Вероятностно-статистический подход к определению расчетных климатических нагрузок на воздушные линии электропередачи, страница 4

При применении метода, основанного на теории порядковых статистик, расчётные значения для разных уровней надёжности определялись в результате обработки выборки из 21 значения – годовых максимумов, тремя предельными распределениями. Однако в силу известных причин [5] распределение Фишера-Типпета давало завышенные значения, которые не принимались в рассмотрение. Важнейшей среди этих причин является принадлёжность распределения Фишера-Типпета к классу распределений типа Коши, ФРВ которых с увеличением значений аргумента убывает значительно медленнее, чем у большинства других распределений. Но метеофакторы, как правило, имеют ограниченные пределы изменения. При этом диапазон таких изменений не настолько велик, чтобы относить их на бесконечность.

Расчётное значение ветрового давления по ПУЭ-7 определялось как нормативное значение, помноженное на коэффициент ответственности k_nw=1.0 для линий напряжения до 220 кВ включительно и k_nw=1.1 для линий напряжения 330-750 кВ, коэффициент надёжности k_f=1.1 и региональный коэффициент k_p=1.0. Нормативное значение определялось, согласно существующей методике, для повторяемости 25 лет (годовая вероятность непревышения 0.96) на основании обработки ряда годовых максимумов с применением в качестве аппроксимирующей ФРВ второго предельного закона распределения (Фишера-Типпета).

На рис. 4 приведены расчётные значения ветрового давления, полученные двумя рассмотренными методами, в сравнении с нормативами ПУЭ-7. Сопоставление проводится для трех уровней надёжности согласно рекомендациям МЭК, а сравнительная классификация уровней надёжности по МЭК и ПУЭ указана в табл. 1.

Рисунок 4. Диаграмма расчётных значений ветрового давления.

Расчётные значения, полученные на основании обработки выборки по типу (4), (обозначены на рисунке как «ЭСП») для всех уровней надёжности отличаются от расчётных значений, полученных путём обработки выборки из годовых максимумов (обозначены на рисунке как «Поряд.стат.»). Надо полагать, это отличие обусловлено тем, что объём выборки в первом случае на порядок больше, чем в совокупности годовых максимумов, и это позволяет более детально учесть воздействие ветровой нагрузки на ВЛ. В данном случае это позволяет обоснованно снизить расчётные нагрузки по сравнению с ПУЭ-7.

Таблица 1. Таблица классификации линий по уровню надёжности.

Расчётные условия по гололёду определялись аналогично. Первоначально исходная информация из регистрационного журнала о размерах и типе гололёдно-изморозевых отложений приводилась к единому ряду данных: эквивалентной толщине стенки гололёда.  Пересчёт осуществлялся по стандартным формулам [5], рекомендованным ВНИИЭ, учитывающих закрытость метеостанции и ориентацию гололёдонесущего потока по отношению к регистрационному станку.

Исходный ряд данных эквивалентной толщины стенки гололёда, приведённый на рис. 5, содержит 459 значений, полученных за 22 зимы с 1984 по 2005 годы. Абсолютный максимум равен 19.5 мм и был зарегистрирован в 1990 году.

Рисунок 5. Регистрационное поле данных

При применении второго метода определения расчётных нагрузок для формирования выборки по типу (4) рассматривались значения толщины стенки гололёда b, попавшие в 5-ый и выше классы гистограммы, приведённой на рис. 6.