CC BY
34ПРИМЕНЕНИЕ КОМПАКТНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ В РАЙОННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ Лавренчук О.Э.1, Пак В.Е.2, Султанов Р.А.3, Тимохин Р.В.4,
Якубова Е.Е.5
1 Лавренчук Ольга Эдуардовна - студент;
2Пак Виктор Евгеньевич - студент;
3Султанов Рахман Алимирзаевич - студент;
4Тимохин Роман Владимирович - студент;
5Якубова Екатерина Евгеньевна - студент, специальность электроэнергетических сетей и системы, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский университет «МЭИ», г. Москва
Аннотация: воздушные линии электропередачи являются основным средством передачи и распределения электрической энергии. В этой связи вполне естественным является постоянный интерес к их усовершенствованию. Желание передавать большие мощности при незначительном увеличении затрат на сооружение и эксплуатацию линий обусловило появление линий повышенной натуральной мощности, частным случаем которых являются компактные линии. Ключевые слова: компактные воздушные линии, пропускная способость, конструкция фазы, цепность, натуральная мощность, электрическая сеть.
УДК 621.232
Сооружение компактных линий позволяет увеличить натуральную мощность, уменьшить полосу отчуждения, что приводит также к сокращению площади вырубаемых лесов, улучшить зрительное восприятие воздушной линии.
Увеличение натуральной мощности у компактных линий достигается, в основном, за счёт сокращения междуфазного расстояния [1]. Другим способом повышения натуральной мощности для воздушных линий является увеличение шага расщепления. При этом повышается напряжённость на составляющих расщеплённых фаз. Однако при увеличении числа проводов в фазе напряжённость несколько снижается.
В последнее время традиционные технологии в электроэнергетике в ряде случаев себя исчерпали, и для дальнейшего успешного развития энергосистем ведется интенсивный поиск новых решений, способных повысить их эффективность, снизить затраты на строительство и эксплуатацию электросетевых объектов, повысить надежность электроснабжения и энергетическую безопасность, а также снизить влияние на окружающую среду [2].
В основу конструкции компактных ВЛ положено следующее техническое решение: если устранить раскачивание ветром проводов, установив между ними жесткие распорки, то фазы линии можно значительно сблизить, не опасаясь электрического пробоя или механического повреждения вследствие соударения проводов при неблагоприятном атмосферном воздействии. Уменьшение расстояния между фазами и создание компактных конфигураций их расположения в одноцепных и многоцепных ВЛ позволяет воздействовать на параметры электромагнитного поля в междуфазном и окружающем линию пространстве. Усиление поля внутри линии позволяет улучшить электрические параметры, увеличить пропускную способность и технические характеристики линии, а ослабление поля во внешнем пространстве улучшает экологические показатели ВЛ.
При использовании традиционной основной изоляции для воздушных линий -воздуха, сокращение изоляционных расстояний между проводами и землёй, т.е. повышение компактности ЛЭП достигается за счёт использования следующих технологий:
1. использование экранированных проводов и проводов с увеличенным диаметром;
2. применение высокопрочных полимерных линейных изоляторов нового поколения;
3. установка столбовых ограничителей перенапряжений;
4. применение многогранных и конических металлических опор;
5. использование изолированных проводов.
В настоящее время к компактным воздушным линиям относятся:
1. компактные трехфазные одноцепные воздушные линии (ОКВЛ);
2. компактные многоцепные трехфазные воздушные линии (МКВЛ);
3. управляемые двухцепные и многоцепные самокомпенсирующиеся воздушные линии (УСВЛ);
4. комбинированные управляемые воздушные линии, включающие компактные воздушные линии (ОКВЛ и/или МКВЛ) и уСвЛ.
Для осуществления компактного расположения фаз должны быть использованы специальные конструкции опор, исключающими наличие заземленных элементов опор между фазами, применены специальные виды подвесок проводов на опорах, например, с помощью V-образных гирлянд изоляторов или изоляционных траверс и других изоляционных конструкций, ограничивающих смещение сближенных фаз между собой. Для обеспечения механической устойчивости сближенных фаз в пролетах могут быть использованы различные изоляционные межфазовые элементы (изоляционные распорки, изоляционные стяжки и другие).
В одноцепных компактных трехфазных ВЛ минимально допустимыми принимаются расстояния между всеми тремя фазами [3].
Двухцепные и многоцепные компактные воздушные линии отличаются от описанной выше конструкции одноцепной трехфазной воздушной линии только тем, что они содержат две или более одноцепных трехфазных компактных линий, расположенных на одной опоре, каждая из которых находится по одну сторону стойки опоры или конструктивных элементов опоры. В компактных двухцепных воздушных линиях минимально допустимыми выбираются расстояния между фазами каждой цепи, а расстояния между цепями из-за наличия между ними стойки (или других элементов) опоры могут быть приняты такими же, как на обычных линиях [3].
В рассмотренных выше компактных линиях, сближенными являются фазы только своих цепей, т.е. каждая трехфазная цепь имеет свою автономную конструкцию, не связанную с другой цепью. Такое чередование фаз называется симметричным. Применение в таких линиях различных устройств поперечной или продольной компенсации, изменяют эквивалентные параметры электропередач в целом, но собственные параметры линии, к которым относятся индуктивное сопротивление, емкостная проводимость и волновое сопротивление, при этом не изменяются.
Вариант применения компактных ВЛ может иметь технический и практический интерес и его целесообразно более подробно рассматривать при строительстве новых и реконструкции, уже имеющихся, ВЛЭП, а также для развития внутрисистемных и межсистемных высоковольтных связей ОЭС.
Список литературы
1. Рыжов Ю.П. Дальние электропередачи сверхвысокого напряжения учебник для
вузов. М.: Издательский дом МЭИ, 2007.488 с.
2. История появления и развития ЛЭП в России Кабель News. 2009. № 11 (11).
С. 26-32.
3. Зарудский Г.К., Самалюк Ю.С. О режимных особенностях компактных воздушных
линий электропередачи напряжением 220кВ // Электричество. 2013. № 5. С. 8-13.
