Комплексный подход к обеспечению грозоупорности ВЛ
Post on 05-Jan-2016
73 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Комплексный подход к обеспечению грозоупорности ВЛ
Механошин Б.И. – заместитель генерального директора – технический директор, Открытое акционерное общество «Холдинг МРСК»
Богданова О.И. – генеральный директор, к.т.н.,
ОАО «Союзтехэнерго»
Матвеев Д.А. – старший преподаватель, кафедра ТЭВН
ФГБОУ ВПО «НИУ МЭИ»,
Гилязов М.З. – младший научный сотрудник, кафедра ТЭВН ФГБОУ ВПО «НИУ МЭИ» 1
Применение стальных канатов в качестве грозотросов
• растяжение;• эолова вибрация;• пляска;• электротермические нагрузки при протекании токов КЗ;• электротермические нагрузки при прямых ударах молнии.
Области типового применения грозотросов на ВЛ 35 – 500 кВ
Класс напряжения, кВ Тип грозотроса Термическая стойкость, кА2·с
35 – 110 С-50 13
220 – 330 С-70 28
500 АС-70/72 –
Воздействия на грозотросы в эксплуатации:
На подходах к большим городам и вблизи генерирующих центров термические воздействия при протекании токов КЗ составляют 70–400 кА2·с
Повреждения грозотросовПерегрев стальных канатов вызывает отслоение цинкового покрытия и ускоренную коррозию стальной проволоки. При прямых ударах молнии наблюдался прямой пережог грозотросов.
Применение оптических кабелей, встроенных в грозотрос, (ОКГТ) сопровождается аттестационными испытаниями, проводимыми на кафедре ТЭВН МЭИ под руководством Л.В. Левитовой
Повреждения грозотросаа – суммарный заряд 76 Кл; б – суммарный заряд 85 Кл
В 2008 году введен СТО 71915393-ТУ 062-2008 «Канаты стальные (грозотрос) для защиты воздушных линий электропередач от прямых ударов молнии». Производители начали указывать стойкость изделий к термическому воздействию токов КЗ и сообщают о высокой стойкости к токам разрядов молнии, которая определена для грозотросов диаметром 22 мм.
Пробные испытания провода АС-240/39 на каф. ТЭВНИспытания проводились при натяжении провода 2000 даН вместо рекомендуемого значения 2350 даН при зарядах 54 – 144 Кл.
Промежуток «электрод-провод» 5 см Суммарный заряд 54 Кл, Iимп = 80 кА
Суммарный заряд 144 Кл, Iимп = 180 кАСуммарный заряд 144 Кл, Iимп = 80 кА
Расчетная оценка энергетических воздействий на ОПН 110 кВ
Опора типа УММ 220-3.110.40 Опора типа ПММ 110-3Б
Результаты расчета грозоупорности
ПараметрUном ОПН,
кВUнд, кВ Iп, А
Uост, кВ при грозовом импульсе тока 8/20 мкс с амплитудой, А
5000 10000 20000
Значение 110 88 800 264 284 312
Параметры подвесных ОПНп-110/800/88-10-III УХЛ1-П
5 10 15 2010
-2
10-1
100
101
102
Rоп
, Ом
n откл
, 1/(
100
км 1
00 г
р.ч.
)
51 53 56 58
7.7 10 14 18
0.22 0.43
0.73 1.3
0.039 0.078
0.21
0.49
аб
5 10 15 2010
-3
10-2
10-1
100
101
102
Rоп
, Ом
n откл
, 1/(
100
км 1
00 г
р.ч.
)
59 62 65 68
10 13 16 20
0.15
0.39
1.1 2
0.0085
0.034
0.25
0.69
аб
Удельные числа грозовых отключений ВЛ на опорах УММ 220-3.110.40а – ВЛ без ОПН; б – ВЛ с ОПН
Удельные числа грозовых отключений ВЛ на опорах ПММ 110-3Б
а – ВЛ без ОПН; б – ВЛ с ОПН
Результаты расчета повреждаемости ОПН
Расчетные интегральные распределения вероятностей энергий, рассеиваемых в ОПН, установленных на опорах УММ 220-3.110.40
а –Rоп = 10 Ом; б – Rоп = 100 Ом1 – только удары в провод; 2 – только удары в опору; 3 – для обоих случаев
0 200 400 600 800 100010
-3
10-2
10-1
100
W, кДж
PW
0.052
0.012
0.032
Wдоп
= 746 кДж
123
0 200 400 600 800 100010
-3
10-2
10-1
100
W, кДж
PW
0.011
0.13 0.073
Wдоп
= 746 кДж
123
а) б)
nповр = NудP(W > Wдоп) = 90·0,032 ≈ 3 повр./(100 км ·100 гр.ч.) при Rоп = 10 Ом
Упрощенные схемы для оценки энергий в ОПН
Удар молнии в опору
Удар молнии в провод
10 20 30 40 50 60 70 80 90 10010
-2
10-1
100
101
102
Rоп
, Ом
n повр
, 1/(
100
км 1
00 г
р.ч.
)
5.5
9.5 15
0.06
0.21 0.24
12
Влияние грозотроса на энергетические воздействия на ОПН
Расчетные средние удельные числа повреждений ОПН при различных сопротивлениях ЗУ опор1 – ВЛ без тросов ОПН во всех фазах; 2 – ВЛ с тросом ОПН во всех фазах
Выводы1. В случае создания ВЛ без тросовой защиты необходимо проведение исследований молниестойкости фазных проводов ВЛ, регламентирование процедуры их испытаний и разработка методик и регламентов по их восстановлению в процессе эксплуатации.
2. Для ВЛ с тросовой защитой необходима разработка рекомендаций по применению грозозащитных тросов в районах с различной грозовой активностью.
3. Для ВЛ, на которых применяются волоконно-оптические линии связи (ВОЛС), грозоупорность может быть повышена за счет подвески металлического оптического кабеля типа ОКГТ в межфазовом пространстве или под проводами вместо диэлектрического оптического кабеля.
4. Установка ОПН на ВЛ без грозозащитных тросов весьма эффективна в части снижения числа грозовых отключений – можно достичь числа отключений, на порядок меньшего, чем для линий с тросовой защитой. Для учета энергетических воздействий на ОПН рекомендуется ввести дополнительный параметр надежности – среднее число повреждений ОПН. Для ВЛ 110 кВ расчетное значение этого параметра может достигать 10 повр./(100 км∙100 гр.ч.).
5. Для эффективного, технически и экономически обоснованного обеспечения надежности ВЛ требуется комплексное рассмотрение всех влияющих факторов, которое должно найти отражение в создании нормативного документа, регламентирующего объем и содержание мероприятий по обеспечению требуемой грозоупорности.
top related