25 февраля 2021
 
2020  

 

 

Участники конференции «Высоковольтные воздушные и кабельные линии электропередачи» обсудили актуальные вопросы и новые тенденции

Участники конференции «Высоковольтные воздушные и кабельные линии электропередачи» обсудили актуальные вопросы и новые тенденции

Оцените материал
(5 голосов)

26–28 января в онлайн-формате прошла конференция «Высоковольтные воздушные и кабельные линии электропередачи: актуальные вопросы и новые тенденции». Это вторая по счету конференция, впервые она была организована в апреле 2020 года в онлайн-формате. Организатором ее уже традиционно выступили АО НПО «Стример» и АО «Электросетьстройпроект». Информационный партнер — журнал «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» представляет подробности трех дней этого мероприятия.

Марина Ермошина, к.ф.-м.н., руководитель направления альтернативного проектирования АО «НПО «Стример», модератор конференцииТема конференции вызвала повышенный интерес: в первой конференции приняли участие порядка четырехсот специалистов из России, Казахстана, Узбекистана, Грузии, Латвии, Украины, Австралии и других стран. Главные темы ее обсуждений — последние тенденции в развитии опор, фундаментов, заземляющих устройств, изоляторов, проводов и защитной арматуры воздушных линий электропередачи, соединений воздушных и кабельных линий, мониторинге состояния элементов ВЛ и КЛ — были продолжены в ходе нынешней конференции.

Как отметила модератор встречи, кандидат физико-математических наук, руководитель направления альтернативного проектирования АО «НПО «Стример» Марина Ермошина, «новизна и полезность представленных участниками исследований позволяет использовать их для обогащения собственного практического опыта». При этом сами организаторы уже всерьез задумываются о проведения конференции в традиционном живом формате. Ведь, как справедливо заметила Марина Ермошина, никакие «умные» сетей, о необходимости которых так много говорится в последнее время, не избавят электроэнергетиков от необходимости разрешения повседневных проблем, успешный результат зависит от полноценного профессионального взаимодействия.

Владимир Елпидифоров, руководитель отдела (Head of T&D) FCM Consulting, ВеликобританияКонференцию открыл доклад руководителя отдела (Head of T&D) FCM Consulting (Великобритания) Владимира Елпидифоров, который рассказал об особенностях формирования технико-нормативной базы при проектировании строительства и эксплуатации высоковольтных кабельных и воздушных линий электропередачи на примере Великобритании. Как считает спикер, несмотря на имеющиеся различия, российская электроэнергетика все же постепенно реализует британский сценарий, в первую очередь, конечно, благодаря продолжающейся мировой глобализации отрасли: «Перед электроэнергетикой Великобритании сегодня стоят ровно такие же задачи, как и перед российской — это качество электроснабжения, энергоэффективность, привлечение инвестиций». При этом он добавил, что учиться на собственном опыте «всегда эффективнее и быстрее, но не всегда дешево». В качестве наиболее убедительного доказательства такой целесообразности Владимир Елпидифоров привел в пример энергетический коллапс в Лондоне, произошедший 9 августа 2019 года. Напомним, что в результате этой аварии порядка одного миллиона потребителей, включая больницы, метро, железнодорожный пассажирский транспорт и аэропорт, почти на один час остались без электроснабжения. По словам спикера, одним из факторов, способствовавших развитию этой системной аварии, стал неверный алгоритм компенсации скоростной мощности кабельной линии напряжением 220 кВ длиной около 120 километров. «Аварии бы не случилось, если бы имеющиеся теоретические расчеты нашли соответствующее отражение в изменении программного обеспечения», — заметил он. Далее докладчик остановился на сильных сторонах Британской энергосистемы, отметив ее «взвешенную и сбалансированную политику, заметно выделяющуюся на общеевропейском фоне, несмотря на активное развитие безуглеродной энергетики».

Он не без удивления отметил, что среди российских энергетиков часто можно встретить отношение к нормативно-технической базе как к чему-то, спускаемому сверху, и не воспринимаемое как результат эволюционного процесса, каковой эта работа является на самом деле. Сетевой комплекс Великобритании, несмотря на приватизацию 90-тых годов, не стал отказываться от централизованной разработки основ нормативно-технической документации. Причина такого решения очевидна: высокий срок службы сетевого оборудования, определяющий жизнеспособность долгосрочных стратегий. В настоящее время в Великобритании работает 9 основных операторов-владельцев распределительных сетей и 4 оператора магистральных сетей, оказывающих наибольшее влияние на разработку нормативно-технической документации. Они же задают основные тренды технических требований, предъявляемых к сетям и их отдельным элементам. Владимир Елпидифоров уточнил, что функции государственного регулятора в данном случае сводятся к выдвижению определенных требований к работе сетевого комплекса, перед которым стоит задача поиска оптимального соотношения технических решений, в том числе с точки зрения цены-качества, и фиксация их в нормативно-правовых актах. Вместе с тем за государственным регулятором остается право визирования методологии оценки технического состояния основного оборудования и всех изменений, вносимых в данный документ, а также в сетевой кодекс. Регулятор наделен полномочиями применения санкций, вплоть до отзыва лицензии и последующей смены собственника, равно как и правом материального поощрения операторов при достижении высоких технико-экономических показателей. Владимир Елпидифоров также упомянул о таком факторе влияния на нормативно-техническую документацию как глобальный энергетический переход, обусловивший значительную трансформацию сетевого комплекса Великобритании в плане развития цифровых технологий. Наряду с этим разработка данного документа во многом зависит от конкретных локальных особенностей, в виду чего может сложиться такая ситуация, при которой нормативно-технические требования могут несущественно, но отличаться в различных сетевых компаниях.

Станислав Глинский, главный инженер направления альтернативного проектирования АО «НПО «Стример» Главный инженер направления альтернативного проектирования АО «НПО «Стример» Станислав Глинский рассказал о практике применения открытых и закрытых переходных пунктов при соединении воздушных и кабельных линий напряжением 35–220 кВ. В частности, он затронул проблему целесообразности при выборе тех или иных переходных пунктов. Он напомнил, что впервые эта проблема обозначилась в послевоенные годы, когда воздушные линии электропередачи стали заменять подземными. В наши дни она актуализировалась с новой силой благодаря урбанизации и стремительно увеличивающейся плотности застройки конгломераций. «С одной стороны мы имеем развитые новые жилые районы, уже изначально перенасыщенные наземной и подземной технологической инфраструктурой, а с другой — из-за дефицита мощностей исчерпывается потенциал развития классических распредустройств подстанций, на которые уже невозможно зайти с воздушными линиями. Здесь явное противоречие: есть дефицит мощностей и потребность в строительстве новых ЛЭП, но для этого нет свободных территорий», — говорит Станислав Глинский. Еще один довод, приводимый докладчиком в пользу возведения переходных пунктов, — экономическая целесообразность, которая объясняется более низкой стоимостью данного инженерного решения по сравнению с дорогостоящей прокладкой подземных кабельных линий электропередачи. Последние обоснованы только в стесненных условиях трассы, прохождения по природоохранным зонам, городской жилой и коммерческой застройке, а также при соседстве с другими подземными инфраструктурными объектами.

Выход из множества подобных сложных ситуаций, утверждает Станислав Глинский, заключается в строительстве кабельно-воздушных линий, состоящих из более длинных воздушных и более коротких кабельных участков, соединяемых между собой посредством переходных пунктов. Он подробно остановился на технической части переходных пунктов и его базовом функционале, к которому относится основное оборудование: концевые кабельные муфты, обеспечивающие соединение воздушного сталеалюминиевого провода и подземного кабеля, ограничители перенапряжения, заход силового кабеля и собственно сама несущая опорная защитная конструкция. Кроме того, с большой вероятностью в переходном пункте могут быть использованы разъединители, обеспечивающие коммутацию, и высоковольтные вводы, позволяющие провести фазные провода внутрь закрытого переходного пункта, устроенного, например, в здании (или воздушные провода с изоляцией в случае открытого переходного пункта).

В заключение Станислав Глинский отметил, что в настоящее время ООО «НПО «Стример» активно разрабатывает вопрос применения при воздушном и кабельном соединении сухих муфт, которые пришли на смену маслонаполненным муфтам. Последние при перегреве масляной жидкости и наличии определенных неисправностей приводили к взрыву с большим радиусом разлета осколков. В целом, основную мысль его доклада можно свести к следующему: совмещение различных конфигураций опорных пунктов в одном инженерном решении иногда решает сразу несколько актуальных задач: площадей, безопасности и оптимальной стоимости.

Василий Вычегжанин, начальник департамента эксплуатации сетей 35-500 кВ ПАО «Россети Московский регион»В продолжение темы переходных пунктов начальник Департамента эксплуатации сетей 35–500 кВ ПАО «Россети Московский регион» Василий Вычегжанин рассказал об особенностях работы цифрового переходного пункта на опоре 110 кВ, применяемого в его компании. Докладчик поблагодарил организаторов за полезное и нужное мероприятие, в котором сам он принимает участие во второй раз, и отдельно — коллегу Станислава Глинского, отметив, что его структурированный доклад значительно облегчил ему задачу выступления. Он начал с сообщения о высокой востребованности предлагаемого его компанией технического решения и призвал коллег из МРСК и 1сетевых организаций обратить на эту разработку более пристальное внимание. «Данное решение выполнено таким образом, чтобы обслуживающий персонал как можно меньше сталкивался с технологическими рисками и неудобствами», — пояснил Василий Вычегжанин. Он рассказал, что в настоящее время компания использует порядка 130 переходных пунктов разного вида (основные из которых — это 110 кВ). Но поиски компромисса в рамках реализации Положения ПАО «Россети» о единой технической политике в электросетевом комплексе постоянно продолжаются.

Новый цифровой переходной пункт на опоре, заверяют в компании ПАО «Россети Московский регион», полностью соответствует всем необходимым техническим и нормативным требованиям, согласно которым размещение переходных пунктов на опорах разрешается только на специальных переходных опорах, учитывающих всю дополнительную нагрузку. Кроме того, кабельные муфты, УПН, опорные изоляторы и другое оборудование в нем размещены на специальных конструкциях, позволяющих выполнить работы по обслуживанию оборудования без сборки лесов и применения подъемных механизмов. При этом исключен доступ сторонних лиц, а кабель защищен от механических повреждений, начиная от уровня земли до опорной концевой муфты. Василий Вычегжанин отметил, что данная разработка в настоящее время запатентована. Патентодержателем ее является ПАО «Россети Московский регион», заключивший лицензионный договор на предоставление прав. «В данном случае мы имеем не просто набор возможных вариантов, а уже готовое проектное решение под определенные вводные параметры. При этом отпадает всякая необходимость разбираться в многочисленных нюансах расположения одного оборудования относительно другого и т.д.», — подытожил Василий Вычегжанин.

Александр Шапеев, руководитель департамента перспективного развития ОАО «ВНИИР» Второй день конференции начался с доклада руководителя Департамента перспективного развития ОАО «ВНИИР» АБС Электро Александра Шапеева, выступавшего в секции «Мониторинг состояния элементов воздушных и кабельных линий». Он представил опыт своей компании в части разработки и внедрения системы распознавания повреждений на кабельном участке комбинированных кабельно-воздушных линий электропередачи напряжением 110 кВ и выше. Для восстановления электроснабжения потребителей при повреждениях на линиях электропередачи широко используется автоматическое повторное включение (АПВ), высоко эффективное в случае воздушных линий, но не неэффективно (и по существующим регламентам, как правило, не допустимое) для кабельных линий. В случае кабельно-воздушных линий (КВЛ), при котором АПВ выполняется на воздушном участке ЛЭП и запрещено на кабельном участке, требуется определить место повреждения за время, не превышающее время бестоковой паузы АПВ, и затем разрешить пуск АПВ при необходимости. Определение разрешения или блокирования АПВ при повреждении на КВЛ может выполняться системой селективного автоматического повторного включения (САПВ).

Основные тезисы представленного авторами исследования: не все способы селективного определения места повреждения на кабельном участке КВЛ способны обеспечить выполнение необходимых требований по быстродействию и точности расчета для системы САПВ. Эффективность методов определения места повреждения на кабельном участке будет зависеть от конфигурации КВЛ (в первую очередь от протяженности кабельных участков). Авторы предлагают новый метод выполнения системы САПВ для различных конфигураций КВЛ. Метод применим для КВЛ различной конфигурации: кабельный участок или участки расположены на различных расстояниях от подстанции (места установки защит и АПВ), кабельные участки могут иметь различные варианты заземления экранов (заземление экранов в одной или нескольких точках, с транспозицией и без транспозиции экранов) и т.д. существующими методами. Более подробно о результатах этого исследования можно прочитать в журнале «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 3(48) за 2018 г. В заключение Александр Шапеев отметил, что Федеральная сетевая компания подписала лицензионное соглашение с ОАО «ВНИИР» на изготовление и поставку системы селективного автоматического повторного включения на свои производственные объекты. Он также добавил, что в настоящее время разрабатывается соответствующая нормативно-техническая документация по внедрению системы для различных конфигураций КВЛ, имеющихся в эксплуатации в энергетической системе Российской Федерации.

 Дмитрий Петров из Управления цифрового развития и инноваций Департамента цифровой трансформации ПАО «МРСК Северо-Запада»Обсуждения в данной секции продолжил Дмитрий Петров из Управления цифрового развития и инноваций Департамента цифровой трансформации ПАО «МРСК Северо-Запада» с докладом «Обследование ВЛ 110 кВ с применением БПЛА и спутникового мониторинга». В нем были представлены результаты исследований, проведенных в июле-августе прошлого года, и которые, как надеются авторы, «будут внедрены в жизнь, несмотря на множество споров и разногласий в части цены». По словам докладчика, взяться за эти исследования его компанию заставил тот факт, что существующие требования к осмотрам превышают ресурсы большинства компаний как с технической, так и финансовой точки зрения. На сегодняшний день основными методами обследования линий по-прежнему являются пеший и вертолетный. При этом, отметил Дмитрий Петров, анализ 1300 классифицированных дефектов позволил сделать вывод, что большая их часть выявляется путем простого визуального осмотра, без воздействия на ВЛ. Основная задача, которую ставили перед собой авторы данных исследований, заключается в поиске быстрого и достоверного способа осмотра ВЛ путем применения визуальных средств. В целом, по словам Дмитрия Петрова, данная задача была решена. В частности, был применен метод обследования ВЛ 110 кВ с помощью геликоптера с 30-кратным увеличением, позволяющий производить съемку порядка 30–35 высоковольтных опор в день и обрабатывать порядка трети из них. Заданная степень увеличения позволяет качественно детализировать практически все имеющиеся на линии дефекты и сделать вывод, что многие из них не нуждаются в дальнейших инструментальных замерах. Важно отметить, что эта работа осуществляется без отключения ВЛ персоналом, не имеющим отношения к электроэнергетике. Дальнейший анализ проводится специалистами в области эксплуатации воздушных линий. Качество и скорость проведения таких исследований «быстрее, а качество и достоверность материалов намного выше», заключил Дмитрий Петров. Также он рассказал о других методах обследования ВЛ, применяемых в его компании.

Сергей Колосов, D.Sc., зам. ген. директора по науке АО «Электросетьстройпроект»Заместитель генерального директора по науке АО «Электросетьстройпроект», D.Sc., Сергей Колосов выступил с докладом «Датчики механических колебаний в составе системы мониторинга ВЛ», представляющих, по словам докладчика, область повышенного профессионального интереса его компании. Как считают авторы исследований, при расчете режимов ветровых колебаний проводов требуется использовать данные о фактическом воздействии ветра. Условия возникновения и поддержания колебаний напрямую связаны с характеристиками самих колебаний — амплитудой и частотой. Единственным способом подтверждения вибрационной нагрузки является прямое измерение переменных эоловой вибрации. Для осуществления этих прямых измерений АО «Электросетьстройпроект» была разработана система регистрации механических колебаний проводов и тросов ВЛ на основе датчиков колебаний, работающих в автономном режиме и в комплексе с онлайн-системой мониторинга. Такие датчики позволяют определять режимы вибрации провода, расчет циклически напряженных состояний, скорости деградации провода от вибрации, а также остаточный срок службы и время ожидания до возможных повреждений. Сергей Колосов добавил, что на сегодняшний день данное направление исследований активно разрабатывается многими компаниями, ввиду чего наблюдается отставание нормативно-технической документации. Он призвал разработчиков объединяться «для обмена опытом и не рассматривать друг друга только как конкурентов».

Ольга Ивашевская, заместитель коммерческого директора АО «Опытный завод Гидромонтаж»Третий день конференции завершился работой секции «Опоры, фундаменты, заземляющие устройства воздушных линий». Заместитель коммерческого директора АО «Опытный завод Гидромонтаж» Ольга Ивашевская затронула вопрос применения действующих нормативных документов при разработке конструктивно-технологической части линейных объектов энергетики и обеспечении надежности конструкций электросетевого строительства повышенного уровня ответственности на примере ВЛ 330 кВ и 500 кВ.

Николай Сенькин, к.т.н., главный эксперт Дирекции по капитальному строительству АО «НТЦ ФСК ЕЭС»Проблеме аварий на ВЛ и защите стальных конструкций опор от прогрессирующего обрушения было посвящено выступление кандидата технических наук, главного эксперта Дирекции капитального строительства АО «НТЦ ФСК ЕЭС», доцента Санкт-Петербургского Государственного Архитектурно-Строительного университета Николая Сенькина. Он представил результаты расчета металлоконструкций опор ВЛ 330 кв пространственных стержневых конструкций (вторичные расчетные схемы) на нагрузки среднеэксплуатационного режима работы с использованием программных комплексов ЛИРА-САПР и Scad Office. Были предложены меры по защите конструкций воздушных линий электропередачи от прогрессирующего обрушения, в частности, путем более частой установки анкерных опор при первой аварийной ситуации и усиления элементов при второй, включая установку дополнительных диафрагм жесткости.

Из опыта эксплуатации воздушных линий электропередачи известны две аварийные ситуации, которые следует отнести к прогрессирующему (лавинообразному) обрушению конструкций: массовое разрушение опор и фундаментов на участке воздушных линий, вызванное особыми аварийными нагрузками и ударами, и локальное повреждение конструкции одной опоры, например, «вандалами» в результате незаконного снятия несущих элементов. Для первой ситуации наиболее подходящим является моделирование падения опор на основе «принципа домино» из теории катастроф, когда первоначальный разрыв слабого звена провоцирует дальнейшее падение остальных заграждений. В случае стальных опор воздушных линий электропередачи напряжением 330 кВ причиной прогрессирующего (лавинообразного) обрушения конструкций часто является вандализм со снятием или срезанием несущих элементов (нижних панелей поясов и раскосов). Один из последних случаев произошел в 2016 году в Тюменской области, когда из-за действия вандалов произошло падение опоры на 500 кВ.

Николай Сенькин подробно остановился на недостатках действующей нормативно-технической документации, в частности российского стандарта СП 385.1325800.2018 (с изм. №1) «Защита зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения. Правила проектирования. Основные положения», согласно требованиям которого конструкции повышенного уровня ответственности класса КС-3 должны быть защищены от прогрессирующего обрушения. Он отметил, что стандарт напрямую не предусматривает защиту от обрушения линейных сооружений, таких как воздушные линии электропередачи, даже для классов напряжения 330 кВ и выше, но требует исполнения по условиям Главгосэкспертизы. Последние изменения, произошедшие в 2020 году, исключили из этого документа пункт про опоры линии электропередачи в составе линейных сооружений. «Но ведь все мы хорошо знаем, что класс напряжения 330 кВ и выше относится к категории опасных производственных объектов, а значит, и к повышенному уровню ответственности, и в соответствии с ГОСТ 27751-2014 в данном случае определяется необходимость еще выполнения расчета и на прогрессирующее обрушение», — сказал Николай Сенькин. В связи с этим он подчеркнул необходимость дополнения данного стандарта разделом, посвященным расчету конструкции опор воздушных линий электропередачи на прогрессирующее обрушение. Такая корректировка соответствовала бы требованиям пункта 6 ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» и уже упомянутому ГОСТ 27751-2014.

Елизавета Бондарева, инженер НИЛКЭС ООО «ПО «Энергожелезобетонинвест»Инженер НИЛКЭС ООО «ПО «Энергожелезобетонинвест» Елизавета Бондарева рассказала об опыте своей компании при строительстве ВЛ 35–500 кВ на железобетонных опорах из секционированных стоек. Для ВЛ 35–500 кВ были разработаны конструкции железобетонных опор из секционированных центрифугированных стоек. Кроме секционирования железобетонных центрифугированных конических и цилиндрических стоек при помощи внутреннего фланца, впервые были разработаны повышенные опоры, которые устанавливаются на фундаменты из цилиндрических секций диаметром 800 мм, длиной 5,0 или 6,7 м.

Стоит отметить, что подобные конструкции разрабатывались еще в 80-ых годах прошлого века, в частности, секционные опоры предусматривались при строительстве БАМ. Новые опоры, как утверждают в НИЛКЭС ООО «ПО «Энергожелезобетонинвест», обладают повышенной несущей способностью и долговечностью (не менее 70 лет). Кроме того, они просты в транспортировке и дают высокий экономический эффект. Так в случае с ПАО «Россети Ленэнерго», для которой в рамках НИОКР с 2016 по 2018 годы была разработана базовая серия современных железобетонных опор ВЛ 110 кВ из центрифугированных секционированных стоек, экономический эффект составил более 800 тысяч рублей на каждый километр. Во многом это стало возможным благодаря возможности установки железобетонных опор на фундаменты и увеличения высоты подвески провода, обеспечивших преимущество перед металлическими опорами за счет сокращения затрат при строительстве, реконструкции и эксплуатации. Как отметила в заключение Елизавета Бондарева, в настоящее время новые опоры успешно прошли все испытания, и уже применяются в строительстве. В 2020 году в Абзелиловском районе Республики Башкортостан была построена и введена в эксплуатацию ВЛ 110 кВ для электроснабжения завода сухих строительных смесей «Цемикс» австрийского холдинга «Ласселсбергера». На линии установлены двухцепные промежуточные железобетонные опоры марок СПБ110-2 и СПБ110-6Ф.

Татьяна Сбойчакова, ведущий инженер НИЛКЭС ООО «ПО «Энергожелезобетонинвест»В продолжение темы ведущий инженер НИЛКЭС ООО «ПО «Энерго железобетонинвест» Татьяна Сбойчакова представила участникам конференции разработанную специалистами этой компании новую навигационную систему электронного стандарта по применению серии железобетонных опор ВЛ 110 кВ из секционированных стоек. Она предназначена для широкого внедрения современных конструкций и повышения доступности технической информация для проектных, строительных и электросетевых компаний. Новый нормативно-технический документ состоит из трех частей и содержит интерактивные ссылки для мгновенного перехода к многочисленным справочникам. В первой его части представлено «Руководство по проектированию ВЛ», во второй — «Технологические карты на сборку и установку опор и фундаментов», в третьей содержатся «Типовые инструкции по эксплуатации опор». Татьяна Сбойчакова выразила уверенность, «что новый стандарт обеспечит принятие эффективных технических решений, сократит затраты на разработку проектов ВЛ и упростит работу строительно-монтажных и эксплуатирующих организаций». В свою очередь отметим, что результаты проведенной НИЛКЭС ООО «ПО «Энергожелезобетонинвест» работы вошли в Реестр инновационных решений, рекомендуемых к применению на объектах ДЗО ПАО «Россети» (№ 18-028-0067/1).

Также напомним, что презентации и видеозаписи докладов участников конференции «Высоковольтные воздушные и кабельные линии электропередачи: актуальные вопросы и новые тенденции» будут опубликованы на сайте конференции https://cable-overhead-lines.online/programma-konferentsii/ в свободном доступе в ближайшие дни.

Прочитано 1059 раз

Оставить комментарий

Убедитесь, что вы вводите (*) необходимую информацию, где нужно
HTML-коды запрещены

Подпишитесь на новости для профессионалов

 

Наши подписчики всегда вовремя получают самую достоверную информацию. Узнают первыми о предстоящих событиях и мероприятиях энергетической отрасли. Бесплатно получают эксклюзивные спецвыпуски журнала. Имеют возможность задать любой вопрос и получить быстрый ответ!

Вашу информацию увидят

Хотите выйти на большой рынок? Увеличить географию продаж? Тогда мы Вам поможем!  Воспользуйтесь эксклюзивным предложением, только для организаций, работающих в отрасли!

Позвоните по номеру +7 (495) 645-1241

И получите Ваше персональное предложение!