Перейти к содержанию

26.12.2011

Сип 35 кВ з захищеними дротами

СІП 35 кВ з захищеними дротами

У Росії захищ ені дроти середнього класу напруги почали застосовуватися відносно нещодавно. У 2003 році, після затвердження глави 2.5 «Повітряних ліній електропередачі вище 1 кВ» ПУЭ 7го видання, російські електроенергетичні підприємства і проектні інститути дістали можливість створення повноцінних проектів із застосуванням захищених дротів на ВЛ напругою 6-20 кВ (ВЛЗ), використовуючи усі переваги цієї системи, до яких можна віднести, : захист від КЗ при схльостуванні дротів;

Значне зменшення габаритів ВЛ;

Захист довкілля;

Підвищену безпеку експлуатації.

Таким чином, застосування захищених дротів стало надзвичайно привабливим рішенням для енергетиків при будівництві ВЛ в межі міста, де вимагається компактність і підвищена безпека, або в лісовій зоні, де вирубування просік під будівництво традиційних ВЛ занадто дорога. Для нафтогазової і металургійної промисловості застосування ВЛЗ дозволяє значно понизити недоотриманий прибуток в результаті відключення ліній і, як наслідок, кількість зупинок добувних підприємств.

СТАНДАРТИ

Нормативна база по застосуванню захищених дротів на класи напруги більше 20 кВ знаходиться у стадії розробки.

Європейський Комітет з Електротехнічних Стандартів (CENELEC) видав стандарт EN50341 : «Повітря ЛЭП напругою вище 45 кВ» [1]. Робота над стандартом, що відноситься до ВЛ середньої напруги, нині ще не закінчена. Цей стандарт EN50XX : «Повітря ЛЭП змінного струму з номінальною напругою від 1 кВ до 45 кВ включно» базується на стандарті EN50341 і містить тільки додаткові вимоги і спрощення, характерні для ВЛ середньої напруги. У цей стандарт планується також включити вимоги до захищених дротів [2].

Крім того, існують два складені стандарти, що також знаходяться у стадії розробки, які відносяться до захищених дротів для повітря ЛЭП і арматурі до них для напруги від 1 кВ до 36 кВ: prEN 503971 — Частина 1: Захищені дроти;

PrEN 503972 — Частина 2: Арматура.

Таким чином, в майбутньому в Європі з’явиться цілком усеосяжна система стандартизації, сприяюча проектуванню ЛЭП із застосуванням захищених дротів на середню напругу.

У Росії вимоги до ВЛЗ описані в ПУЭ 7го видання і обмежуються напругою 20 кВ. Найближчим часом розробка стандартів, що поширюються на ВЛЗ 35 кВ, не передбачається, не дивлячись на те, що лінії цього класу напруги є дуже затребуваними і вже будуються для дослідної експлуатації.

Таким чином, проектувальники повинні користуватися існуючими стандартами, тобто проектувати ВЛЗ 35 кВ по габаритах ВЛ з голими дротами, тим самим позбавляючи ВЛЗ основної переваги — менших габаритів, або проектувати ВЛ, грунтуючись на експериментальних дослідженнях. Проте вони в Росії майже не проводяться.

ДРОТИ

Захищені дроти, вживані на лініях середньої напруги, стандартизованы в багатьох країнах світу, у тому числі і в Росії. Стандартизація доки не торкнулася дротів, використовуваних у високовольтних лініях, унаслідок досить короткого періоду їх застосування. Проте в Скандинавії розроблені захищені дроти аж до 132 кВ, а в РФ ще в 2003 р. були створені ТУ на виробництво дроту із захисною ізоляцією для ВЛ 35 кВ. Захищений дріт на 35 кВ випускається стандартних перерізів: 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240 мм2. Жила дроту має багатодротяну конструкцію, виготовлену з термоупрочненного алюмінієвого сплаву підвищеної міцності. Номінальний діаметр токоведущей жили варіюється від 6,9 мм для перерізу 35 мм2 до 18,1 мм для перерізу

240 мм2. Зовнішній діаметр дроту змінюється в діапазоні від 13,3 до 25,9 мм залежно від перерізу.

Струмопровідна жила покривається ізоляційним шаром з багатошарової поліетиленової композиції. Зовнішній шар ізоляції зазвичай виготовляється з атмосферостійкого зшитого поліетилену або з атмосферостійкого трекингостойкого поліетилену. Внутрішній шар складається з ізоляційного зшитого поліетилену. У деяких марках дротів присутній додатковий внутрішній шар із зшитого поліетилену, що напівпроводить, а матеріал, що так само водонабрякає, забезпечує подовжню герметизацію. Допустимий нагрів струмопровідної жили дроту не повинен перевищувати 90OС при нормальному режимі експлуатації і 250OС при КЗ.

Таблиця 1. Рекомендовані значення розрахункової величини натягнення дроту при середніх температурах найхолоднішого місяця в році залежно від категорії ландшафту

Рекомендовані значення розрахункової величини натягнення дроту при середніх температурах

Мал. 1. Розрахункові значення натягнень для різних типів ізольованих дротів

Розрахункові значення натягнень для різних типів ізольованих дротів

НАТЯГНЕННЯ ДРОТІВ

При розрахунку ВЛ із захищеними дротами необхідно пам’ятати, що ВЛЗ так само схильні вібрації изза дії вітрових навантажень, як і традиційні ВЛ з голими дротами. Для вивчення цього питання в Європі були зроблені масштабні дослідження і експерименти. Сучасні експериментальні конструкції ВЛЗ засновані на використанні стандартизованных ізольованих дротів [3, 4, 5]. Чим вище натягнення дротів, тим менше рівень демпфування. Нині в скандинавських країнах величина прикладеного натягнення дроту при температурі 0OC знаходиться в межах від 20 до 45 МПа.

У системах розподілу напруги Фінляндії рекомендується не перевищувати величину натягнення в 35 МПа [4].

Комітет CIGRE опублікував звіт, що відноситься до безпечних рівнів розрахункових натягнень при вібраціях, викликаних вітром [6]. У цьому звіті безпечні рівні розрахункових натягнень представлені параметром H/w, де H — натягнення дроту при середній температурі найхолоднішого місяця в році, а w — маса провідника. Тип ландшафту, на якому розташована ВЛЗ, також чинить вплив на вібрацію дротів — відкриті рівні поверхні характеризуються ламинарным потоком повітря при вітрі (з мінімальною турбулентністю) і тому високою швидкістю вітру навколо дроту. Це означає, що дріт може витримувати значно більше натягнення в ландшафтних умовах, в яких є природні або штучні перешкоди, наприклад, дерева, будівлі, і тому подібне, ніж на гладких ландшафтних поверхнях. Цей факт підтверджується таблиці.

На мал. 1 показані безпечні розрахункові значення натягнень для типових ізольованих дротів, використовуваних у Фінляндії. Жирними лініями показані межі різних категорій ландшафту. При обчисленнях розрахункової напруги провідника приймалося, що відстань між опорами ЛЭП складає 80 м, а середня температура найхолоднішого місяця в році складає -10ОС.

Відповідно до мал. 1, для 2й ландшафтної категорії рекомендується використовувати дроти з експериментально виміряними значеннями натягнення від 30 до 36 МПа. Вищі значення натягнення допустимі при використанні демпфуючих пристроїв, таких як віброгасителі. Оцінку рівнів вібрації можна також виробити аналітичними методами або вимірами [7].

ОПОРНІ КОНСТРУКЦІЇ

Для ВЛЗ 35 кВ у Фінляндії були розроблені спеціальні траверси. Основна відмінність траверс для ВЛЗ 35 кВ від траверс для ВЛЗ 6-20 кВ полягає в збільшених міжфазних відстанях. Якщо в мережах до 20 кВ мінімальна міжфазна відстань дорівнювала 400 мм, то для ВЛ на 35 кВ ця відстань складає до 600 мм при горизонтальному розташуванні фаз (мал. 2).

Конструкція таких траверс має на увазі їх установку на дерев’яні опори. Враховуючи досвід Скандинавії, можна сміливо стверджувати, що дерев’яні опори є самим економічно виправданим рішенням для ВЛ середньої напруги, у тому числі до 35 кВ. Крім того, дерев’яні опори можуть встановлюватися і на високовольтних лініях до 110 кВ [1].

ІЗОЛЯТОРИ І АРМАТУРА

Для кріплення захищеного дроту до траверсі можна використовувати спеціальні опорні фарфорові ізолятори, розраховані на номінальну напругу до 35 кВ (мал. 3), або традиційні лінійні підвісні скляні ізолятори (мал. 4).

Арматура, використовувана для кріплення захищених дротів на 35 кВ, аналогічна арматурі для кріплення ВЛЗ 6-20 кВ. Для анкерного кріплення необхідно використовувати натяжні затиски, які обладнані елементами, що проколюють ізоляцію, і при установці не вимагають зняття ізоляції. У разі проміжного кріплення дротів на підтримувальних ізоляторах також необхідно використовувати роликові підтримувальні затиски, оснащені проколюючими елементами. Для кріплення дроту на опорних ізоляторах використовуються затиски спірального типу з пластиковим покриттям. Захист від грозових перенапружень забезпечується установкою іскрових проміжків, або іскрових проміжків з ОПН, або длинноискровых петлевих розрядників на 35 кВ.

траверси

опорні фарфорові ізолятори

ВИСНОВКИ

Із збільшенням кількості підприємств, що не допускають перебоїв в електропостачанні, все гостріше стає питання забезпечення необхідної надійності. Будівництво ВЛЗ є одним з таких рішень. Використання захищених дротів в конструкції розподільних ліній середньої напруги є нині звичайною практикою в скандинавських країнах. Крім того, у Фінляндії в квітні 1996 р. вступила в дію експериментальна ВЛЗ 110 кВ Мамакиви — Сула. До цього дня вона служить безвідмовно, і випадків збоїв в електропостачанні зафіксовано не було. Конструкція ВЛЗ 35 кВ трохи відрізняється від конструкції ВЛЗ 6-20 кВ. У зв’язку з цим розробка нормативної бази на застосування ВЛЗ 35 кВ в РФ виглядає не таким складним завданням, як, наприклад, розробка нормативів для захищених дротів на надвисокі класи напруги, тому вимагає як можна швидшого виконання. Відсутність нормативів і стандартів гальмує розвиток електромережевого комплексу.

Подробнее СИП

Поделитесь своими мыслями, оставьте комментарий.

(required)
(required)

Внимание: HTML допускается. Ваш e-mail никогда не будет опубликован.

Подписка на комментарии

*