Опора ЛЕП компанії Celsia у Вальє-дель-Каука, Колумбія — регіональна мережа, для якої виконувалося дослідження.
Фото: Carlos Enrique Pimentel · Wikimedia Commons · CC BY-SA 4.0

Тип об’єкта: Мережі та ЛЕП

ЛЕП 115 кВ — аналіз провисання проводу та пошкоджень

Зв’язаний тепловий та електромагнітний скінченно-елементний аналіз регіональної лінії 115 кВ; методику подано на рецензування до CHILECON 2025

Розташування
Вальє-дель-Каука, Колумбія
Дата
2024–2025
Категорія
МСЕ 115 кВ
лінія електропередачі
115 кВ
мультифізичний МСЕ
COMSOL
CHILECON 2025
Стаття

Контекст проєкту

Розташування
Вальє-дель-Каука, Колумбія
Дата
2024–2025

Усі кейси: Колумбія Усі кейси: Мережі та ЛЕП

Повторювані пошкодження на регіональній ЛЕП 115 кВ вимагали більшого, ніж стандартна перевірка допустимого навантаження лінії. Працюючи в регіональній інженерній команді оператора Celsia, Gridradix побудував у COMSOL Multiphysics зв’язану теплову та електромагнітну скінченно-елементну модель проводу лінії, щоб кількісно оцінити, як струмове навантаження, умови довкілля та електромагнітні втрати визначають температуру й провисання проводу — і де отримані габарити та механічні напруження пояснювали історію пошкоджень. Методику оформлено та подано на рецензування як «Thermal and Electromagnetic Impact on Conductor Sag in a 115 kV Transmission Line: A Finite Element Approach» (CLEI-JCC-CHILECON 2025, Вальпараїсо, Чилі).

Опора ЛЕП компанії Celsia у Вальє-дель-Каука, Колумбія — регіональна мережа, для якої виконувалося дослідження.
Опора ЛЕП компанії Celsia у Вальє-дель-Каука, Колумбія — регіональна мережа, для якої виконувалося дослідження. Carlos Enrique Pimentel · Wikimedia Commons · CC BY-SA 4.0

Обсяг робіт

  1. Аналіз першопричин пошкоджень ЛЕП 115 кВ за допомогою скінченно-елементного моделювання в COMSOL Multiphysics.

  2. Зв’язане електромагнітно-теплове моделювання фазного проводу, що пов’язує джоулеві втрати та втрати від ефекту близькості з температурним полем проводу за реалістичних умов навантаження та довкілля.

  3. Оцінка провисання проводу та габариту до землі залежно від теплового стану, а також механічних напружень у точках кріплення.

  4. Кореляція змодельованих «гарячих точок» і провисання зі спостережуваними місцями та подіями пошкоджень.

  5. Нормативна оцінка грозостійкості лінії — частоти прориву блискавки крізь тросовий захист і зворотних перекриттів за IEEE Std 1243 — розрахована власними інструментами в MATLAB.

  6. Документування методу та результатів для публікації та для рішень оператора з управління активами.

Інженерний внесок

Робота замінила емпіричні допустимі навантаження лінії фізично обґрунтованою картиною того, як провід насправді нагрівається, провисає та виходить з ладу в експлуатації, — давши оператору обґрунтовану базу для меж навантаження й підсилення та створивши методику (подану на рецензування), яку можна повторно застосовувати на інших лініях.

Виконані дослідження

Системи та технології

  • Лінія 115 кВ
  • COMSOL Multiphysics
  • Зв’язана теплова та ЕМ задача
  • Провисання проводу
  • IEEE Std 1243
  • MATLAB
  • Аналіз першопричин

Примітки

Методику подано як: Thermal and Electromagnetic Impact on Conductor Sag in a 115 kV Transmission Line: A Finite Element Approach — CLEI-JCC-CHILECON 2025, Вальпараїсо.