м/с, не будет превышено более одного раза: Т~ 1/(1-/^Д где ^ - интегральная функция распределения скоростей ветра при гололеде. Результаты расчетов приведены в сокращенном виде в таблице 2-

Н

ом

».и

«21 *л

9 14« 12« Ы* м «• 40 2* V

1 н * н

Л V

-Л Л

• $ 1* 15 2* 2! М V. иг

Рис. 2. Экспериментальная кривая р -1 и кривая нормального распределения /х - II скоростей ветра при гололеде - ¥г на проводах В Л 6-10кВ

Таблица 2 - Периоды повторения скорости ветра при гололеде

Скорость ветра при гололеде, Уг м./с Отклонение ? Интегральная функция Р(У) 1 -т Период повторения Г, лет

17 0,00 0,5000 0,5000 2,0

23 0,88 0,8106 0,1894 5,3

26 1,33 0,9082 0,0918 10,9

28 1,64 0,9495 0,0505 19,8

30 1,94 0,9738 0,0262 38,2

32 2,26 0,9880 0,0120 83,3

Периоды повторения скорости ветра при гололеде охватывают в пределах от 17 до 32 м/с зависимость скоростей ветра Уг от соответствующей им повторяемости Т в пределах от двух до 83 лет. Научно-обоснованное значение математического ожидания в законе нормального распределения или среднего арифметического М= 17 м/с в статистическом ряде скоростей ветра при гололеде с повторяемостью 1 раз в два года может быть рекомендовано для использования в качестве норма гива скорости ветра при гололеде - Гг = 17 м/с в регионе Восточного Донбасса на территории Ростовской области.

Нормативное ветровое давление при гололеде для этого региона,

V2

полученное по разработанной нами методике, имеет значение: №г = -- = 180 Па

1,6

V2 ■>

(или IV, =~-='8 даН/м ).

Со введением в действие седьмого издания ТТУЭ-2003 основой для районирования по ветровому давлению Па являются максимальные скорости ветра К0 м/с с 10-минутным интервалом осреднения скоростей на высоте Юме повторяемостью 1 раз в 25 лет, которые соответствуют карте районирования территории России по ветровому давлению. Гололедный регион Восточного Донбасса по данным ПУЭ-2003 (Рис. 2.5.1) расположен в IV районе по ветровому давлению с = 800 Па (или 80 даН/м2) и Уа = 36 м/с. Нормативное ветровое давление при гололеде с повторяемостью 1 раз в 25 лет определяется по формулам (ПУЭ-2003): Ж, = 0,25 К = 200 Па (20 д'аН/м2), скорость ветра при гололеде Кг=0,5-К(1=18 м/с. Эти формулы используются при отсутствии региональных карт и данных наблюдений.

Для ВЛ до 20 кВ, включая районные сети электроснабжения 6 и 10 кВ, в соответствии с ПУЭ-2003, минимальное значение нормативного ветрового давления при гололеде должно приниматься не менее WT = 200 Па (20 даН/м2).

Установлена взаимосвязь между скоростью ветра при гололеде - V, и толщиной стенок гололеда Ья по уравнению связи />„ = 1,05 V, - 0,8 и коэффициенту корреляции г = 0,75.

На основе установления закона нормального распределения и интегральной функции распределения скоростей ветра при гололеде по величине и повторяемости определен научно-обоснованный норматив скорости ветра при гололеде V„ = 17м/с, с использованием которого в практике проектирования и эксплуатации В Л 6-10 кВ не требуется применение снижающих коэффициентов V, = 0,5 Vcr и Wr = 0,25 W0 и может быть обеспечено повышение надежности районных сетей электроснабжения 6-10 кВ в гололедном регионе Северного Кавказа.

Четвертый раздел работы посвящен установлению показателей надежности сетей электроснабжения и определению взаимосвязей между временем отказов и гололедно-ветровыми нагрузками в гололедном районе.

В результате наблюдений в производственных условиях построен вариационный статистический ряд времени отказов В Л 6-10 кВ при гололедно-ветровых авариях и определены основные параметры этого ряда в виде: среднего арифметического М = 12, ч; среднего квадратического отклонения а = ±4,8 ч; коэффициента вариации Cv = 39,6 %; показателя точности Ръ = ± 2%. Для »

статистической кривой по экспериментальным данным, среднему арифметическому и средне-квадратическому отклонению построена кривая нормального распределения с оценкой степени расхождения статистической и нормальной кривых распределений по показателям асимметрии и эксцесса.

Отношение показателей асимметрии и эксцесса к их ошибкам: 5У/я,9=2,1<3 и Ех/>иг=0,3<3. На основании правила трех сигм можно сделать заключение, что варьирование времени отказов В Л 6 - 10 кВ подчиняется закону нормального

распределения, подтверждая правильность принятой нами гипотезы. Установлен закон нормального распределения времени отказов, который имеет вид:

(1

1

а-42-я

где I - время отказов, ч; М- среднее арифметическое, М~ 12 ч; а - среднее квадратическое отклонение, о = ±4,8 ч.

Определены периоды повторения - Т, лет, в течение которых значения времени отказов В Л 6-10 кВ - / ч, при гололедно-ветровых авариях не будут превышены более одного раза: Т = где - интегральная функция

распределения времени отказов ВЛ 6 - 10 кВ. Результаты расчетов приведены с сокращениями в таблице 3.

Таблица 3 - Периоды повторения времени отказов ВЛ 6 -10 кВ при гололедных авариях

Время отказа ВЛ ч Отклонение г Интегральная функция Ь*0) Вероятность \-Fit) Период повторения Г, лет

7 1,05 0,1469 0,8531 1,2

12 0,00 0,5000 0,5000 2,0

16 , 0,83 0,7967 0,2033 5,0

18 1 1,25 0,8944 0,1056 9,5

20 1,67 0,9525 0,0475 21,2

21 1,88 0,9699 0,0301 33,2

22 2,08 0,9811 0,0189 53,0

Для ВЛ 6-10 кВ, обладающих свойством восстановления, удобным показателем по оценке надежности является вероятность аварийно!о отказа :

где (оср - параметр потока отказов; гф - среднее время отказа.

Результаты производственных наблюдений позволили получить статистические данные и рассчитать {осрг - 0,038 '/год и сосрч= 0,14-104 '/час., =0,76; Ри)ч =2,8-10"3 [1,4,11,21].

Среднее арифметическое статистического ряда при большом объеме наблюдений приближается к значению математического ожидания времени

если экспериментальное распределение соответствует кривой нормального распределения при повторяемости Т = 2 года. Время отказов ?„ = 20 ч, соответствует повторяемости Т = 25 лет по рекомендации ПУЭ-2003 и может быть принято в качестве норматива для расчета экономических показателей и показателей надежности сетей электроснабжения 6 - 10 кВ в гололедном регионе. С использованием научно-обоснованного норматива времени отказов В Л 6- 10 кВ при гололедно-ветровых авариях определены количественные оценки показателей надежности представленные в таблице 4: среднегодовые коэффициенты готовности, среднее время безотказной работы и вероятность безотказной работы восстанавливаемых систем.

Установлено распределение математического ожидания ущерба потребителя при гололедно-ветровых авариях ВЛ 6-10 кВ в зависимости от вероятности аварийного простоя Р^ и среднего удельного ущерба уп = 0,75

руб/кВт -ч. из «Методики определения ущерба от перерывов электроснабжения сельскохозяйственных потребителей (Госагропром - 1987г.)»:

где Ти, = 3200ч; у о = 0,75-30 = 22,5 руб/кВт-ч. (в ценах 2005г); п - отношение числа часов с гололедом в году Тгг = 11 дней = 264 ч. к годовому числу часов использования максимума смешанной нагрузки с.х. потребителей Тмг = 3200 ч., п = 12; Ри = 100 кВт - максимальная нагрузка потребителя; /ср - среднее время отказа В Л 6-10 кВ, = 20 ч; Р(!]= 0,76 вероятность аварийного отказа В Л 6-10 *

кВ. М(У) = 220- Р^ = 220-0,76 - 167 тыс. руб. Уровень надежности

электроснабжения можно найти, используя рекомендации Ю.Б. Гука: «... Принимая во внимание, что в энергетике Ра = 0,05, а Рн - 0,15, получаем условие для определения оптимума АК/АМ(У) £ 1 !{РН + Ра), где Рн - нормативный коэффициент эффективности дополнительных единовременных затрат, Ра = 0,15; Рл - норма амортизационных отчислений, Рл = 0,05; АК - приращение приведенных капитальных затрат; ДММ - уменьшение среднего значения ущерба...».

приведенных капитальных затрат; - уменьшение среднего значения

ущерба...».

Таблица 4 - Показатели надежности районных сетей электроснабжения 6-10 кВ в гололедном регионе

Показатели надежности

Числовые значения гтпя линий 6 -10 кВ

Воздушных Кабельных

Парам етр потока отказов юг, 1/год Параметр потока отказов <ж,, 1_/ч _

Норматив времени отказов ^ , ч = ^ при Т= 25 лет

Вероятность аварийного отказа Вероятность аварийною отказа Ц,^

Математическое ожидание ущерба М(у), тыс. руб/км.

0,038

0,1410":

20

0,76

2,8-10"

167

0,08

0,3-10-

0,24

0,9-10-

53

С использованием результатов исследований может быть обеспечена экономическая эффективность по гололедному региону для 1= 2550 км ВЛ 6-10 кВ: ¿Цу)р.и - М(у) ■ £ = 426 млн. рублей в год.

Определено наличие взаимосвязей между временем отказов ВЛ 6-10 кВ и гололедно-ветровыми нагрузками с установлением уравнений связи и значений коэффициентов корреляции г: между временем отказов - ч, и толщиной стенки гололеда - Ь, мм: t = 1,036 + 0,3; г = 0,75; между временем отказов - ч, и скоростями ветра -К. м/с: ( - 1,1 V, - 11,5; г = 0,83; между толщинами стенки гололеда -Ь. мм и скоростями ветра - Уг, м/с: Ь = 0,65 Уг + 7; г = 0,7.

С использованием установленных зависимостей могут быть откорректированы методом экстраполяции карты гололедного районирования.

Пятый раздел работы посвящен разработке методов защиты районных сетей электроснабжения 6 -10 кВ от гололеда.

Исследованы пассивные методы зашиты, обеспечивающие лишь некоторое снижение объема разрушений при гололедных авариях: изменение способа крепления провода, допускающее его проскальзывание в условиях гололеда; переход на горизонтальное расположение проводов; замена штыревых изоляторов подвесными; выбор трассы воздушной линии по участкам, защищенным от влияния основного гололедонесущего потока; прогноз

возможности гололедообразования для своевременной подготовки и организации способов активной борьбы с гололедом; зашита трассы В Л лесными полосами. Пассивные способы зашиты от гололеда могут быть использованы лишь в период проектирования ВЛ и как дополнение к основным активным способам защита сетей электроснабжения промышленных и сельскохозяйственных потребителей электроэнергии от гололеда.

Активные методы борьбы с гололедом: изменение длины пролетов в соответствии с научно-обоснованными нормативами гололедно-ветровых нагрузок; удаление гололеда плавкой электрическим током, а также повышение надежности основных элементов ВЛ 6-10 кВ (провода марки СИП, АС и АСУ, подвесные изоляторы, приставки ПТу- 4,2 - 4,25).

Зависимость допустимой длины пролетов ВЛ 6 - 10 кВ от приведенных удельных гололедно-ветровых нагрузок у7 определена на основе уравнения цепной линии, по разработанной нами формуле: I = <т„ - 30 • а ■ Е /(1 ,3 • ут) м., где он - нормативное напряжение провода, даН/мм2; а - температурный коэффициент линейного расширения, град"1; Е - модуль упругости, даН/мм2; 30 - разность между расчетной температурой провода = 25 °С и температурой воздуха при гололеде Ц = -5 °С; Для алюминиевой части сталеалюминевых проводов: ¿АС=2,9/у7,м.

Расчетные удельные гололедно-ветровые нагрузки у7 (даН/м-мм2)-10"3 при нормативах Ьн = 30 мм, Уп = 29 м/с и допустимая длина пролетов Ь, м.

Характер нагрузок Сечение мм2 проводов АС

35 50 70 95 120

от веса провода, покрытого гололедом, и давления вегра 102 78 64 56 51

Длина пролета м 28 37 45 51 57

В результате анализа известных схем плавки гололеда электрическим током на ВЛ 35 кВ и выше (1-8) рекомендованы несимметричные схемы (3-8), более полно учитывающие конструктивные особенности сетей напряжением 6-10 кВ, так как они позволяют в более широких пределах изменять сопротивление

цепи Плавки при подборе допустимой величины и продолжительности тока плавки.

Для схем плавки гололеда на ВЛ 6-10 кВ нами выведены параметрические зависимости, положенные в основу инженерных расчетных формул для определения индуктивного сопротивления проводов, тока, мопщости и времени плавки. Длина включенных проводов зависит от принятой схемы, а получение требуемого тока плавки осуществляется подбором сопрогивления проводов по этой схеме. На линиях 6-10 кВ длиной 10-16 км плавка гололеда может быть организована по схемам 1,2, причем гоки плавки не выходят за пределы допустимых Для более коротких (3-6 км) ВЛ 6-10 кВ могут быть использованы несимметричные схемы плавки: провод-провод (схема 3); гри провода последовательно - земля (схема 8) На более длинных (6-10 км) ВЛ 6 - 10 кВ могут использоваться схемы 4, 5, 6, 7.

Рекомендуемые для ВЛ 6 -10 кВ схемы плавки гололеда Для определения физической сущности процесса плавления гололеда на проводах ВЛ электрическим гоком исследовано сложное тепловое поле провода покрытого слоем осадка в движущейся воздушной срсде и рассчитан тепловой баланс, который слагается из теплоты, рассеиваемой в окружающую среду и энергии, необходимой для осуществления самого процесса плавления осадка и нагрева системы, включающей провод с окружающим его гололедом. Теплопередача с цилиндрической поверхности в окружающую среду происходи! путем конвекции и лучеиспускания (радиации) [2, 6, 22].

Конвекция цилиндра в движущейся воздушной среде является одной из сложных форм теплопередачи и зависит от мно1их факторов. Решение основывается на теории пограничного слоя Прандтля. по которой сложная задача

конвекции сводится к более простому явлению - теплопроводности тонкого слоя воздуха, как бы окружающего поверхность охлаждаемого тела.

Для выбора необходимых расчетных значений коэффициент теплопередачи выражен в безразмерной системе и связан с различными физическими параметрами в виде функциональной зависимости между критериями подобия: Nv = Ф(Яц), где Ni; - критерий теплового подобия Нуссельта на границе, Re -критерий кинематического подобия Рейнольдса, Ф - символ функциональной зависимости. Вместо критерия Рейнольдса использован критерий Пекле (Ре), так как эти критерии связаны уравнением: Ре = Re ■ Рп где Р, - критерий Прандтля, равный для воздуха постоянной величине Рг= 0,72.

Определение теплоотвода радиацией (на 1 см2 поверхности) выполнено по формуле Стефана-Больцмана.

Полное количество тепла, затрачиваемого при плавке, состой г из энергии, необходимой для проставления канавки, нагрева гололедной муфты и теплопередачи в окружающую среду. Путем преобразований из этой формулы получено значение времени плавки гололеда.

При плавке гололеда на номинальном напряжении 6 или 10 кВ ток может превышать максимально допустимое значение. В этом случае возможно применение, разработанного нами [5, 22] метода циклической плавки, с расчетом времени нагрева проводов до температуры + 90 °С, (установленной в исследованиях Ленинградского политехнического института), определением числа необходимых включений и времени паузы. Время нагрева провода, свободного от гололеда, до температуры + 90 °С определяется по формуле, сек:

" ll-R0-(U-4^d-a.ll-RJ íl■R<l■(l + 9Q■a-tв■a)^(2,2■tв-99)■^Í^Гd,

где с - теплопроводность провода (для сталеалюминевого 0,178 кал/град); т - масса провода, г/м; tn - температура воздуха, °С; V - скорость ветра, м/с; d - диаметр провода, см; Щ - активное сопротивление 1 км провода при температуре 0 °С; а - температурный коэффициент сопротивления.

После нагрева в течение времени подключения проводов в схему плавки

они должны быть охлаждены. Время охлаждения до температуры окружающей

. т , ( _ с 1,1 ■/,••/¡¡4) среды определяется по формуле: т0 = Т ■ 1п сек, где Т = — -1—— -,

?м - максимальная температура, которой достигает провод, свободный от гололеда, при иротекании по нему тока /„:

.11-11^ \\ ^

1т —---

1,1 с1-а /„'-Д0

Число включений, необходимых для нроплавления гололедной муфты, определяется преобразованием формулы [1,5, 6,22]:

__10 г </ ь _ >

, „ Д/ 0,045 г й' I; Л0-г,-- ----г—

я, ;

йг + 0,22 —^1 Д/

Л .

где Д? - разность температур провода и окружающей среды; О - диаметр гололедной муфты, см; Лто и йц - тепловые сопротивления гололедной муфты (внутреннее и внешнее), Ом/км.

Если число включений получается большим, то паузы между включениями могут быть уменьшены до значений, при которых провод остывает до температуры не 0°С, а +40°С, 150°С, и т.д. Время паузы тогда определяется для провода остывшего до температуры +40°С : г0 - Т ■ 1п (гм / 40).

Время нагрева от температуры +40°С до + 90°С: г„ ^ Г - 1п (/„ - и,) / (К - 90).

Нами установлено, что гололедная муфта не успевает остыть за время паузы, и формула числа включений, необходимых для проплавления гололедной муфты упрощается:

___10 у с/ Ь

_Л£

+

Для сборки схемы плавки рекомендуется использование коммутационных аппаратов (выключателей, разъединителей, отделителей) с дистанционным

II |-т.

управлением. С использованием пассивных и активных способов борьбы с гололедом может быть обеспечено повышение надежности В Л 6-10 кВ в гололедных районах России.

В шестом разделе работы изложены практические рекомендации по усилению элементов В Л 6-10 кВ в гололедных районах.

Повреждаемость районных сетей электроснабжения напряжением 6-10 кВ в гололедном районе является результатом не только недоучета микроклимата, но также ряда конструктивных недостатков линий 6-10 кВ.

В настоящее время линии 6-10 кВ сооружаются на опорах с деревянными стойками и железобетонными приставками или на железобетонных опорах. С переходом на железобетонные приставки, их продолжали рассчитывать по аналогии с опорами на деревянных или рельсовых приставках только на ветровую нагрузку поперек линии. На аварийную нагрузку вдоль линии, после обрыва провода, расчет не производился в предположении проскальзывания провода в вязке или его обрыва, и лишь с выходом ПУЭ-66 была определена необходимость расчета на нормативное натяжение одного провода, но не более 150 даН. В креплениях проводов А и АС разрывное усилие алюминиевой вязальной проволоки диаметром 3,5 мм составляет на шейке штыревого изолятора от 250 до 300 даН, что значительно выше нормируемого значения для промежуточных опор. При гололедных авариях проволочная вязка вместе с изолятором и проводом покрывается слоем гололеда, что практически исключасх обрыв или проскальзывание провода в вязке.

В связи с отсутствием железобетонных приставок для промежуточных опор ВЛ 6-10 кВ в гололедном районе с расчетным моментом на изгиб 2,5 т.м. вдоль и поперек линии, возможно использование приставок ПТУ - 4,2 - 4,25 с расчетным моментом вдоль линии 2,2 т.м., применяемых в настоящее время для анкерных опор ВЛ 10 кВ и промежуточных опор 3'5 кВ. Пустотелые железобетонные приставки квадратного сечения со сторонами по 220 мм имеют одинаковую прочность 1,9 т.м. на изгиб вдоль и поперек линии. Механизированное изготовление приставок подобного типа было освоено нами на

виброформовочных машинах для изготовления плит перекрытий (1959г.) в г. Новосибирске.

Заключение. В диссертации на основании выполненных автором исследований изложены научно технические решения, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие экономики страны и повышение ее обороноспособности.

Научное обобщение теоретических и экспериментальных исследований, является вкладом в решение актуальной научной проблемы - повышение надежности функционирования районных сетей электроснабжения 6-10кВ в гололедных регионах России и имеет важное народно-хозяйственное значение для промышленной и сельскохозяйственной электроэнергетики.

В результате решения задач исследования достигнута цель работы и получены следующие научные и практические результаты:

1. Повышение надежности электроснабжения промышленных и сельскохозяйственных потребителей обеспечено путем определения научно-обоснованных нормативов гололедно-ветровых нагрузок методами математической статистики и теории вероятностей с установлением закономерностей и основных показателей распределений в стихийном процессе гололедообразования.

2. Способы определения повторяемости гололедно-ветровых нагрузок, разработанные на основе определения законов распределений и интегральных функций являюгся универсальными для распределений гололедно-ветровых нагрузок с повторяемостью в пределах от двух до восьмидесяти лет, что позволяет определить целесообразность дальнейшего последовательного повышения нормативов повторяемости при переизданиях ПУЭ.

3. Установление взаимосвязей между временем отказов В Л 6-10 кВ и гололедно-ветровыми нагрузками по уравнениям связи и коэффициентам корреляции не имеет аналогов в доступной литературе, с применением которых возможна корректировка карт гололедного районирования методом экстраполяции.

4. Па основе определения основных параметров и установления закона распределения и интегральной функции распределения времени отказов ВЛ 6-ЮкВ методами математической статистики и теории вероятностей определены основные показатели надежности, учитывающие вероятности безотказной рабогы восстанавливаемых систем, параметры потоков отказов и среднегодовые коэффициенты готовности се ¡ей электроснабжения 6 10 кВ в гололедном районе.

5. Определена зависимость между математическим ожиданием ущерба потребителя по гололедному району и вероятностью аварийных отказов ВЛ 6-10 кВ />,). =220 ?((), тыс. руб/км в год. С использованием результатов исследований по гололедному региону Северного Кавказа в районных сетях электроснабжения 6-10 кВ протяженностью 2550 км расчетное значение экономической эффективности составляет до 426 млн. руб. в год.

6. Для защиты районных сетей электроснабжения 6-10 кВ, расположенных в гололедном регионе разработаны и рекомендованы активные способы борьбы с гололедом: изменение допустимой длины пролетов по нормативам гололедно-ветровых нагрузок; повышение надежности основных элементов ВЛ (усиленные провода АС, АСУ, СИП); приставки и стойки опор рассчитанные на нагрузку поперек и вдоль линии; применение подвесных изоляторов, защита трассы лесными полосами и др.; новые способы плавки гололеда на проводах В Л 6-10 кВ электрическим током: циклическая плавка и плавка с реактором [1,7].

7. Определена физическая сущность процесса плавления гололеда на проводах ВЛ электрическим током с исследованием сложного теплового поля провода покрытого слоем осадка в движущейся воздушной среде. Рассчитан тепловой баланс, который слагается из теплоты, рассеиваемой в окружающую среду и энергии, необходимой для осуществления процесса плавления осадка и нагрева системы, включающей провод с окружающим его гололедом.

8. Результаты исследований используются на предприятиях различных отраслей промышленности и сельского хозяйства, в энергоснабжающих и проектных организациях при разработке мероприятий по ежегодной подготовке к работе в осенне - зимний период (0317) сетей электроснабжения напряжением 6 - 1 ОкВ, расположенных в I ололедных регионах России.

Основное содержание диссертации отражено в следующих публикациях автора:

1 ■ Манацков Б.М. Закономерности гололедообразования в проблеме электроснабжения агропромышленного региона Северного Кавказа: Монография / Б.М. Манацков - Шахты: Изд-во ЮРГУЭС - 2005. - 99с.

2. Манацков Б.М. Надежность воздушных линий 6-10 кВ в гололедном регионе Донбасса: Монография / Б.М. Манацков, В.И. Щуцкий - Шахты: Изд-во ЮРО АГН, Недра, - 2001 - 280 с.

3 Манацков Б.М. Надежность электроснабжения в гололедных районах Восточного Донбасса: Монография / Б.М. Манацков, A.C. Рыбников - Шахты: Изд-во «Полиграфист», 1998.- 154с.

4. Манацков Б.М. Надежность сетей электроснабжения 6-10 кВ в гололедном регионе. // Охрана труда и техника безопасности в сельском хозяйстве. / Академия сельскохозяйственных наук, Сельхозиздат, изд. дом «Панорама» - М.: 2005. - № 9 - С. 25 - 27.

5. Манацков Б.М. Способы циклической плавки и профилактического нагрева для В Л 6-10 кВ // Сельскохозяйственная техника / Техника в сельском хозяйстве. Сельхозиздат, изд. дом «Панорама» - М.: 2005. - № 11 - С.35- 38.

6. Манацков Б.М. Математическая модель плавления гололеда на проводах В Л 6-10 кВ электрическим током. // Южно - Рос. гос. ун-т экономики и сервиса / Межвузовский сб. научн. трудов - Шахты: Изд-во ЮРГУЭС, 2004.-С. 31 -40.

7. Манацков Б.М. Плавка гололеда на ВЛ 6-10 кВ с реактором. // Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт / Техника в сельском хозяйстве, Сельхозиздат, изд. дом «Просвещение» - М.: 2005. -№11- С. 39 -J-tü-

8. Манацков Б.М. Нормативы гололедно-ветровых нагрузок, принятые в России и других странах. // Горн, информ. аналит. бюллетень / МГГУ - М.: -2002. -№5. -с 72 -73.

9. Манацков Б.М. Разработка метода определения норматива гололедной нагрузки. // Горн, информ. аналит. бюлл. / МГГУ - М.: 2002. - № 5. - С. 73 - 74.

10. Манацков Б.М. Разработка метода определения норматива ветровой нагрузки при гололеде. // Горный информационно аналитический бюллетень. / МГГУ - М.: 2002. - № 5. - С. 75 - 76.

11. Манацков Б.М. Разработка методов установления количественных показателей надежности сетей электроснабжения и капиталовложений в сооружение 1 км. В Л 6-10 кВ в гололедном регионе. // Горный информационно аналитический бюллетень. / МГГУ - М.: 2002. - № 5. - С. 76 - 78.

)2. Манацков Б.М. Исследование надежности электроснабжения по ВЛ 6 кВ в гололедном районе. // «Промэнергетика» Инф. к. А9, 7408 [72-25 253] / М.: Депонировано во Вс. кн. пал. 20 с.

13. Манацков Б.М. Сравнение числовых характеристик показателей надежности электроснабжения по ВЛ 6 кВ и кабельным линиям в гололедном районе. // Электротехника (Реф. Изд-во) / М.: 1973. - № 6. - Депонировано в ЦНИЭИУ, Реф. 6Е553. - 10 с.

14. Манацков Б.М. Определение норматива толщины стенки гололеда для проектирования ВЛ 6 кВ в гололедных районах. // Механизация строительства. / М.:-Ш.С.-Недра- 1973.- № 1.-С. 12-13.

15. Манацков Б.М. Машина для изготовления железобетонных опор. / А.с. 4.01. 572. СССР, кл. 4 опубл. Б.И. 1958 -№11- С. 1 - 12.

16. Манацков Б.М. Механизированный монтаж линии 110 кВ. // Монтажные и специальные работы в строительстве. / Монтаж и наладка электрооборудования, Минмонтажспецстрой СССР - М.: серия 2 - вып. 3 - 1968-С. 17-19.

17. Манацков Б.М. Механизация забивки электродов заземления. // Промышленная энергетика. / М/ Энергия, 1968. № 12 - С. 57 - 58.

18. Манацков Б.М. Монтаж металлических опор воздушной линии электропередачи. // Механизация строительства / М.:С.И. - 1968 - № 6 - С. 6 - 17.

19 Манацков Б.М. Предупреждать аварии воздушных линий электропередач в особо-гололедных районах. // Механизация строительства / М.: - Ш.С. - Недра, - 1968. - № 8 - С. 28 - 30.

20. Манацков Б.М. Монтаж и восстановление BJI 110 кВ, поврежденной гололедом. // Монтажные и специальные работы в строительстве / Монтаж и наладка электрооборудования, Мнимонтажспецстрой СССР / М.: - серия 2 - вып. 5-1968.-С. 33-34.

21. Манацков Б.М. Надежность воздушных линий 6 кВ при гололедных нагрузках. // Промышленное и гражданское строительство. Реф. сб. № 8 ЦНИЭИ / М.: Недра, -1969 - № 8 - С. 52 - 53.

22. Манацков Б.М. Плавка гололеда в сетях 6 кВ внешнего электроснабжения. // Механизация строительства / М.: -Ш.С. - Недра.- 1969. - № 9-С. 15-18.

23. Манацков Б.М. Исследование причин аварий воздушных линий электропередач в гололедных районах // Горные машины и автоматика. Реф. НТ сб. ЦНИЭИ / М.: 1971 - №7- С. 40 - 41.

Соискатель:

« 6.» февраля 2006г.

/ Б.М. Манацков

Подписано в печать 8.02.06. Формат 60x84/16. Гарнитура Тайме. Бумага офсетная. Печать трафаретная. Печ. л. 2.0. Тираж 100 экз. Заказ № 475. Отпечатано в издательском центре ФГОУ ВПО МГАУ. Тел. 976-16-51, доб. 1-48. Адрес: 127550, Москва, Тимирязевская, 58.

2985

Введение.

Глава 1. Анализ состояния проблемы и постановка задач ; исследования.

1.1 Обзорный анализ работ по проблеме надежности электроснабжения и нормативам гололедно-ветровых нагрузок.

1.1.1 Анализ работ по определению показателей надежности

В Л в гололедном регионе.

1.1.2 Нормативы гололедно-ветровых нагрузок В Л, принятые в России и других странах. 1.2 Обзор способов плавки гололеда, применяемых в сетях ^ ; напряжением 35 кВ и выше.

1.3 Аргументация и формулировка задач исследования.

Глава 2. Научно-обоснованный норматив гололедной нагрузки в районных сетей электроснабжения 6-10 кВ. 2.1 Характеристика физико-географических и синоптических условий возникновения гололедообразований в регионе Северного Кавказа.

2.2 Параметры распределения гололедной нагрузки ВЛ 6-10 кВ. 58 ^ 2.3 Определение научно-обоснованного норматива гололедной нагрузки В Л 6-10 кВ.

2.4 Выводы.

Глава 3. Научно-обоснованный норматив ветровой нагрузки для

В Л 6-10 кВ в гололедный период.

3.1 Характеристика физико-географических и синоптических условий возникновения ветровых нагрузок в гололедный период по Северному Кавказу.

3.2 Параметры распределения ветровой нагрузки BJI 6-10 кВ при гололеде.

3.3 Определение научно-обоснованного норматива ветровой нагрузки BJI 6-10 кВ при гололеде.

3.4 Взаимосвязь гололедной и ветровой нагрузок в районных сетях электроснабжения BJI 6-10 кВ.

3.5 Выводы.

Глава 4. Показатели надежности сетей электроснабжения 6-10 кВ в гололедном периоде. Взаимосвязи между временем отказов и гололедно-ветровыми нагрузками.

4.1 Параметры распределения времени отказов В Л 6-10 кВ

• при гололедно-ветровых авариях.

4.2 Взаимосвязи между временем отказов BJI 6-10 кВ и гололедно-ветровыми нагрузками.

4.2.1 Взаимосвязь между временем отказов BJI t, ч. и нагрузками от гололеда Ь, мм.

4.2.2 Взаимосвязь между временем отказов BJI t и скоростями ветра V м/с.

4.2.3 Взаимосвязь между толщинами стенки гололеда,

Ъ, мм и скоростями ветра V, м/с.

4.3 Математическое ожидание ущерба предприятия М(у) в ш гололедном регионе.

4.4 Показатели надежности сетей электроснабжения 6 - 10 кВ в гололедном регионе.

4.5 Выводы.

Глава 5. Защита районных сетей электроснабжения 6 - 10 кВ от гололедно-ветровых нагрузок.

5.1 Пассивные способы борьбы с гололедом.

0 5.2 Активные способы борьбы с гололедом.

5.3 Выводы.

Глава 6. Рекомендации по использованию результатов

Ф исследований.

Ф 6.1 Способы циклической плавки и профилактического нагрева для В JI 6-10 кВ.

6.2 Плавка гололеда на BJ1 6 - 10 кВ с реактором.

6.3 Способы защиты BJI 6 - 10 кВ в гололедных регионах

России.

6.4 Перспективы развития сетей электроснабжения 6 - 10 кВ промышленных и сельскохозяйственных предприятий Ростовской области.

Актуальность темы. В диссертационной работе проводится теоретическое обобщение и разрабатываются научно-методические основы системного подхода к решению актуальной научной проблемы - повышение надежности функционирования сельских распределительных электрических сетей в гололедных регионах России и имеет важное народно-хозяйственное значение. Воздействие стихийных гололедно-ветровых нагрузок вызывает массовое одновременное разрушение рабочих и резервных воздушных линий и приводит к серьезному материальному ущербу и нарушению непрерывных технологических процессов.

Решению важной проблемы повышения надежности электроснабжения предприятий сельского хозяйства, расположенных в гололедных районах посвящены работы научных школ Сельэнергопроекта, МЭИ (Технический университет), МГАУ им. В.П. Горячкина, ИГД им. A.A. Скочинского, СПбГТУ, ЮРГТУ (НПИ), а также ряда других известных организаций и университетов. Значительный вклад в решение различных аспектов этой проблемы внесли доктора технических наук В.В. Алексеев, В,В. Бургсдорф, И.А. Будзко, И.Ф. Бородин, A.A. Глазунов, А.Ф. Дьяков, A.JI. Западинский, Е.И. Забудский, A.C. Засыпкин, И.И. Левченко, Т.Б. Лещинская, Ю.П. Миновский, Г.И. Разгильдеев, Ю.А. Судник, H.H. Сырых, В.И. Славкин, В.И. Тарушкин, Ф.Х. Усманов, В.И. Щуцкий и ряд других специалистов. В странах мирового сообщества нет единой методики нормирования климатических условий.

Научная концепция диссертации. Основываясь на работах выдающихся ученых И.А. Будзко, В.В. Бургсдорфа, Ф.Х. Усманова и др. в области проблемы повышения надежности электроснабжения в гололедных районах России решена научно-техническая задача создания комплекса технических и технологических средств, разработанных на основе изучения объективно существующих закономерностей гололедообразования с учетом ветровых нагрузок.

Данная работа выполнена в Московском государственном агроинжеперном университете и Южно-Российском государственном университете экономики и сервиса (г. Шахты). Работа выполнялась в соответствии с Федеральной программой «Топливо и энергия. Энергосбережение России». (Постановление Правительства РФ № 1265 от 6.12.93) комплексной целевой программы «Топливо и энергия» - Приказ № М-36-04 от 7.02.94 Госкомвуза РФ.

Автором разработан вариант комплексного решения проблемы, согласно которому в результате исследования физико-географических и синоптических условий возникновения стихийного процесса гололедообразования с использованием методов математической статистики и теории вероятностей по каждому гололедному региону могут быть определены законы и основные показатели распределений и установлены научно-обоснованные нормативы гололедно-ветровой нагрузки.

Цель исследования. Определение нормативов и разработка комплекса технических и технологических средств по борьбе с гололедно-ветровыми нагрузками в сельских распределительных электрических сетях на основе изучения объективно существующих закономерностей гололедообразования с учетом ветровых нагрузок.

Объектом исследования является система закономерностей климатических, технических и технологических средств, обеспечивающая надежное электроснабжение в гололедных районах при минимальных затратах.

Предметом исследования является минимизация отрицательного воздействия физико-географических и климатических явлений на надежность электроснабжения путем создания технических и технологических средств борьбы с гололедом с определением научно-обоснованных нормативов гололедно-ветровых нагрузок.

В диссертации решена научно-техническая задача, связанная с повышением надежности сельских распределительных электрических сетей 6 - 10 кВ в гололедных районах России с получением объективно существующих закономерностей гололедообразований путем установленных автором объективно-существующих закономерностей гололедообразований с учетом ветровых нагрузок.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

1. Определение научно-обоснованных нормативов гололедно-ветровых нагрузок на основе установления методами математической статистики и теории вероятностей закономерностей и основных показателей распределений в стихийном процессе гололедообразования, с использованием которых может быть обеспечено повышение надежности районных сетей электроснабжения 6 - 10 кВ в гололедных регионах России.

2. Установление взаимосвязи между временем отказов и гололедно-ветровыми нагрузками в районных сетях электроснабжения 6 — 10 кВ с определением уравнений связи и коэффициентов корреляции.

3. Установление показателей надежности в гололедный период с определением параметров потока отказов и среднегодовых коэффициентов готовности для районных сетей электроснабжения 6 - 10 кВ при активном и пассивном резервировании в гололедном регионе.

4. Определение математического ожидания ущерба (с учетом вероятности аварийных простоев) для предприятия, расположенного в гололедном регионе России.

5. Разработка новых активных способов борьбы с гололедом: установление зависимости допустимой длины пролетов ВЛ от удельных гололедно - ветровых нагрузок; циклическая плавка гололеда, профилактический нагрев и плавка с реактором на проводах ВЛ 6-10 кВ* электрическим током; усиление механической части элементов ВЛ к применение усиленных проводов марок АС, АСУ, СИП и другие в гололедном районе.

Для решения поставленных задач использованы методы теоретической электротехники, математического анализа, математического моделирования, методы математическом статистики и теории вероятностей.

Основные научные положения, выносимые на защиту, разработанные лично соискателем.

1. Нормативы гололедно-ветровых нагрузок, полученные методами математической статистики и теории вероятностей с установлением закономерностей и основных показателей распределений, с использованием которых может быть обеспечено повышение надежности сетей' электроснабжения 6 - 10 кВ в гололедных районах России.

2. Взаимосвязи между временем отказов и гололедно-ветровыми нагрузками выявленные в сетях электроснабжения 6 - 10 кВ с определением уравнений связи и коэффициентов корреляции.

3. Показатели надежности, установленные по вероятности безотказной работы восстанавливаемых систем, с определением параметров потока отказов и коэффициентов готовности для сетей электроснабжения 6 - 10 кВ в гололедном регионе.

4. Математическое ожидание ущерба (с учетом вероятности аварийных отказов при гололеде) определено для предприятия, расположенного в гололедном регионе России.

5. Зависимость длины пролетов ВЛ 6-10 кВ от удельной гололедно-ветровой нагрузки, соответствующей установленным научно-обоснованным нормативам для гололедного региона. Новые способы плавки гололеда электрическим током: циклическая плавка, профилактический нагрев и плавка с реактором для В Л 6-10 кВ.

Научная новизна и основные научные результаты

1. Определены нормативы гололедно-ветровых нагрузок методами математической статистики и теории вероятностей с установлением закономерностей и основных показателей распределений в стихийном процессе гололедообразования, при использовании которых может быть обеспечено повышение надежности сетей электроснабжения 6 — 10 кВ в гололедных регионах России.

2. Выявлены взаимосвязи между временем отказов сетей электроснабжения 6-10 кВ и гололедно-ветровыми нагрузками с определением уравнений связи и коэффициентов корреляции, использование которых позволяет уточнить имеющиеся карты гололедного районирования методом экстраполяции.

3. Установлены показатели надежности сетей электроснабжения 6-10 кВ при активном и пассивном резервировании с учетом вероятности безотказной работы восстанавливаемых систем, определением параметров потока отказов и коэффициентов готовности в гололедный период, отсутствующие в доступной литературе.

4. Впервые определено математическое ожидание ущерба для предприятия, расположенного в гололедном регионе России.

5. Установлена зависимость длины пролетов ВЛ от удельной гололедно-ветровой нагрузки, соответствующей научно-обоснованным нормативам. С использованием в проектировании этой зависимости достигается повышение надежности ВЛ 6-10 кВ. Предложены новые способы плавки гололеда для В Л 6-10 кВ: циклическая плавка, профилактический нагрев и плавка с реактором.

Достоверность научных положений и выводов, а также полученных результатов обеспечивается: применением комплекса современных апробированных методов исследования; использованием современных вычислительных методов математической статистики; корректностьк* используемого математического аппарата; представительным объемом' статистического материала; положительными результатами использования научно-обоснованных нормативов гололедно-ветровых нагрузок для ВЛ 6-10 кВ в гололедном регионе. Вероятность результата Р(В) = 0,99 считается достаточным критерием надежности при числе наблюдений п = 410, показателе достоверности 5 = 2,58 и показателе точности Р3 = 5%.

Практическая ценность и использование результатов.

Практическая ценность работы состоит в том, что разработаны: методики определения нормативов гололедно-ветровых нагрузок; рекомендации по: определению длины пролетов В Л 6-10 кВ в гололедном районе; усилению механической части опор и проводов; количественным показателям надежности сетей электроснабжения и способам активной и пассивной защиты В Л 6-10 кВ, включая плавку гололеда электрическим, током.

С использованием результатов работы достижимо повышение надежности сетей электроснабжения напряжением 6 и 10 кВ в гололедных районах России.

Результаты диссертационной работы использовапы:

- в Западных электрических сетях ОАО «Ростовэнерго» утверждены 17.01.02 ведомственные «Методические рекомендации по плавке гололеда рк сетях электроснабжения 6-10 кВ, предназначенные для ИТР-энергоснабжающих и производственных объединений, обслуживающих сети электроснабжения 6-10 кВ подвергающиеся воздействию гололедно-ветровых нагрузок;

- в ОАО «Ростовуголь» утверждены 19.01.02 ведомственные «Технические рекомендации по определению нормативов гололедно-ветровых нагрузок и показателей надежности шахтных сетей электроснабжения 6-10 кВ в Восточном Донбассе, предназначенные для инженерно-технических работников обеспечивающих эксплуатацию сетей электроснабжения 6-10 кВ при воздействии гололедно-ветровых нагрузок;

- в ЮРО АГН на заседании президиума (Протокол № 4 от 05.03.02) утверждено «Техническое руководство по определению нормативов гололедных нагрузок в сетях электроснабжения 6-10 кВ Восточного Донбасса» и рекомендовано для использования в практике проектирования, монтажа и эксплуатации сетей электроснабжения 6-10 кВ как в Восточном Донбассе, так и в других гололедных регионах России;

- в «Шахтинвестпроекте РФ» утверждено 01.03.02 ведомственное «Техническое руководство» предназначенное для инженерно-технических работников, занимающихся проектированием и эксплуатацией промышленных сетей электроснабжения 6-10 кВ в гололедном регионе;

- в Ростовском управлении Госгортехнадзора России использованы, теоретические разработки и практические рекомендации при согласовании мероприятий по ежегодной подготовке к работе в осенне-зимний период (ОЗП) сетей электроснабжения 6-10 кВ;

- в ОАО «Кавэлектромонтаж» использованы предложенные способы усиления деталей ВЛ 6-10 кВ (пасынки, провода марки АС, АСУ и др.).

Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе при чтении лекций и выполнении курсовых и дипломных работ по направлению 65.45.00. «Электротехника, электромеханика и электротехнологии».

Заключение

В диссертации на основании выполненных автором исследований изложены научно обоснованные технические решения, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие экономики страны и повышение ее обороноспособности.

Теоретические и экспериментальные исследования, являются вкладом в решение актуальной научной проблемы - повышение надежности функционирования районных сетей электроснабжения 6-10 кВ в гололедных регионах России и имеют важное народно-хозяйственное значение для промышленной и сельскохозяйственной электроэнергетики.

В результате решения задач исследования достигнута цель работы и получены следующие научные и практические результаты:

1. Повышение надежности электроснабжения промышленных и сельскохозяйственных потребителей решается путем определения научно-обоснованных нормативов гололедно-ветровых нагрузок методами математической статистики и теории вероятностей с установлением закономерностей и основных показателей распределений в стихийном процессе гололедообразования.

2. Способы определения повторяемости гололедно-ветровых нагрузок, разработанные на основе определения законов распределений и

V, интегральных функций являются универсальными для распределений гололедно-ветровых нагрузок с повторяемостью в пределах от двух до восьмидесяти лет, что позволяет определить целесообразность дальнейшего последовательного повышения нормативов повторяемости при переизданиях ПУЭ.

3. Установление взаимосвязей между временем отказов В Л 6-10 кВ и гололедно-ветровыми нагрузками по уравнениям связи и коэффициентам корреляции позволяет корректировать карты гололедного районирования методом экстраполяции.

4. На основе определения основных параметров и установления закона распределения и интегральной функции распределения времени отказов ВЛ 6-10кВ методами математической статистики и теории вероятностей определены основные показатели надежности, учитывающие вероятности безотказной работы восстанавливаемых систем, параметры потоков отказов и среднегодовые коэффициенты готовности сетей электроснабжения 6 - 10 кВ в гололедном районе.

5. Определена зависимость между математическим ожиданием ущерба среднего предприятия по гололедному району М(у) и вероятностью аварийных отказов ВЛ 6-10 кВ Р^г: М(у) =220-тыс. руб/км в год. С использованием результатов исследований по гололедному региону Северного Кавказа в районных сетях электроснабжения 6 — 10 кЦ протяженностью 2550 км расчетное значение экономической эффективности составляет до 426 млн. руб. в год.

6. Для защиты районных сетей электроснабжения 6-10 кВ, расположенных в гололедном регионе разработаны и рекомендованы активные способы борьбы с гололедом: изменение допустимой длины пролетов по нормативам гололедно-ветровых нагрузок; повышение надежности основных элементов ВЛ (усиленные провода АС, АСУ, СИП); пасынки и стойки опор рассчитанные на нагрузку поперек и вдоль линии; применение подвесных изоляторов, защита трассы лесными полосами и др.;-новые способы плавки гололеда на проводах В Л 6-10 кВ электрическим током: циклическая плавка, профилактический нагрев, плавка с реактором.

7. Определена физическая сущность процесса плавления гололеда на проводах ВЛ электрическим током с исследованием сложного теплового поля провода покрытого слоем осадка в движущейся воздушной среде. Рассчитан тепловой баланс, который слагается из теплоты, рассеиваемой в окружающую среду и энергии, необходимой для осуществления процесса плавления осадка и нагрева системы, включающей провод с окружающим его гололедом.

8. Определено полное количество тепла, затрачиваемого при плавке, которое состоит из энергии, необходимой для проплавления канавки, нагрева гололедной муфты и теплопередачи в окружающую среду. Путем преобразований из этой формулы нами получено значение времени плавки, гололеда и другие параметры плавки. Теория плавки основана на использовании критерия теплового подобия Нуссельта, критерия кинематического подобия Райнольдса, критерия Пекле, критерия Прандтля и определение теплоотвода радиацией по формуле Стефана-Больцмана.

9. Результаты исследований используются на предприятиях различных отраслей промышленности и сельского хозяйства, в энергоснабжающих и проектных организациях при разработке -мероприятий по ежегодной подготовке к работе в осенне - зимний период (ОЗП) сетей электроснабжения напряжением 6 - ЮкВ, расположенных в гололедны;' регионах России.

1. Анапольекая Л.Е., Гандин Л.С. Некоторые основные вопросы строительной метеорологии и климатологии. // Труды Всесоюзного научного метеорологического совещания, Том 1., секция климатологии, ГИМИЗ-Л.: 1962.-393 с.

2. Агаларов A.M., Дудина В.Е., Зуль Н.М., Левин М.С., Эбин Л.Е. Ущерб в сельском хозяйстве от перерывов электроснабжения // В сб. «Надежность электроснабжения» / М-Л: «Энергия», 1967 С. 45-59.

3. Андреев Ю.Н. К вопросу о физико-метеорологических условиях образования гололеда. // В сб. тр. Главной географической обсерватории (ГГО) / Л: 1947 вып. 3 - (65). - С. 12 - 19.

4. Борьба с гололедом на контактной сети, линиях электропередачи и автоблокировки. // МПС СССР, ЦНИИ информации, Главное управление электрификации и энергохозяйства МПС. / М.: 1968. 470 с.

5. Бургсдорф В.В. Плавка гололеда в энергетических сетях как средство эффективного повышения надежности электрических сетей / Плавка гололеда на воздушных линиях электропередачи.// Материалы II Всесоюзного совещания. -Уфа.- 1975.- С. 1-6.

6. Бургсдорф В.В. Ветровые нагрузки проводов воздушных линий. // Электричество. 1957. № 5. - С. 15 - 17.

7. Бургсдорф В.В. Сооружение и эксплуатация линий электропередачи в сильногололедных районах. / М.Л.: Госэнергоиздат. 1947. - 124 с.

8. Будзко И.А., Левин М.С. Электроснабжение сельскохозяйственных предприятий и населенных пунктов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, - 1985. - 320 с.

9. Будзко И.А., Беляков И.Г., Лещинская Т.Б. Изотопный датчик гололедообразования для воздушных линий электропередач. В сб. тр. Московского института инженеров сельскохозяйственного производства. / М.: 1976-т. 13-вып. 5-С. 125 129.

10. Будзко И.А., Колмогорова И.М. Предупредительная сигнализация для плавки гололеда на сельских линиях электропередач. «Доклады В АСХНИЛ- 1977-№7-С. 137-142.

11. Будзко И.А., Зуль Н.М., Тисленко В.В., Афонин В.В. Определение оптимальной надежности систем электроснабжения сельскохозяйственных потребителей // Электричество. 1985, № 6. С. 10 - 13.

12. Будзко И.А., Беляков И.Г. и др. Устройство импульсной телесигнализации для автоматизации сельских распределительных сетей 6-35 кВ. В сб. тр. Московского института инженеров с/х производства / М.: 1975 - т. XII -вып. 3 -4.1 - С. 103 - 109.

13. Будзко И.А., Пронникова М.И. и др. Автоматизация контроля за гололедообразованием в сельских электрических сетях // В сб. «Плавка гололеда на воздушных линиях электропередачи». / Материалы II Всесоюзного совещания. Уфа- 1975-С. 147- 150.

14. Видмар М. Механические проблемы при строительстве воздушных линий сильного тока / ETZ-A, 1953, Bd-74, Н-18, § 525-552, 11сентября, Берлин.

15. Вербицкая С.Н., Снитковский А.И. Условия образования и развития сильного отложения гололеда. В тр. Гидрометеоцентра. М.:-1969-вып. 56-С.71-83.

16. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука.- 1969. - 576 с.

17. Веселов С.И., Михайлов В.В., Эдельман В.И. Методика определения величины ущерба потребителя от перерывов электроснабжения. // Промышленная энергетика. / 1967. № 12. - С. 12 - 17.

18. Волобуева Г.В. К определению размеров гололедно-изморозевых отложений по их весу. // В сб. тр. ГГО / Л.: 1973 вып. 303. - С. 34 - 40.

19. Глазунов A.A. Основы механической части воздушных линий электропередачи. Том I, Работа и расчет проводов и тросов. / М.Л.: Госэнергоиздат. 1956. - 563 с.

20. Гриневич Г.А. Опыт разработки элементов малого ветроэнергетического кадастра Средней Азии и Казахстана. // Изд. АН Узб. ССР / Ташкент: 1956,- вып. 9.- 497 с.

21. Гарцман Л.Б. Исследование ветровых нагрузок на линии электропередач. // Изд. «ФАН» Узб. ССР / Ташкент: 1967. 384 с.

22. Гук Ю.Б. Теория и расчет надежности систем электроснабжения. М.: Энергия,- 1970.- 145с.

23. Гук Ю.Б. Теория надежности в электроэнергетике. / ЛПИ, Л.: 1971.-123 с.

24. Гойхман В.М., Миновский Ю.П. Регулирование электропотребления и экономия электроэнергии на угольных шахтах. М.: Недра. - 1988. - 257 с.

25. Гальперин М.Л. и др. Опыт борьбы с гололедом в системе Волгоградэнерго. / М.: СЦНТИ ОРГРЭС 1976 - 43 с.

26. Глухов В,Г. Об интенсивности обледенения проводов разного диаметра. // В сб. тр. ГГО / Л.: 1973 вып. 303 - С. 11 - 23.

27. Глухов В.Г. Гололед и изморозь на территории Белорусской ССР. Л.: Гидрометеоиздат 1972 - 264 с.

28. Дмитриев A.A. Классификация гололедообразований на проводах. // «Известия АН СССР», серия географии / М.: 1946 - № 3 - т. 10 - С. 273 - 284.

29. Дьяков А.Ф. Системный подход к проблеме предотвращения и ликвидации гололедных аварий в энергосистемах. М.: Энергоатомиздат. - 1987.- 160 с.

30. Драневич Е.П. Гололед и изморозь. Л.: ГМИ. - 1971. - 227 с.

31. Дьяков А.Ф., Кузнецов В. А. Опыт эксплуатации В Л 110 и 220 кВ в районах Крайнего Севера // Электрические станции / М.: 1983 № 3- С. 56 - 59.

32. Дьяков А.Ф., Левченко И.И. Опыт борьбы с гололедом на линиях электропередачи. // Электрические станции / М.: 1982 № 1 - С. 50 - 54.

33. Дьяков А.Ф., Засыпкин A.C., Левченко И.И. Предотвращение и ликвидация гололедных аварий в электрических сетях энергосистем. Пятигорск, Изд-во Р.П. «Южэнерготехнадзор», 2000, 284 с.

34. Ефремов А.Е. Передача информации по распределительным сетям 6-35 kB. М.: Энергия. 1971 - 76 с.

35. Жмакин А.Г. О проблемах электроснабжения сельско-хозяйственных потребителей. // Электрические станции / М.: 1992. № 12. - С. 57.

36. Заморский А.Д. Атмосферный лед. Л-М.: Изд-во АН СССР, 1995- 377 с.

37. Засыпкин A.C., Дьяков А.Ф., Левченко И.И. и др. // Электрические станции. / М.: 1975 - № 11 - С. 79 - 80.

38. Ивахненко А.Г., Лапа В.Г. Предсказание случайных процессов. Киев: Наукова думка. 1971 - 97 с.196.1

39. Князевский Б.А., Кучерук С.М. Охлаждение проводов между циклами плавки гололеда на BJI. // Электрические станции. М.: 1971,- № 4. С. 17- 18.

40. Казак H.A., Мясников A.B. Надежность категория экономическая. // Промышленная энергетика. М: 1967.- № 1. - С. 31 - 32.

41. Кузьмин Я.Ф. Методы расчетов надежности электроснабжения, учитывающие случаи развития аварий. // Известия вузов. Энергетика. М.: 1962. № 1. С.12- 15.

42. Колмогорова И.М., Слонов И.Л. Новый способ прогнозирования гололедно-изморозевых отложений на линиях электропередачи. // В сб. «Исследования по физико-техническим проблемам Севера» / Якутск. Изд-во СО АН СССР 1975 - С. 108 - 113.

43. Колмогорова И.М. О гололедообразовании на линиях электропередачи в условиях Якутской АССР. // В сб. «Энергетика Якутской АССР» / Якутск. Изд-во СО АН СССР 1975 - С. 54 - 59.

44. Кульков О.В., Коган В.А. Измерение влажности воздуха в сельскохозяйственных целях. / Л.: Гидрометеоиздат. 1977. - С. 128.

45. Леонтьев Н.Л. Техника статистических вычислений./ Л.П. М.: 1966,- 250с.

46. Лейбфрид В.Л. Воздействие ветровой и гололедной нагрузки на линии электропередачи. // Энергетика за рубежом, БТИ, ОРГРЭС. М.: 1967. - 87с.

47. Леухина Г.Н. Гололедно-изморозевые явления и обледенение проводов в Средней Азии. // В сб. тр. Среднеазиатского регионального научно-исследовательского гидрометеорологического института / Л.: Гидрометеоиздат 1972 - вып. 7 (88).

48. Лещинская Т.Б. Изменение механических усилий на провод в пролете при гололедообразовании. // В сб. научных трудов МИИСП / М.: 1975 т. 12 -вып. З-ч. I-C. 154- 160.

49. Лещинская Т.Б. Применение методов многокритериального выбора при оптимизации систем электроснабжения сельских районов //Электричество. 2003,-№1.-С.14.

50. Лившиц А.Л., Хабибуллин Ф.Ш. Схемы плавки гололеда на сельских линиях 6-10 кВ. / «Электрические станции» 1969 - № 4 - С. 88 - 89.

51. Лившиц А.Л., Семенов Е.Г. Организация наблюдений за гололедообразованием. / Электрические станции. 1973 № 10, С. 44 - 45.

52. Лыков А.В. Теория теплопроводности. М. «Высшая школа» -1967-529с.

53. Методические указания по наблюдениям над обледенением проводов на рабочих уровнях воздушных линий электропередачи. Л.: Г.М.И. - 1970.- 153с.

54. Методические рекомендации по определению ущерба сельскохозяйственному производству от перерывов в подаче электроэнергии. М.: ВИЭСХ, 1974.-26 с.

55. Методические указания по расчету электрических нагрузок в сетях 0,38 -110 кВ сельскохозяйственного назначения. Руководящие материалы по проектированию электроснабжения сельского хозяйства. М.: Сельэнергопроект. 1981.-№ 11-109 с.

56. Методические указания по плавке гололеда переменным током. М.: Союзтехэиерго. МУ 34-70-027-82. - 1983. - чЛ - 218 с.

57. Методика определения народохозяйственного ущерба от перерывов электроснабжения сельскохозяйственных потребителей (временная). // Госагропром / ВНИИЭлектрификации сельского хозяйства М.: - 1987 - 127 с.

58. Методические указания по расчету климатических нагрузок на ВЛ к построению региональных карт с повторяемостью 1 раз в 25 лет. // Минэнерго СССР / М.: Главэлектросети. 1990. - 40 с.

59. Михайлов В.В. Надежность электроснабжения промышленных предприятий. М.: Энергоиздат. - 1983. - 341 с.

60. Михайлов В.В., Эдельман В.И. Оценка надежности резервированных систем электроснабжения. // Промышленная энергетика. 1968. - № 10. - С. 24.

61. Максимов В.А. Организация плавки гололеда в сельских сетях 6 10 кВ. / Электрические станции. - 1973. - № 10. - С. 41 -43.

62. Михеев М.А., МихееваИ.М. Основы теплопередачи. М.: «Энергия»,-1973-319 с.

63. Манацков Б.М. Закономерности гололедообразования в проблеме электроснабжения агропромышленного региона Северного Кавказа: Монография / Б.М. Манацков Шахты: Изд-во ЮРГУЭС - 2005. - 99с.

64. Манацков Б.М. Надежность воздушных линий 6-10 кВ в гололедном регионе Донбасса: Монография / Б.М. Манацков, В.И. Щуцкий Шахты: Изд-во ЮРО АГН, Недра, - 2001 - 280 с.

65. Манацков Б.М. Надежность электроснабжения шахт в гололедных районах Восточного Донбасса: Монография / Б.М. Манацков, A.C. Рыбников -Шахты: Изд-во «Полиграфист», 1998.- 154с.

66. Манацков Б.М. Надежность сетей электроснабжения 6-10 кВ в гололедном регионе. // Охрана труда и техника безопасности в сельском хозяйстве. / Академия сельскохозяйственных наук, Сельхозиздат, изд. дом «Панорама» М.: 2005. - № 9 - С. 25-27.

67. Манацков Б.М. Способы циклической плавки и профилактического нагрева для BJI 6-10 кВ. // Сельскохозяйственная техника. / Техника в сельском хозяйстве. Сельхозиздат, изд. дом «Панорама» М.: 2005. - № 11 - С. -35г38.

68. Манацков Б.М. Математическая модель плавления гололеда на проводах BJI 6-10 кВ электрическим током. // Южно Рос. гос. ун-т экономики и сервиса

69. Межвузовский сб. научн. трудов Шахты: Изд-во ЮРГУЭС, 2004. - С. 31-40.

70. Манацков Б.М. Плавка гололеда на BJI 6-10 кВ с реактором. // Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт / Техника в сельском хозяйстве, Сельхозиздат, изд. дом «Просвещение» М.: 2005. - № 11 - С.39-40.

71. Манацков Б.М. Нормативы гололедно-ветровых нагрузок, принятые в России и других странах. // Горн, информ. аналит. бюллетень / МГГУ М.: -2002.-№5.-С 72-73.

72. Манацков Б.М. Разработка метода определения норматива гололедной нагрузки. // Горн, информ. аналит. бюлл. / МГГУ М.: 2002. - № 5. - С. 73-74.

73. Манацков Б.М. Разработка метода определения норматива ветровой нагрузки при гололеде. // Горный информационно аналитический бюллетень. / МГГУ М.: 2002. - № 5. - С. 75-76.

74. Манацков Б.М. Исследование надежности электроснабжения угольных шахт по BJI 6 кВ в гололедном районе. // «Промэнергетика» Инф. к. А9, 7408 7225 253. / М.: Депонировано во Вс. кн. пал. 20 с.

75. Манацков Б.М. Сравнение числовых характеристик показателей надежности электроснабжения шахт по BJI 6 кВ и кабельным линиям в гололедном районе. // Электротехника (Реф. Изд-во) / М.: 1973. — № 6. -Депонировано в ЦНИЭИУ, Реф. 6Е553. 10 с.

76. Манацков Б.М. Определение норматива толщины стенки гололеда для проектирования шахтных BJI 6 кВ в гололедных районах. // Механизация строительства / М.: Ш.С. - Недра - 1973. - № 1. - С. 12-13.

77. Манацков Б.М. Машина для изготовления железобетонных опор / A.c. 4.01. 572. СССР, кл. 4 опубл. Б.И. 1958 -№11- С. 1-12.

78. Манацков Б.М. Механизированный монтаж линии 110 кВ. // Монтажные и специальные работы в строительстве / Монтаж и наладка электрооборудования, Минмонтажспецстрой СССР М.: серия 2 - вып. 3 - 1968 - С. 17-19.

79. Манацков Б.М. Механизация забивки электродов заземления. // Промышленная энергетика / М.: Энергия, 1968. № 12 С. 57-58.

80. Манацков Б.М. Монтаж металлических опор воздушной линии электропередачи // Механизация строительства. / М.:С.И. 1968 - № 6 - С. 6-17.

81. Манацков Б.М. Предупреждать аварии воздушных линий электропередач в особо-гололедных районах. // Механизация строительства / М.: Ш.С. - Недра, -1968.-№ 8 - С. 28-30.

82. Манацков Б.М. Монтаж и восстановление BJI 110 кВ, поврежденной гололедом. // Монтажные и специальные работы в строительстве / Монтаж и наладка электрооборудования, Мнимонтажспецстрой СССР / М.: серия 2 - вып. 5-1968.-С. 33-34.

83. Манацков Б.М. Надежность воздушных линий 6 кВ при гололедных нагрузках. // Промышленное и гражданское строительство. Реф. сб. № 8 ЦНИЭИ / М.: Недра, 1969 - № 8 - С. 52-53.

84. Манацков Б.М. Плавка гололеда в сетях 6 кВ внешнего электроснабжения шахт. // Механизация строительства. / М.: -Ш.С. Недра.-1969.- №9-С. 15-18.

85. Манацков Б.М. Исследование причин аварий воздушных линий электропередач в гололедных районах. // Горные машины и автоматика. Реф. НТ сб. ЦНИЭИ/М.: 1971 -№7- С. 40-41.

86. Манацков Б.М. Оценка надежности ВЛ 6 кВ угольных шахт в гололедных районах. // НПИ/, Новочеркасский политехи, ин-т. — 1972. Том 262. -С. 110-117.

87. Манацков Б.М. Надежность электроснабжения по ВЛ 6 кВ и кабельным линиям в гололедном районе. // НПИ/, Новочеркасский политехи, ин-т. 1975. -Том 306.-С. 126- 131.

88. Манацков Б.М. «Электроснабжение», // НПИ/, Новочеркасский политехи, ин-т., Новочеркасск - 1988. - 25 с.

89. Манацков Б.М. «Монтаж и эксплуатация электрических установок». // НПИ/, Новочеркасский политехи, ин-т. 1990. - 30 с.

90. Манацков Б.М. Определение допустимой длины пролетов воздушных линий в гололедном регионе для электроснабжения предприятий Донбасса. // НГТУ/, Новочеркасский гос. тех. ун-т. 1996. - Н.Т.К. - № 45. С. 85 -87.

91. Манацков Б.М. Исследование надежности электроснабжения по воздушным линиям в гололедном районе. // НГТУ / Новочеркасский гос. тех. унт. 1997. Н.Т.К. - № 46. - С. 94- 101.

92. Манацков Б.М. Надежность электроснабжения в гололедных районах Донбасса. // НГТУ / Новочеркасский гос. тех. ун-т. 1998 Н.Т.К.-№ 47.-С. 1-12.

93. Манацков Б.М. Надежность электроснабжения шахт в гололедных районах Восточного Донбасса. // ЮРГТУ /. Южно-Росс. гос. тех. ун-т. 2001. -Н.Т.К. -№ 50. С. 218.-222,200.1

94. Никифоров. Е.П. О временном сопротивлении сталеалюминиевых проводов. // Электрические станции. 1967. - № 5. - С. 7 - 9.

95. Окороков В.Р. О методике технико экономических расчетов при выборе параметров электрических сетей // Изв. ВУЗов / Энергетика, БПИ, Минск.-1968. -№ 4. - С. 5 - 7.

96. Окороков В.Р. К вопросу повышения надежности электро-снабжения потребителей. // Изв. ВУЗов. / Энергетика, БПИ, Минск.- 1969.- № 2.- С. 12 15.

97. Окороков В.Р. Технико экономические расчеты при обосновании надежности электроснабжения. / ЛПИ. - 1968. - 76 с.

98. Оосуги Мики. Образование гололеда на ЛЭП (Япония). / Электрише-Рев., 1966,42, № 11,96245, 1968. С. 1130- 1136.

99. Островский В.А. Методы выбора оптимальных по надежности схем электроснабжения крупных сельскохозяйственных предприятий на примере комплексов по производству молока. Автореф. дисс. на соиск. учен, степе, канд. техн. наук. - М.: 1973. - 24 с.

100. Правила Устройства Электроустановок. (ПУЭ) Раздел 2. Передача электроэнергии. Гл. 2.4, 2.5. 7-е изд. - М: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003 - 160 с. (ПУЭ -2001, 1985, 1976, 1966).

101. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. -М.: Энергия. 1970. - 352с.

102. Пронникова М.И., Малов В.И. Способы и средства автоматического контроля гололедообразования в электрических сетях. // В сб. научных тр. МИИСП/М.: 1975-т. 12. вып. 3 - ч. I - С. 140- 154.

103. Разгильдеев Г.И. Надежность электрооборудования и электроснабжения угольных шахт. // Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук / Ленинградский горный институт. Л.: 1971. - 42 с.

104. Риер В. Изморозевые отложения как добавочная нагрузка для воздушных линий. ETZ А, 1956, Bd. - 76, Н.- 8, 11 апреля, Берлин.

105. Раевский А.Н. К вопросу о комплексных характеристиках погоды при образовании гололеда и изморози // В сб. тр. Укр. НИГМИ / Л.: Гидрометеоиздат. 1967-вып. 65-С. 118-122.

106. Руководящие указания по плавке гололеда на ВЛ напряжением до 20 кВ, проходящих в сельской местности. / М.: СЦНТИ, ОРГРЭС 1974- 75 с.

107. Расчетные климатические условия для высоковольтных линий электропередач. // Труды ВНИИЭ, т. II, Вып. XIV. / Ветровые нагрузки воздушных линий электропередач в СССР. M.-JL: Госэнергоиздат. - 1962.- 319 с.

108. Руководящие указания по плавке гололеда на воздушных линиях электропередачи. / СЦНТИ, ЭнергоНОТ, ОРГРЭС. М.: 1969. - 96 с.

109. Руководящие указания по расчету проводов и тросов воздушных линий электропередач. M.-JL: Энергия. 1965. - 128 с.

110. Рекомендации по повышению устойчивости энергоснабжения животноводческих комплексов (ферм). Методические рекомендации. -Отделение по Нечерноземной зоне РСФСР, ВАСХНИЛ, - 1980. - 30 с.

111. Солдатов Б.И., Пенчев В.А., Линевич Е.А. Емкостный метод определения массы гололеда. // В сб.тр. ГГО / Л.: -1971 вып. 25 - С. 196 - 204.

112. Уилис С.С. Математическая статистика. М.: «Наука» 1967 - 632 с.

113. Терешко O.A. Методика расчета нормативных значений показателей надежности электроснабжения сельскохозяйственных потребностей. // Электрические станции. 1992. № 1. - С. 13.

114. Усманов Ф.Х. Борьба с гололедом в сельских сетях 6-10 кВ. «Электрические станции. 1973. № 10. - С. 41 - 42.

115. Указания по определению гололедных нагрузок / СН 318 65. - М.: Стройиздат. - 1966. - 219с.

116. Шнелль Р.В. Технико экономические вопросы выбора устройств плавки гололеда на линиях электропередачи. // Автореферат диссерт. на соискание уч. степ. канд. техн! наук. / МЭИ. - М., 1967. - 21с .

117. Яковлев Л.В. Физическая сущность пляски проводов // «Электрические станции» / 1971. № 10 - С. 45 - 49.