С активным развитием городов и ростом потребности в передаваемой электроэнергии остро встает вопрос о возможности увеличения загрузки эксплуатируемых линий электропередачи. Иногда реконструкция существующих или прокладка новых кабельных линий требуют больших материальных затрат или является затрудненной из-за расположения в подземных коллекторах. Ученые Пермского Политеха разработали математическую модель для быстрого анализа состояния линий электропередач, которая будет наблюдать за внутренним полем температур кабеля без нарушения целостности его конструкции. В случае вероятности возникновения перегревов система определит пути решения опасной ситуации.
Исследование опубликовано в журнале «Прикладная математика и вопросы управления. 2022». Разработка выполнена в рамках Программы академического стратегического лидерства «Приоритет-2030».
Подавляющее большинство используемых в настоящее время кабельных изделий содержит в своей конструкции полимерные материалы, которые имеют тенденцию к потере своих физико-электрических свойств со временем. Этот процесс усугубляется при повышении температуры изделия. Поэтому процесс ее эксплуатации сопряжен с необходимостью контроля температурных условий. Политехниками предлагается методика, позволяющая проводить подобный анализ состояния канала средствами удаленного контроля и управлять выбором наиболее рационального режима.
— В случае, если рассматриваемый новый режим может привести к недопустимым состояниям канала, необходимо определить, на каких линиях и насколько требуется снизить нагрузку, чтобы устранить чрезмерный нагрев. Для удобства работы необходимо определить структуру массива, в котором будут храниться результаты всех возможных уникальных решений состояний кабельного канала, рассчитанных для конкретных токовых нагрузок, — сообщает старший преподаватель кафедры «Конструирование и технологии в электротехнике» Ирина Кухарчук.
Предлагаемую методику планируют интегрировать в систему контроля работы линий электропередачи. Технология подходит для кабельных сооружений различных конструкций и может быть реализована в виде отдельного программного приложения. Внедрение подобных продуктов в систему мониторинга состояния кабельных линий способствует развитию цифровизации электроэнергетических систем.
Для справки:
Пермский Политех стал обладателем гранта «Приоритет 2030» в 2021 году. Его размер составил 100 млн рублей. «Приоритет 2030» является самой масштабной в истории России программой государственной поддержки и развития высших учебных заведений. Ее цель – формирование к 2030 году в России более 100 прогрессивных современных университетов, которые станут центрами научно-технологического и социально-экономического развития страны. Всего комиссия Минобрнауки РФ включила в программу «Приоритет 2030» 106 вузов из 49 городов страны, из них 60 % – региональные университеты.