112
XXI заседание Ассоциации электроснабжения городов России «ПРОГРЕССЭЛЕКТРО»
ДМИТРИЕВ
МИХАИЛ
ВИКТОРОВИЧ
Доцент
Санкт
-
Петербургского
государственного
политехнического
университета
,
к
.
т
.
н
.
КАБЕЛЬНЫЕ
ЛИНИИ
6–500
КВ
.
ПОВЫШЕНИЕ
ЭФФЕКТИВНОСТИ
В
настоящее
время
в
электрических
се
-
тях
России
повсеместно
проектируются
и
эксплуатируются
кабельные
линии
с
изоляцией
из
сшитого
полиэтилена
.
Свойства
полиэтиленовой
изоляции
таковы
,
что
она
предназначена
для
длительной
работы
при
температуре
90
о
С
,
однако
реальная
темпе
-
ратура
большинства
линий
едва
ли
достигает
30
о
С
и
объясняется
малыми
рабочими
токами
в
жиле
кабеля
в
сравнении
с
теми
,
которые
ли
-
ния
могла
бы
пропускать
.
Учитывая
высокую
стоимость
кабельных
линий
классов
напряжения
6—500
кВ
,
состав
-
ляющую
десятки
миллионов
рублей
за
каждый
километр
трассы
,
подобное
недоиспользова
-
ние
возможностей
полиэтиленовой
изоляции
и
недогрузка
кабелей
представляется
расточи
-
тельной
.
По
моему
мнению
,
есть
много
причин
та
-
кого
положения
дел
,
но
главной
из
них
явля
-
ется
неоправданное
завышение
требований
к
пропускной
способности
,
т
.
е
.
завышение
тока
нагрузки
на
кабель
в
сравнении
с
реально
воз
-
можным
.
Завышению
тока
нагрузки
имеется
два
объ
-
яснения
:
•
в
расчёты
закладывают
не
нормальный
режим
,
а
ремонтный
или
послеаварийный
(
см
.
рис
. 1,
где
мощность
трансформатор
-
ной
подстанции
идёт
только
по
КЛ
-1);
•
в
ремонтных
или
послеаварийных
режимах
полагают
нагрузку
в
сети
не
реально
суще
-
ствующей
,
а
некой
перспективной
,
спрогно
-
зированной
на
годы
вперёд
.
Использование
при
выборе
кабеля
не
нор
-
мального
режима
(
НР
),
а
ремонтного
режима
Рис
. 1.
Схема
участка
сети
с
кабельными
линиями
113
25–26 марта 2015 г.
(
РР
)
или
послеаварийного
режима
(
ПАР
)
впол
-
не
оправданно
,
однако
вряд
ли
на
всё
время
существования
в
сети
РР
или
ПАР
нагрузка
будет
отвечать
максимуму
2030—2050
года
.
Поэтому
при
выборе
кабелей
с
изоляцией
из
сшитого
полиэтилена
следует
начать
исполь
-
зование
такого
понятия
,
как
способность
к
пе
-
регрузке
.
Так
,
согласно
размещённому
на
сайте
ОАО
«
ФСК
ЕЭС
»
стандарту
СТО
56947007-
29.060.20.072-2011 «
Силовые
кабельные
ли
-
нии
напряжением
110—500
кВ
.
Организация
эксплуатации
и
технического
обслуживания
.
Нормы
и
требования
»,
для
полиэтиленовой
изоляции
допускается
кратковременный
пере
-
грев
до
105
о
С
.
По
моим
оценкам
,
перегрев
изоляции
ка
-
беля
с
90
до
105
о
С
будет
отвечать
росту
допу
-
стимого
для
кабеля
тока
на
10—15%,
т
.
е
.
при
проектировании
кабелей
и
выборе
сечения
их
жилы
можно
брать
коэффициент
перегрузки
1,10—1,15
о
.
е
.
Такой
коэффициент
будет
учитывать
,
что
для
большинства
линий
совпадение
ремонт
-
ного
или
послеаварийного
режима
с
режимом
максимума
нагрузки
возможно
лишь
на
корот
-
кое
время
,
на
которое
вполне
допустим
пере
-
грев
кабеля
до
105
о
С
.
На
рис
. 2
приведён
условный
вид
суточно
-
го
графика
нагрузки
на
кабель
в
нормальном
режиме
(
НР
),
а
также
вид
этого
же
графика
тог
-
да
,
когда
в
схеме
на
рис
. 1
одна
из
двух
цепей
кабельной
линии
выведена
в
ремонт
(
РР
или
ПАР
),
и
нагрузка
на
работающую
цепь
удваи
-
вается
.
Если
пользоваться
сложившимися
в
нашей
стране
подходами
к
выбору
кабеля
,
то
согласно
рис
. 2
а
сечение
его
жилы
будет
выбрано
на
кратковременный
максимум
тока
нагрузки
.
Иными
словами
,
кабель
окажется
выбран
так
,
как
будто
бы
ему
предстоит
все
30—40
лет
ра
-
ботать
при
токе
,
который
на
самом
деле
если
и
возникнет
хотя
бы
один
раз
за
срок
службы
ка
-
беля
,
то
на
время
не
более
нескольких
часов
.
Поэтому
,
учитывая
высокую
стоимость
со
-
временных
кабельных
линий
6—500
кВ
с
изо
-
ляцией
из
сшитого
полиэтилена
,
предлагается
несколько
скорректировать
сложившийся
по
-
рядок
выбора
кабелей
и
закладывать
в
расчё
-
ты
не
максимальное
значение
тока
(
рис
. 2
а
),
а
уменьшенное
на
10—15% (
рис
. 2
б
).
Использование
коэффициента
перегрузки
1,10—1,15
при
проектировании
линии
во
многих
случаях
позволит
применять
в
сетях
кабели
с
сечением
жилы
на
одну
или
даже
две
ступени
ниже
(
по
шкале
типовых
значений
),
чем
при
-
менялись
до
сих
пор
,
а
это
позволит
экономить
миллионы
рублей
на
каждом
километре
трассы
.
При
этом
не
возникает
риска
длительного
перегрева
кабеля
или
ускоренного
старения
его
изоляции
,
ведь
согласно
рис
. 2
всё
равно
подавляющую
часть
срока
своей
службы
ка
-
бель
работает
в
нормальном
режиме
(
НР
)
сети
с
явной
недогрузкой
.
Рис
. 2.
Выбор
кабеля
по
ремонтному
режиму
на
максимум
тока
нагрузки
а
—
существующий
подход
без
учёта
способности
к
перегрузкам
;
б
—
предлагаемый
подход
с
учётом
способности
к
перегрузкам
.
Оригинал статьи: Кабельные линии 6—500 кВ. Повышение эффективности
В настоящее время в электрических сетях России повсеместно проектируются и эксплуатируются кабельные линии с изоляцией из сшитого полиэтилена. Свойства полиэтиленовой изоляции таковы, что она предназначена для длительной работы при температуре 90оС, однако реальная температура большинства линий едва ли достигает 30оС и объясняется малыми рабочими токами в жиле кабеля в сравнении с теми, которые линия могла бы пропускать.