ВЛИЯНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

УДК 62

Аманжан А.С.

магистр

Университет нефти и газа им. С. Утебаева (г. Атырау, Казахстан)

ВЛИЯНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Аннотация: в данном исследовании анализируется влияние климатических факторов на надежность воздушных линий электропередачи. Представлен обзор возможных последствий изменения климата. На примере электросетевой компании, обеспечивающей электроснабжение в одном из регионов, были рассчитаны показатели надежности, связанные с воздействием погодных условий: количество отключений электроэнергии, коэффициент отказов на 1 км воздушных линий электропередачи и продолжительность отключений. Результаты расчетов показали, что данные показатели находятся на достаточно высоком уровне, особенно для воздушных линий электропередачи напряжением 6-10 кВ. Основное влияние оказывают климатические факторы, такие как ветер и грозовые разряды. Корреляционный анализ отключений воздушных линий электропередачи в зависимости от числа случаев сильного ветра показал высокую степень зависимости между этими характеристиками. По прогнозам, количество отключений электроэнергии в исследуемом регионе к 2025 году возрастет в 1,5 раза.

Ключевые слова: изменение климата, грозовые разряды, воздушные ЛЭП, отключения электроэнергии, осадки, ветер.

1. Введение.

Обеспечение надежного, качественного и безопасного электроснабжения является одной из ключевых задач для энергосетевых компаний. Однако из-за большого числа зарегистрированных отключений электроэнергии достичь стабильного электроснабжения не всегда удается. Для этого необходимо поддерживать показатель качества электроэнергии (ПКЭ) на

1708

оптимальном уровне, что усложняется значительным физическим износом элементов энергосистемы, а также их техническим состоянием.

Анализ данных об аварийных ситуациях на объектах энергетики [1] и отчетов о сбоях в различных объединенных энергосистемах показывает, что уровень аварийности остается высоким. Наибольший ущерб наблюдается у оборудования с напряжением 110 кВ и ниже, а наиболее уязвимыми элементами остаются воздушные линии электропередачи (ВЛ).

Большое количество отключений ВЛ обусловлено рядом факторов. Во-первых, это протяженные элементы электросети. Во-вторых, на их надежность влияет широкий спектр факторов. Среди них можно выделить постоянные, возникающие на этапах производства, монтажа или эксплуатации, а также переменные, такие как климатические условия (ветровые нагрузки, атмосферные перенапряжения, наледи) и человеческие ошибки (наезды транспорта на опоры, повреждение проводов, недостаточная расчистка просек, вырубка лесных участков) и другие. Кроме вышеуказанных причин, вероятность аварий также зависит от времени года: весной и летом количество отключений воздушных линий увеличивается из-за грозовой активности и высоких температур, зимой — из-за воздействия твердых осадков.

Интересно отметить, что усиление воздействия глобального изменения климата в последние годы привело к увеличению числа аварий, неблагоприятных событий и отключений в энергосетевых компаниях [2]. С 2003 года наблюдается значительное увеличение опасных гидрометеорологических явлений. Эти явления нанесли серьезный ущерб различным секторам экономики и повседневной жизни населения. Наиболее разрушительное воздействие оказывают следующие климатические факторы: сильные ветры, интенсивные осадки (снег, дождь), град, метели, аномально низкие температуры зимой, пожары и т.д. [2].

Согласно ежегодным отчетам ПАО "Россети" [3], статистический анализ данных об отключениях в российском электрическом сетевом комплексе позволил оценить процентное соотношение причин отключений для

1709

воздушных линий (с изоляцией и без изоляции) и кабельных линий, что представлено на Рис. 1.

воздушные линии электропередачи

климатическая нагрузка

дефекты при изготовлении и монтаже

внешние факторы

другие причины

подземные кабели

климатическая нагрузка

дефекты при изготовлении и монтаже

внешние факторы

другие причины

Рис. 1. Процентное соотношение причин отключений электроэнергии для воздушных линий

(ВЛ) и кабельных линий в ПАО "Россети".

Как видно, воздушные линии электропередачи (ВЛ) значительно больше подвержены воздействию климатических нагрузок, чем кабельные линии. Для кабельных линий причины аварий в основном связаны с техническими факторами. Поэтому, при анализе влияния климатических факторов в энергетическом секторе, основное внимание следует уделять ВЛ. При этом

1710

важно учитывать региональные особенности территории, что позволит более точно выявлять причины отключений и своевременно устранять их.

Целью данного исследования является определение влияния климатических факторов на показатели надежности ВЛ и разработка прогноза воздействия ветра (как одного из наиболее разрушительных явлений) на надежность ВЛ на примере конкретного региона.

2. Обзор литературы по изменению климата и его ожидаемым воздействиям.

Экстремальные погодные явления в 2017 году заняли первое место среди глобальных рисков на планете [4]. Это подтверждает возрастающее влияние климатических факторов и их изменений на жизнь общества, в частности, на энергетический сектор.

Согласно сценариям RCP, разработанным МГЭИК, глобальное изменение климата приведет к аномалиям температуры воздуха в диапазоне 1 -4°С к концу XXI века [5]. Повышение температуры воздуха будет наблюдаться по всей стране. Глобальное потепление для различных регионов проявится по-разному. Однако в будущем повсеместно следует ожидать увеличение среднегодовых, зимних и весенних температур [6, с 3-13] - [8, с 5-13].

Используя региональные модели ШМСМ48 [9, с 448-466] - [11, с 367374] и RegCM4.5 [12, с 278-283] - [15, с 68-95], исследования российских ученых по численному моделированию гидрометеорологического параметра ветра в центральной части страны показали, что в ближайшие 20-30 лет ожидается снижение среднегодовой относительной скорости ветра на 0,05-0,15, особенно в районах с низкими ветровыми нагрузками. Отличительная особенность этих моделей по сравнению с глобальными заключается в учете местных особенностей атмосферной циркуляции и более высокой пространственной детализации параметров в зоне анализа.

Предстоящее потепление будет значительно сильнее для страны, чем для всей Земли, поскольку большая часть территории расположена в

1711

умеренном и холодном климате. Ожидаются существенные изменения в количестве осадков, увеличение частоты и интенсивности различных климатических аномалий из-за изменений в атмосферной циркуляции [16, с 132-136]. Согласно [17, с 156-160], повышение температуры на 1°С приведет к увеличению количества осадков в среднем на 2 %, что составляет около 20 мм в год по всей Земле.

Влияние изменения климата на энергетический сектор уже становится очевидным. Так, согласно данным об авариях некоторых российских энергокомпаний [18, с 373-377], погодные явления в 2018 году стали причиной значительного числа отключений электроэнергии: доля таких аварий варьировалась от 20 до 90 % [18, с 373-377]. Примеры климатических факторов и их воздействия на элементы системы электроснабжения, определенные на основе данных [19], [20], представлены в Таблице 1.

Таблица 1.Климатические факторы и их воздействие на элементы

системы электроснабжения.

Климатические факторы Уязвимые элементы Последствия воздействия

Чрезвычайно высокие температуры окружающей среды Проводники ВЛ и их контактные соединения Перегрев (уменьшение пропускной способности ВЛ), снижение натяжения проводов, провисание и обрывы и т. д. С повышением температуры возрастает вероятность возникновения аварий, связанных с провисанием проводов и короткими замыканиями.

Ветер Проводники ВЛ, их контактные соединения, изоляторы Скрещивание проводов или потеря электрического соединения, попадание посторонних объектов на ВЛ, падение деревьев, повреждение и разрушение изоляторов, ослабление арматуры ВЛ.

Грозовые разряды Проводники ВЛ, опоры и изоляторы, устройства грозозащиты, защитные устройства Удар молнии в деревянную опору ВЛ, выпадение крюков с изоляторами, выход из строя устройств грозозащиты, разрядников и повреждение или разрушение изоляторов.

Нагрузки от ветра и обледенения Проводники ВЛ, арматура, изоляторы и опоры Провисание проводов, скрещивание или потеря электрического соединения, гашение колебаний проводов, износ или разрушение изоляторов, опор и арматуры, короткое замыкание.

1712

Климатические факторы Уязвимые элементы Последствия воздействия

Дождь, осадки (жидкие атмосферные осадки) Проводники ВЛ, изоляторы, разъединители, устройства РЗАЭ Отказ или разрушение изоляторов, нарушение крепления изоляторов, попадание влаги в элементы ВЛ, отказ устройств релейной защиты и автоматики (РЗАЭ), скрещивание или потеря электрического соединения.

Роса и туман (жидкие атмосферные осадки) Проводники ВЛ, опоры и изоляторы Повреждение изоляции из-за конденсации атмосферных осадков на проводах, опорах, изоляторах и других элементах.

Снег и град (твёрдые атмосферные осадки) Контактные соединения проводников ВЛ, изоляторы, устройства РЗАЭ Износ арматуры проводов, отказ или разрушение изоляторов, отказ устройств РЗАЭ, колебания проводов, скрещивание или потеря электрического соединения, короткое замыкание.

Как видно, влияние климатических факторов играет значительную роль в жизни общества. Поэтому своевременное и точное выявление причин отключений электроэнергии, а также прогнозирование изменений климата помогут избежать значительных экономических, технических, человеческих и других потерь в будущем.

3. Математическая модель для расчета температуры провода в переходном состоянии.

В общем случае климатические условия и текущая нагрузка проводов воздушных линий электропередачи изменяются со временем. При этом провод не всегда находится в тепловом равновесии, то есть в нем накапливается определенное количество тепла. Температура провода нестабильна, так как происходит переходный процесс. Общая тепловая формула для случая переходного теплового состояния провода может быть выражена уравнением (1) [21]. Данное уравнение отражает, что количество тепла, накопленного в проводе, равно разнице между теплопоступлением и теплопотерями в проводе, а именно:

1713

т. с. = Р; + Р3-Рс-Рг [1]

Где:

т - масса провода на единицу длины (кг/м), с - удельная теплоёмкость провода (Дж/(кгК)), PJ - нагрев провода за счёт потерь Джоуля (Вт/м), Р5 - нагрев провода солнечной радиацией (Вт/м), Рс - охлаждение провода за счёт конвекции (Вт/м), Рг - охлаждение провода за счёт излучения (Вт/м).

Вывод уравнений для аналитического расчёта температуры провода во времени основан на предположении, что в момент изменения эксплуатационных параметров провод находится в тепловом равновесии. Поэтому расчёт температуры провода включает начальную стационарную температуру провода в момент изменения параметров, а также так называемую асимптотическую температуру провода после скачкообразного изменения эксплуатационных параметров. Эти температуры могут быть определены из решения уравнений стационарного теплового состояния провода.

Асимптотическая температура представляет собой максимально возможную температуру, к которой температура провода может приблизиться после стабилизации, или которую провод достигает за бесконечное время. Согласно аналитической модели, провод никогда не нагревается и не охлаждается до этой температуры полностью, так как она является асимптотой экспоненциальной функции. Общая зависимость температуры провода от времени после резкого изменения одного или нескольких эксплуатационных параметров одновременно может быть выражена уравнением (2) [22, с 379-384], [23, с 921-933]:

1714

^ = Тзт (Гзт Тз1). е т [2]

Где:

Тз1 - стационарная температура провода в момент времени t=0(oC),

Т5 - температура провода в момент времени t (°С),

Т5т - асимптотическая температура провода при t=ro(°C),

т - глобальная временная постоянная (с),

t - время (с).

Время стабилизации температуры провода определяется так называемой глобальной временной постоянной. Глобальная временная постоянная выражает временной интервал, в течение которого температура провода изменяется от начальной (стационарной) температуры до примерно 63,2% от асимптотической температуры. Влияние изменений всех эксплуатационных параметров, включая климатические условия, а также ток, проходящий через провод, учитывается в глобальной временной постоянной, которая может быть определена из уравнений (3), (4) [22, с 379-384], [23, с 921-933]:

т=1/(- + - + - + -) [3]

Ч/ Т5 Ту ТТУ

Где:

Т] - временная постоянная тока (с), т5 - временная постоянная солнечной радиации (с), Ту - временная постоянная воздушного потока (с), тт - временная постоянная излучения (с).

1715

т=ш. с. (Т5т - Т51)/АР} + АР3 - АРС - АРГ) [4]

Где:

АР] - изменение нагрева провода из-за протекания тока после резкого изменения силы тока (Вт/м),

АР5 - изменение нагрева провода солнечной радиацией вследствие изменения интенсивности глобальной солнечной радиации (Вт/м),

АРС - изменение охлаждения провода за счёт потока воздуха после резкого изменения скорости и направления ветра или температуры окружающей среды (Вт/м),

АРГ - изменение охлаждения провода из-за излучения после резкого изменения температуры окружающей среды (Вт/м).

Уравнение (2) можно преобразовать в уравнение (5), которое определяет время, за которое провод нагревается или охлаждается до требуемой температуры [2]:

1= - т. 1п [(Т5т - Т5)/(Тзт - Т51)] [5]

Уравнение (5) в основном используется для расчёта времени кратковременной перегрузки провода током, чтобы его максимальная допустимая температура не была превышена. Иными словами, определяется время, за которое провод нагревается до максимально допустимой температуры при заданном значении тока [22, с 379-384], [23, с 921-933].

4. Применение динамической тепловой модели в реальных условиях эксплуатации линии

Указанная динамическая тепловая модель будет применена к проводу типа 352-ЛЪ1/59^Т1А с параметрами, приведёнными в Таблице 2 и Таблице 3.

1716

Таблица 2. Технические характеристики провода 352-AL1/59-ST1A [25]

Параметр Величина

Коэффициент поглощательной способности поверхности 0,35 (-)

Коэффициент излучательной способности поверхности 0,35 (-)

Переменное сопротивление при температуре 20°С 0,0816 • 103 Ом/м

Температурный коэффициент сопротивления 4,03 • 103 1/К

Удельная теплоёмкость стали при температуре 20 °С 481 Дж/(кгК)

Удельная теплоёмкость алюминия при температуре 20 °С 897 Дж/(кгК)

Температурный коэффициент удельной теплоёмкости стали Ы04 1/К

Температурный коэффициент удельной теплоёмкости алюминия 3,8404 1/К

1717

Таблица 3. Конструктивные параметры провода 352-ЛЫ/59-8Т1Л [25]

Параметр Величина

Внешний диаметр 26,5-10~3 м

Масса стальной части на единицу длины 0,5119 кг/м

Масса алюминиевой части на единицу длины 1,116 кг/м

Количество алюминиевых проводов в слоях 11 + 17

Количество стальных проводов в слоях 3 + 9

Поперечное сечение алюминиевых проводов 351,86 мм2

Поперечное сечение стальных проводов 58,9 мм2

Диаметр алюминиевых проводов 4 мм

Диаметр стальных проводов 2,5 мм

Сначала будет представлен анализ воздействия резкого изменения отдельных климатических условий (температура окружающей среды, скорость ветра, интенсивность солнечной радиации) и тока на температуру провода по отдельности. Затем будет проанализировано влияние изменения всех эксплуатационных параметров на температуру провода одновременно.

На Рис. 2 показаны выбранные климатические условия и ток, протекающий через провод (до и после скачкообразного изменения). Предполагается, что до изменения параметров провод находится в тепловом равновесии. Также учитывается, что после изменения (в течение всего исследуемого временного интервала) все эксплуатационные условия остаются постоянными.

1718

Изменение параметров во времени

воо 700

п

600

а>

я 500

о.

го

С 400 и

X 300

щ

I 200

Г".

100 о

— Интенсивность солнечной радиации Шт/м*) - Ток (А)

„20

20

Время (мин)

40

60

а го

Температура окружающей ! <■.' • ' Скорость ветра (м/с) Напрляление ветра ()

Г

-20

20

Время (мин)

40

60

Рис.2. Графическое отображение климатических условий и тока, протекающего через проводник, до и после их скачкообразного изменения.

На Рис. 3 показан процесс нагрева провода в результате повышения температуры окружающей среды (с 21°С до 24°С).

Это изменение приводит к увеличению температуры провода. Повышение температуры окружающей среды проявляется в снижении отвода тепла от провода, то есть в уменьшении его охлаждения за счёт излучения и тепловой конвекции. Между температурой провода и температурой окружающей среды существует прямая пропорциональность: чем выше температура окружающей среды, тем выше температура провода, и наоборот.

На Рис. 4 представлен процесс охлаждения провода в результате увеличения скорости ветра. Рассматривается изменение скорости ветра от полного штиля до 5 м/с при угле атаки 45°.

1719

Изменение температуры провода во времени

44.5

44.0

43.5

и

о, 1 >>

§ 42.5 £

£

42.0

41.5

41.0

Аналитическое решение X

* Численный расчёт (шаг 1 сек) Численный расчёт (шаг 60 сек) „ *** Ъ и ** »V- - ■ -■■ ■ ■ * •Ж * Я м *

* ■

Ж * 1 . г ' г К " * Ы' % к к

х " ^ г к *

к у, И* / Я *

тМ У" ш/

Г-Ж * т. я

г.

20 40 60 80 100

Время(мин)

120

140

160

Рис.3. Зависимость температуры провода от времени после резкого изменения температуры

окружающей среды. Охлаждение провода во времени

40 38 и 36

10

о 34

со

о а

я 32

о. >.

о.

<и с

| 23

26 24 Ь

Аналитическое решение Численный расчёт (шаг 1 се Численный расчёт (шаг 60 с

к) ек)

V

» V

\

\ \

1 1 1

10 15 20

Время(мин)

25

30

Рис.4. Зависимость температуры провода от времени после резкого изменения скорости

ветра.

Это изменение приводит к увеличению значения охлаждения провода за счет конвекции, что, в свою очередь, снижает асимптотическую температуру провода. Между температурой провода и изменением скорости ветра

1720

существует обратная зависимость: чем выше скорость ветра, тем ниже температура провода.

На Рис. 5 представлена кривая нагрева провода в результате увеличения интенсивности солнечной радиации с 0 до 400 Вт/м2.

Между температурой провода и интенсивностью солнечной радиации наблюдается прямая пропорциональность: с увеличением интенсивности солнечной радиации температура провода также возрастает, и наоборот.

На Рис. 6 показан процесс нагрева провода после резкого изменения тока с начального значения 400 А до 700 А.

Можно сделать вывод, что между температурой провода и током, протекающим через него, существует прямая зависимость: при увеличении тока температура провода также повышается из-за потерь Джоуля, и наоборот.

Рис.5. Зависимость температуры провода от времени после скачкообразного изменения

интенсивности солнечной радиации.

1721

Нагрев провода после изменения эксплуатационных условий

75

70

65

о

60

CL

>-55 сс О, 41

I 50 v i—

45

40

- Аналитическое решение Численный расчёт (шаг 1 сек) Численный расчёт (шаг 60 сек)

VI •л У у/ / j

у я и jT

JÍ Л ■i i;

'г Я 4

1_ 1111

20 40 60 80 100

Время (мин)

120

140

160

Рис.6. Зависимость температуры провода от времени после скачкообразного изменения тока.

Охлаждение провода после изменения условий

41

40

и

39

ш Ч о

СП

0 38 о.

с л?

&37

(О О. О)

1 36

0

35

34

Аналитическое решение Численный расчёт (шаг 1 се ■ Численный расчёт (шаг 60 с

V 1 к) ек)

№

V X

\ " '

IIV

* ir^—-* * ---- .1

* " * - » * X 1 1 1 -

10

15

Время(мин)

20

25

30

Рис.7. Зависимость температуры провода от времени после скачкообразного изменения всех

эксплуатационных параметров.

На Рис. 7 показана зависимость температуры провода от времени после одновременного скачкообразного изменения всех эксплуатационных параметров, представленных на Рис. 2.

1722

Если все эксплуатационные условия изменяются, то все тепловые потоки из уравнения теплового баланса (1) будут вносить вклад в изменение температуры провода. Такое одновременное изменение всех параметров вызовет охлаждение провода из-за наиболее значительного эффекта, а именно конвекции, которая в основном связана с изменением скорости ветра. Нагрев провода за счёт потерь Джоуля и солнечной радиации будет недостаточен, как и снижение степени охлаждения провода за счёт излучения [25].

5. Заключение.

В данной работе проведен всесторонний анализ влияния климатических факторов на динамическую пропускную способность воздушных линий электропередачи. Исследование подтверждает, что эксплуатационные параметры, такие как температура окружающей среды, солнечная радиация, скорость ветра и ток, протекающий через провод, оказывают существенное влияние на температурный режим провода. Скачкообразные изменения этих параметров приводят к значительным изменениям температуры, причем каждый из факторов может вызывать как нагрев, так и охлаждение провода, в зависимости от характера воздействия.

Математическая модель, предложенная в работе, позволяет учитывать влияние этих параметров и проводить расчет кратковременных перегрузок линий таким образом, чтобы температура провода не превышала допустимых значений. Это особенно важно для повышения надежности эксплуатации линий электропередачи в условиях растущего воздействия климатических изменений. Одновременное изменение всех эксплуатационных условий вызывает комплексное воздействие на тепловой баланс провода, и в этом случае важнейшую роль играет конвекция, которая преимущественно определяется скоростью ветра.

Использование динамического расчета пропускной способности линий открывает новые возможности для повышения эффективности диспетчерского управления энергосистемами. Это позволяет более точно прогнозировать

1723

критические ситуации, связанные с перегрузкой линий, и минимизировать их последствия. Кроме того, долгосрочный анализ изменений климатических факторов в различных регионах предоставляет возможность заблаговременного принятия мер по снижению их негативного влияния. Это способствует не только повышению надежности энергоснабжения, но и улучшению эффективности обслуживания оборудования, снижению затрат на ремонт и замену оборудования, а также улучшению условий труда и защиты персонала в энергетической отрасли.

Таким образом, интеграция климатических данных и динамических моделей в управление энергосетями может стать ключевым инструментом для обеспечения устойчивости и надежности систем электроснабжения в условиях современных вызовов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Министерство энергетики. Информация об аварийности в электросетях и генерации [Онлайн]. [Дата обращения: 10.10.2018]. Доступно по ссылке: https: //minenergo. gov. ru/node/267;

2. Росгидромет. Ежегодные доклады о состоянии климата [Онлайн]. Доступно по ссылке: http://climatechange.igce.ru/index.php?option=com_docman&Itemid=73&gid=27&l ang=ru;

3. Годовые отчёты ПАО "Россети" [Онлайн]. [2010-2018]. Доступно по ссылке: https://rosseti.ru/investors/info/year/;

4. Катцов В. М. и др. Доклад о климатических рисках на территории Российской Федерации. Санкт-Петербург: Росгидромет, 2017;

5. Кислов А. В. Климатология с основами метеорологии. Москва: Издательский центр «Академия», 2016;

6. Клименко В. В. Универсальная и глобальная история (эволюция Вселенной, Земли, жизни и общества). Волгоград: Учитель, 2012;

1724

7. Клименко В. В. и др. Изменение климата и динамика вечной мерзлоты в северо-западной части России в ближайшие 300 лет. Земная криосфера, 2007, 11(3): 3-13;

8. Клименко В. В., Терешин А. Г., Микушина О. В. Изменения климатических параметров и их роль в работе систем теплоснабжения страны. Вестник теплоснабжения, 2008, 8: 5-13;

9. Володин Е. М., Дианский Н. А., Гусев А. В. Моделирование современного климата с использованием модели общего циркуляционного взаимодействия атмосферы и океана INMCM 4.0. Известия, Физика атмосферы и океана, 2010, 46: 448-466;

10. Володин Е. М. Природа 60-летних колебаний арктического климата по данным климатической модели ИВМ РАН. Russian Journal of Numerical Analysis and Mathematical Modelling, 2018, 33: 359-366;

11. Володин Е. М. и др. Моделирование современного климата с использованием климатической модели INM-CM48. Russian Journal of Numerical Analysis and Mathematical Modelling, 2018, 33: 367-374;

12. Титов А. В., Хопёрсков А. В. Верификация региональной климатической модели RegCM v4.5 для Нижней Волги. Информационные технологии и нанотехнологии, 2019: 278-283;

13. Кликунова А. Ю., Хопёрсков А. В. Численная гидродинамическая модель Нижней Волги. IOP Conference Series: Journal of Physics: Conference Series, 1128, 2018: 1-6;

14. Титов А. В., Хопёрсков А. В. Региональная климатическая модель для Нижней Волги: оценка эффективности параллелизации. Supercomputing Frontiers and Innovations, 2018, 5: 107-110;

15. Хопёрсков А. В. и др. Развертывание региональной климатической модели для юга России на основе RegCM 4.5. Математическая физика и компьютерное моделирование, 2019, 22: 68-95;

16. Клименко В. В. Энергия, природа и климат. Москва: Издательский дом МЭИ, 1997;

1725

17. Клименко В. В., Федотова Е. В. Гидроэнергетика России в условиях глобальных изменений климата. Доклады Академии наук, 2019, 484: 156-160;

18. Кондратьева О. Е. и др. Выявление климатических факторов, влияющих на надежность воздушных линий передачи. Материалы конференции "Управление качеством на стадиях жизненного цикла технических и технологических систем", 2019, 1: 373-377;

19. Приложение №1. Информация о техническом состоянии электросети ООО "Башкирэнерго" [Онлайн]. Доступно по ссылке: https://w.bashkir-energo.ru/consumers/standards-disclosure/;

20. ООО "Башкирэнерго". Приложение 1. Сведения о техническом состоянии сетей ООО "Башкирэнерго" [Онлайн]. Доступно по ссылке: https://w.bashkir-energo.ru/consumers/standards-disclosure/arkhiv-dokumentov-utrativshikh-silu/;

21. CIGRE, Рабочая группа В2.43. "Руководство по расчёту теплового режима воздушных линий," Технический бюллетень 601, 2014;

22. Штиеберова, Н. - Беня, Л. - Маргитова, А. - Каналик, М.: Вычисление параметров, касающихся динамической пропускной способности внешних линий. В: Электротехника и информатика XI: сборник материалов факультета электротехнической и информатической инженерии Технического университета в Кошице. 2020, с. 379-384;

23. Каналик, М. - Маргитова, А. - Беня, Л.: Вычисление температуры проводников воздушных линий электропередачи на основе Технического бюллетеня CIGRE 601 в Словакии. В: Электротехника, сентябрь 2019, том 101, выпуск 3, с. 921-933;

24. Маргитова, А.: Повышение пропускной способности внешних электрических линий путем расчета динамической ампации. Диссертационная работа. Кафедра электроэнергетики ФЭИ Технического университета в Кошице, 2021;

25. Штиеберова, Н.: „Вычисление динамической ампации внешних линий," Дипломная работа, Кафедра электроэнергетики ФЭИ Технического университета в Кошице, 2020

1726

Amanzhan A.S.

S. Utebayev University of Oil and Gas (Atyrau, Kazakhstan)

INFLUENCE OF CLIMATIC CONDITIONS ON POWER LINE

Abstract: this study analyzes the influence of climatic factors on the reliability of overhead power transmission lines. An overview of the possible effects of climate change is presented. Using the example of an electric grid company providing electricity in one of the regions, reliability indicators related to the effects of weather conditions were calculated: the number of power outages, the failure rate per 1 km of overhead power lines and the duration of outages. The calculation results showed that these indicators are at a fairly high level, especially for overhead power transmission lines with a voltage of 6-10 kV. The main influence is exerted by climatic factors such as wind and thunderstorms. A correlation analysis of overhead power line outages depending on the number of strong wind events showed a high degrof dependence between these characteristics. According to forecasts, the number of power outages in the study region will increase 1.5 times by 2025.

Keywords: climate change, thunderstorms, overhead power lines, power outages, precipitation, wind.

1727