Кабельные линии 6—500 кВ. Повышение эффективности

Page 1
background image

Page 2
background image

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


Page 3
background image

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

.


Читать онлайн

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.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»