Система мониторинга ограничителей перенапряжений на линиях электропередачи

  • Руслан Константинович Борисов
  • Сергей Сергеевич Жуликов
  • Павел Сергеевич Глазунов
  • Михаил Алексеевич Кошелев
  • Гарри Завенович Мирзабекян
  • Юлия Сергеевна Турчанинова
  • Юрий Викторович Монаков
DOI: https://doi.org/10.24160/0013-5380-2019-4-4-11
Ключевые слова: линии электропередачи, ограничитель перенапряжений, ток утечки, импульсный ток, программный модуль

Аннотация

Разработан аппаратно-программный комплекс удаленного мониторинга линейных ограничите­лей перенапряжений (ОПН) под рабочим напряжением. Комплекс представляет собой двухуровне­вую распределенную систему с автономными точками мониторинга. Основными функциональными узлами комплекса являются: блок датчиков тока, устройство регистрации и связи, автономный источник питания, приемная базовая станция и автоматизированное рабочее место. Помимо из­мерения полного тока утечки и числа срабатываний комплекс регистрирует амплитуду и дли­тельность протекающих через ОПН импульсов тока молнии. Данные параметры могут быть использованы для оценки остаточного ресурса ОПН и принятия решения о возможности дальнейшей эксплуатации. Для передачи информации выбран стандарт беспроводной связи LoRa, преимуществами которого являются: высокая помехоустойчивость, большая дальность передачи радиосигнала (до 10 км), низкое энергопотребление и высокая проникающая способность. Разработаны про­граммные модули для устройства приема и передачи первичной информации и автоматизированного рабочего места (АРМ). Программно-аппаратный комплекс позволит предупреждать возник­новение аварийных ситуаций на ВЛ, оперативно и более эффективно планировать сервисные и ре­монтные работы, перейти на эксплуатацию ОПН по техническому состоянию.

Биографии авторов

Руслан Константинович Борисов

Борисов Руслан Константинович окончил электроэнергетический факультет Москов­ского энергетического института (МЭИ — ныне Национальный исследовательский университет «МЭИ» — НИУ «МЭИ») в 1971 г. В 1981 г. защитил кандидатскую диссертацию «Исследование восстановле­ния электрической прочности в сильноточных им­пульсных коммутаторах». Ведущий научный сотруд­ник кафедры ТЭВН НИУ «МЭИ».

Сергей Сергеевич Жуликов

Жуликов Сергей Сергеевич окончил электроэнерге­тический факультет МЭИ в 1981 г. В 2003 г. защи­тил кандидатскую диссертацию «Разработка мето­дов и технических средств для решения проблем элек­тромагнитной совместимости на объектах связи». Доцент кафедры ТЭВН НИУ «МЭИ».

Павел Сергеевич Глазунов

Глазунов Павел Сергеевич окончил физический фа­культет Московского государственного университе­та им М.В. Ломоносова (МГУ) в 2018 г. Аспирант кафедры обшей физики МГУ.

Михаил Алексеевич Кошелев

Кошелев Михаил Алексеевич окончил ЭЭФ МЭИ в 1980 г. В 1991 г. защитил кандидатскую диссерта­цию «Разработка метода создания заряженных аэро­зольных областей, способных инициировать искровые разряды». Доцент кафедры ТЭВН НИУ «МЭИ».

Гарри Завенович Мирзабекян

Мирзабекян Гарри Завенович окончил ЭФФ МЭИ в 1962 г. В 1976 г. защитил докторскую диссерта­цию «Коллективные процессы в электроаэрозолях». Профессор кафедры ТэВн НИУ «МЭИ».

Юлия Сергеевна Турчанинова

Турчанинова Юлия Сергеевна окончила ЭЭФ МЭИ в 2007 г. Ассистент кафедры ТЭВН НИУ «МЭИ».

Юрий Викторович Монаков

Монаков Юрий Викторович окончил ЭЭФ МЭИ в 2009 г. В 2013 г. защитил кандидатскую диссерта­цию «Разработка рекомендаций по предотвращению срабатываний микропроцессорных средств защиты и автоматики энергообъектов от замыканий в систе­ме оперативного тока». Доцент кафедры «Электри­ческие станции» НИУ «МЭИ».

Литература

Демьяненко К.Б. К вопросу о необходимости диагности­ки ОПН в процессе эксплуатации. — Электро, 2008, № 3.

Дмитриев В.Л. Диагностика ОПН в эксплуатации. Досто­верность оценки состояния. — Новости электротехники, 2007, № 5(47).

Дмитриев М.В. Регистрация числа срабатываний ОПН, необходимость или излишество. — Новости электротехники, 2008, 1(49).

Потапов В.Т., Потапов Т.В., А.В. и др. Волоконно-опти­ческие датчики магнитного поля и электрического тока на ос­нове эффекта Фарадея в кристаллах Bi12Ge020 и Bi12Si020. Спецвыпуск «Фотон-Экспресс». — Наука, 2005, № 6, с. 166-176.

Абраменкова И., Корнеев И., Троицкий Ю. Оптические датчики тока и напряжения. — Компоненты и Технологии, 2010, № 8, с. 60—64.

Пат. (на полезную модель) № 83340 (РФ). Бесконтактный термостабильный датчик напряженности постоянных и пере­менных электрических полей на основе электрооптического эффекта в кристалле Bi12Si020 (BSO)/ В.М Абусев., П.М. Ка­раваев. ООО «Силлениты», 2009.

Ярив А., Юх П. Оптические волны в кристаллах/Пер. с англ. М.: Мир, 1987, 616 с.

Вишневский В.М., Ляхов А.И., Портной С.Л., Шахнович И.В. Широкополосные беспроводные сети передачи информа­ции. М.: Техносфера, 2005, 592 с.

Шахнович И. Современные технологии беспроводной связи. М.: Техносфера, 2006, 287 с.

Современные телекоммуникации. Технологии и эконо­мика/Под общей ред. С.А. Довгого. М.: Эко-Трендз, 2003, 320 с.

Григорьев В.А., Лагутенко О.И., Распаев Ю.А. Сети и системы радиодоступа. М.: Эко-Трендз, 2005, 384 с.

Lee V.C. Energy harvesting for wireless sensor networks (dissertation). — University of California, Berkeley, California, USA,

Covic G.A. and J.T. Boys. Inductive Power Transfer. — Proc. of IEEE101(6), 2013, pp. 1276—1289.

Song M., Belov P., Kapitanova P. Wireless power transfer inspired by the modern trends in electromagnetic. Applied physics reviews, 4, 021102, 2017.

Abdin Z. et al. «Solar energy harvesting with the application of nanotechnology», Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2013, 26, pp. 837—852.

Ahrend U., Kunig K., ABB Corporate Research Germany, «The Role of Energy Harvesting in Creating Reliable WSN», Energy Harvesting & Storage Europe — 2014. Berlin, 2014, April 01—02.

Виссарионов В.И., Дерюгина Г.В., Кузнецова В.А., Мали­нин Н.К. «Солнечная энергетика». МЭИ, 2008, 317 с.

#

Dem’yanenko K.B. Elektro — in Russ. (Electro), 2008, No. 3.

Dmitriyev V.L. Novosti elektrotekhniki — in Russ. (News of Electrical Engineering), 2007, No. 5(47).

Dmitriyev M.V. Novosti elektrotekhniki — in Russ. (News of Electrical Engineering), 2008, 1(49).

Potapov V.T., Potapov T.V. at al. Spetsvypusk «Foton-Ekspress» — in Russ. (Special edition «Foton-Ecspress»), 2005, No. 6, pp. 166—176.

Abramenkova I., Korneyev I., Troitskiy Yu. Komponenty i Tekhnologii — in Russ. (Komponents and Technologies), 2010, No. 8, pp. 60 — 64.

Pat. RF na poleznuyu model’ No. 83340. Beskontaktnyi termostabil’nyi datchik napryazhennosti postoyannykh i peremennykh elektricheskikh polei na osnove elektroopticheskogo effekta v kristalle BiifiiOfl (BSO) (Pat. RF for utility model No. 83340. Contactless thermostable sensor of constant and alternating electric field strength based on the electro-optical effect in a Bi12Si020 (BSO) crystal)/V.M. Abusev, P.M. Karavayev. LLC «Sillenity», 2009.

Yariv A., Yukh P. Opticheskiye volny v kristallakh/Per. s ang. Optical waves in crystals / Trans. from English). Moscow, Mir, 1987, 616 p.

Vishnevskiy V.M., Lyakhov A.I., Portnoy S.L., Shakhnovich I. V. Shirokopolosnye besprovodnye seti peredachi informatsii (Broadband Wireless Information Networks). Moscow, Tekhnosfera, 2005, 592 p.

Shakhnovich I. Sovremennye tekhnologii besprovodnoy svyazi (Modern wireless technology). Moscow, Tekhnosfera, 2006, 287 p.

Sovremennye telekommunikatsii. Tekhnologii i ekonomika/Pod obshchey red. S.A. Dovgogo (Modern telecommunications. Technology and Economics / Under the general ed. S.A. Dovgy). Moscow, Eko-Trends, 2003, 320 p.

Grigor’yev V.A., Lagutenko O.I., Raspayev Yu.A. Seti i sistemy radiodostupa (Radio Access Networks and Systems). Moscow, Eko-Trendz, 2005, 384 p.

Lee V.C. Energy harvesting for wireless sensor networks (dissertation). — University of California, Berkeley, California, USA, 2012.

Covic G.A. and J.T. Boys. Inductive Power Transfer. — Proc. of IEEE101(6), 2013, pp. 1276-1289.

Song M., Belov P., Kapitanova P. Wireless power transfer inspired by the modern trends in electromagnetic. Applied physics reviews, 4, 021102, 2017.

Abdin Z. et al. «Solar energy harvesting with the application of nanotechnology», Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2013, 26, pp. 837-852.

Ahrend U., Kunig K. ABB Corporate Research Germany, «The Role of Energy Harvesting in Creating Reliable WSN», Energy Harvesting & Storage Europe - 2014. Berlin, 2014, April 01-02.

Vissarionov V.I., Derugina G.V., Kuznetsova V.A., Malinin N.K. «Solnechnaya energetika» («Solar energy»). Publ. of Moscow Power Engineering Institute, 2008, 317 p.

Опубликован
2019-04-19
Выпуск
№ 4 (2019): Выпуск № 4
Раздел
Статьи