Сотрудники подведомственного Минобрнауки России Казанского государственного энергетического университета разработали «Смарт-провод» — комплексную систему мониторинга воздушных линий электропередачи. С помощью специального программного обеспечения она в режиме реального времени считывает и анализирует параметры состояния пролета ВЛЭП.

Устройство работает на электроэнергии провода высоковольтной линии и не требует дополнительного источника питания.

«Сейчас много говорят о цифровизации производства. Но дело в том, что у энергетиков уже много цифровых систем мониторинга энергетических объектов — генераторы, трансформаторы, коммутаторы и так далее. Есть масса систем мониторинга и контроля над всеми локальными объектами. А вот систем комплексного цифрового контроля за распределенными на большой территории объектами, таким как ВЛЭП, практически нет, а те, что есть, очень дорогие. Мы придумали такую систему и постоянно работаем над ее улучшением», — говорит руководитель проектной группы, заведующий кафедрой «Теоретические основы электротехники» КГЭУ, доктор технических наук Марат Садыков.

По словам ученых, «Смарт-провод» умеет контролировать и оперативно передавать на диспетчерский пульт информацию о местах обрыва или короткого замыкания, в том числе однофазного. Также система информирует о состоянии высоковольтных воздушных линий в каждом пролете и на каждой фазе, определяет величину раскачивания проводов, находит пролеты с налипанием снега и гололеда, выявляет места механического воздействия на провода, измеряет температуру окружающей среды.

Система представляет собой капсулу с датчиками, которую монтируют прямо на провод, и она в режиме реального времени считывает и анализирует параметры состояния пролета ВЛЭП с помощью специально созданного программного обеспечения.

Передача данных между датчиками и сервером происходит по беспроводной связи. Система позволяет предотвратить аварии на воздушных линиях электропередачи, сокращает издержки на их содержание и повышает экономическую эффективность.

Работа над проектом началась с прототипа датчика мониторинга гололедных отложений на ВЛЭП, который создали в этой же лаборатории в 2017 году. Однако монтаж и установка прибора на линии требовали слишком много ручных операций и времени.

«Фактически мы получили возможность измерять силу натяжения провода и его вес с гололедно-изморозевыми отложениями. А это самое главное для энергетиков: они смогут просчитать, когда провод разорвет. С учетом этого параметра мы усовершенствовали программное обеспечение и способ обработки данных. Мы также включили в систему мониторинга еще один алгоритм: с помощью определения частоты колебаний провода мы определяем степень его провисания», — подчеркивает Марат Садыков.

Система запатентована, 20 опытных образцов капсул «Смарт-провод» уже работают на ВЛЭП ПАО «Татнефть им. В.Д. Шашина» в Альметьевске.

Прототип системы также продолжает использоваться в Лениногорских сетях «Татнефти». Сейчас ученые работают над улучшением системы. Планируется довести ее функционал до широкополосного канала связи, который сможет стать транспортной системой для других систем, научить ее собирать информацию о состоянии изоляции, а также контролировать сами опоры по динамическим и статистическим нагрузкам.

Исследование проведено при финансовой поддержке Минобрнауки России.