Лабораторный комплекс опытных линий ультравысокого напряжения Федерального испытательного центра

Page 1
background image

Page 2
background image

76

СЕТИ

РОССИИ

Р

екордным

 

достижением

 

в

 

области

 

электросетево

-

го

 

строительства

 

в

 

СССР

 

было

 

включение

 

под

 

на

-

пряжение

 

первой

 

в

 

мире

 

ВЛ

 

пере

-

менного

 

тока

 

напряжением

 1150 

кВ

 

и

 

завершение

 

строительством

 

(

без

 

включения

 

под

 

напряжение

ВЛ

 

постоянного

 

тока

 

напряжением

 

±750 

кВ

Проекты

 

этих

 

электроуста

-

новок

 

выполнялись

 

на

 

основе

 

об

-

ширной

 

программы

 

экспериментов

 

и

 

расчетов

Выполненные

 

более

 

30 

лет

 

назад

 

эти

 

разработки

 

пока

-

зали

 

принципиальную

 

возможность

 

создания

 

мощных

 

сверхдальних

 

линий

 

электропередачи

 

ультравы

-

сокого

 

напряжения

  (

УВН

с

 

целью

 

передачи

 

большого

 

объема

 

элек

-

троэнергии

повышения

 

манев

-

ренности

 

и

 

надежности

 

крупных

 

государственных

 

энергетических

 

систем

Более

 

широкое

 

практическое

 

во

-

площение

 

в

 

жизнь

 

технология

 

пере

-

дачи

 

электроэнергии

 

с

 

использова

-

нием

 

ВЛ

 

УВН

 

получила

 

в

 XXI 

веке

 

в

 

Китае

Так

начиная

 

с

 2009 

года

 

в

 

Китае

 

введены

 

в

 

эксплуатацию

 

не

-

сколько

 

ВЛ

 

переменного

 

тока

 

напря

-

жением

 1000 

кВ

 

и

 

постоянного

 

тока

 

напряжением

 ±800 

кВ

Исследования

 

в

 

области

 

ВЛ

 

УВН

 

в

 

настоящее

 

время

 

ведутся

 

во

 

всех

 

странах

 

БРИКС

 (

Бра

-

зилия

Индия

Китай

ЮАР

), 

кроме

 

России

Усилия

 

этих

 

стран

 

направ

-

лены

 

на

 

создание

 

разветвленных

 

электрических

 

сетей

где

 

основное

 

Лабораторный 

комплекс опытных 

линий ультравысокого 

напряжения 

Федерального 

испытательного центра

Мощные электрические сети в совокупности с такими линей-
ными объектами, как железные дороги, автомобильные трас-
сы, магистральные нефте- и газопроводы оказывают большое 
влияние на геополитическую стратегию страны.

Андрей МАМОНТОВ, директор по  технической политике 

и инжинирингу ПАО «ФИЦ»,

Лев ВЛАДИМИРСКИЙ, заведующий отделом ТВН ОАО «НИИПТ», 

Юрий ГЕРАСИМОВ, ведущий инженер НПО «Стример», 

Александр СИВАЕВ, технический директор НПО «Стример», 

Наталия КУТУЗОВА, научный сотрудник ОАО «НТЦ ЕЭС»,

Михаил ЯРМАРКИН, заведующий кафедрой 

ФГАОУ ДПО ПЭИПК

в

о

з

д

у

ш

н

ы

е

 л

и

н

и

и

воздушные линии


Page 3
background image

77

значение

 

уделяется

 

сетям

 

ультравысокого

 

напряже

-

ния

которые

 

позволяют

 

найти

 

компромисс

 

между

 

центрами

 

генерации

 

электроэнергии

 

и

 

районами

 

ее

 

максимального

 

потребления

.

На

 

рассматриваемую

 

перспективу

 

наиболее

 

высоким

 

классом

 

напряжения

 

в

 

ЕЭС

 

России

 

оста

-

ется

 1000 

кВ

 

для

 

сетей

 

переменного

 

тока

а

 

также

 

освоенные

 

и

 

сооружаемые

 

в

 

настоящее

 

время

 

за

 

рубежом

 

ВЛ

 

постоянного

 

тока

 

классов

 

напряжения

 

±500, ±600 

и

 ±800 

и

 ±1000 

кВ

Основная

 

роль

 

этих

 

электропередач

 

будет

 

заключаться

 

в

 

создании

 

электрических

 

мостов

 

по

 

нескольким

 

направлени

-

ям

  (

северное

центральное

южное

). 

Первым

 

ша

-

гом

 

в

 

реализации

 

этих

 

направлений

 

предусматри

-

вается

 

создание

 

Федерального

 

испытательного

 

центра

в

 

состав

 

которого

 

входит

 

линейный

 

поли

-

гон

 

УВН

включающий

 

опытные

 

ВЛ

 

напряжением

 

до

 1200 

кВ

 

переменного

 

тока

 

и

 

до

 ±1000 

кВ

 

посто

-

янного

 

тока

.

ФЕДЕРАЛЬНЫЙ

ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ

 

ЦЕНТР

Федеральный

 

испытательный

 

центр

 

проек

-

тируется

 

на

 

площади

 72,4 

га

 

в

 

промышленной

 

зоне

  «

Белоостров

» 

в

 

Курортном

 

районе

 

Санкт

-

Петербурга

Официальный

 

старт

 

проекту

 

дан

 

на

 

Петербургском

 

международном

 

экономическом

 

форуме

-2015. 

В

 

сентябре

 2015 

года

 

Правитель

-

ство

 

Санкт

-

Петербурга

 

присвоило

 

проекту

 

ФИЦ

 

статус

 

стратегического

.

Федеральный

 

испытательный

 

центр

 — 

между

-

народный

 

научно

-

производственный

 

комплекс

который

 

будет

 

оснащен

 

современной

 

испытатель

-

ной

 

и

 

метрологической

 

базой

обеспечит

 

полный

 

комплекс

 

испытаний

 

на

 

соответствие

 

российским

 

и

 

международным

 

стандартам

 

в

 

части

 

электро

-

технического

 

оборудования

 

в

 

классах

 

напряжений

 

0,4–1150 

кВ

.

В

 

состав

 

ФИЦ

 

войдут

 9 

лабораторных

 

комплек

-

сов

 (

ЛК

), 

разработанных

 

с

 

учетом

 

перспективного

 

развития

 

отечественной

 

и

 

зарубежной

 

электро

-

энергетики

Среди

 

них

 — 

лабораторный

 

комплекс

 

линий

 

ультравысокого

 

напряжения

  (

ЛК

 

линий

 

УВН

). 

Это

 

уникальный

 

для

 

России

 

открытый

 

по

-

лигон

 

для

 

высоковольтных

 

испытаний

 

и

 

исследо

-

ваний

 

разнообразных

 

конструкций

 

и

 

элементов

 

воздушных

 

линий

 

переменного

 

и

 

постоянного

тока

.

НАЗНАЧЕНИЕ

 

И

 

ХАРАКТЕРИСТИКИ

ЛК

 

ЛИНИЙ

 

УВН

Лабораторный

 

комплекс

 

линий

 

УВН

 

создает

-

ся

 

для

 

проведения

 

полномасштабных

 

испытаний

 

и

 

исследований

 

при

 

решении

 

вопросов

связан

-

ных

 

с

 

проектированием

 

и

 

эксплуатацией

 

ВЛ

 

на

-

пряжением

 

до

 1200 

кВ

 

переменного

 

и

 ±1000 

кВ

 

постоянного

 

тока

Конечной

 

целью

 

этих

 

работ

 

яв

-

ляется

 

повышение

 

надежности

улучшение

 

тех

-

нико

-

экономических

 

показателей

  (

в

 

т

.

ч

уменьше

-

ние

 

потерь

увеличение

 

пропускной

 

способности

и

 

снижение

 

влияния

 

на

 

окружающую

 

среду

 

проек

-

тируемых

 

или

 

модернизируемых

 

ВЛ

 

за

 

счет

 

выбо

-

ра

 

оптимальных

 

решений

 

по

 

воздушной

 

и

 

линей

-

ной

 

изоляции

молниезащите

конструкции

 

опор

 

и

 

расщепленных

 

фаз

  (

полюсов

), 

заземляющих

 

устройств

системам

 

мониторинга

 

состояния

 

ВЛ

методам

 

выполнения

 

ремонтных

 

работ

 

под

 

напря

-

жением

 

и

  

др

.

Результаты

 

исследований

 

и

 

испытаний

 

на

 

ЛК

 

ли

-

ний

 

УВН

 

будут

 

использованы

 

для

 

следующих

 

целей

:

• 

Разработка

 

основных

 

технических

 

решений

 

по

 

традиционным

компактным

 

и

 

гибридным

 

(

с

 

подвеской

 

на

 

одной

 

опоре

 

двух

 

цепей

 

раз

-

ного

 

класса

 

напряжения

 

или

 

разного

 

рода

 

тока

ВЛ

 

напряжением

 

до

 1200 

кВ

 

переменного

 

и

 ±1000 

кВ

 

постоянного

 

тока

включая

:

– 

выбор

 

проводов

грозозащитных

 

тросов

 

и

 

линейной

 

арматуры

;

– 

выбор

 

изоляции

 

и

 

габаритов

 

линии

;

– 

выбор

 

основных

 

размеров

 

и

 

конструкции

 

опор

;

– 

разработку

 

систем

 

грозозащиты

 

ВЛ

 

и

 

мол

-

ниезащиты

 

оборудования

;

– 

определение

 

потерь

 

на

 

корону

;

– 

определение

 

влияния

 

ВЛ

 

на

 

окружающую

 

среду

;

– 

разработку

 

безопасных

 

методов

 

работы

 

под

 

напряжением

;

– 

оснащение

 

ВЛ

 

датчиками

 

контроля

 

состоя

-

ния

.

• 

Разработка

 

нормативно

-

технических

 

докумен

-

тов

 

по

 

профильным

 

направлениям

.

• 

Оказание

 

инжиниринговых

 

и

 

консалтинговых

 

услуг

включая

:

– 

проверку

 

принятых

 

технических

 

решений

 

по

 

ВЛ

 

различных

 

классов

 

напряжения

;

– 

испытания

 

образцов

 

оборудования

 

и

 

эле

-

ментов

 

ВЛ

 

на

 

стадии

 

разработки

 

и

 

перед

 

за

-

пуском

 

в

 

серийное

 

производство

;

– 

исследования

 

физических

 

моделей

 

и

 

макет

-

ных

 

образцов

;

– 

разработку

 

средств

 

измерений

диагностики

 

и

 

контроля

;

– 

сертификацию

 

электротехнического

 

обору

-

дования

 

и

 

новых

 

конструктивных

 

решений

 

по

 

ВЛ

;

– 

оказание

 

методологической

 

помощи

 

по

 

во

-

просам

 

испытания

 

оборудования

.

Среди

 

других

 

лабораторных

 

комплексов

 

ФИЦ

 

комплекс

 

ВЛ

 

УВН

 

выделяется

 

большой

 

террито

-

рией

 (~18 

га

и

 

открытым

 

размещением

 

основных

 

испытательных

 

площадок

 

и

 

оборудования

Ком

-

плекс

 

состоит

 

из

 

десяти

 

площадок

двух

 

опытных

 

участков

 

ВЛ

 

высокого

 

и

 

ультравысокого

 

напряже

-

ний

двух

 

стендов

 

длительных

 

испытаний

 

изо

-

ляторов

  (

СДИ

ВН

 

и

 

УВН

многофункциональной

 

открытой

 

испытательной

 

площадки

  (

ОИП

), 

пло

-

щадок

 

для

 

исследования

 

характеристик

 

систем

 

заземления

 

и

 

молниезащиты

лаборатории

 

ис

-

пытаний

 

линейных

 

разрядников

  (

ЛабОПН

), 

круп

-

ногабаритной

 

многофункциональной

 

камеры

 

для

 

электрических

термомеханических

 

и

 

климатиче

-

ских

 

испытаний

  (

БКИ

и

 

стенда

 

моделирования

 

короны

 (

СМК

).

 2 (35) 2016


Page 4
background image

78

СЕТИ РОССИИ

Рис

. 1. 

План

 

размещения

площадок

 

и

 

оборудования

ЛК

 

ВЛ

 

УВН


Page 5
background image

79

Уникальность

 

комплекса

 

заключается

 

в

 

его

 

универсальности

 

по

 

диапазону

 

испытательных

 

напряжений

сочетанию

 

переменного

 

и

 

постоян

-

ного

 

тока

наличию

 

двух

 

опытных

 

линий

 

ВН

 

и

 

УВН

Так

будут

 

проводиться

 

испытания

 

изоляторов

 

в

 

диапазоне

 

напряжений

 

от

 3 

кВ

  (

применительно

 

к

 

изоляторам

 

железнодорожной

 

контактной

 

сети

до

 1200 

кВ

  (

применительно

 

к

 

полномасштабным

 

изолирующим

 

подвескам

 

длиной

 

более

 10 

м

 

для

 

линий

 

УВН

). 

Опытная

 

ВЛ

 

УВН

 

будет

 

также

 

исполь

-

зоваться

 

как

 

для

 

прикладных

 

целей

 

обучения

 

ра

-

ботам

 

под

 

напряжением

 

или

 

испытания

 

датчиков

 

контроля

 

состояния

так

 

и

 

для

 

всевозможных

 

но

-

ваторских

 

исследований

.

В

 

Российской

 

Федерации

 

испытательный

 

центр

 

международного

 

уровня

 

строится

 

впервые

поэто

-

му

 

его

 

многофункциональность

 

и

 

комплексность

 – 

как

 

преимущество

так

 

и

 

сложность

Помимо

 

со

-

временных

 

стандартов

 

необходимо

 

уже

 

сегодня

 

учесть

 

требования

 

будущего

предусмотреть

 

раз

-

витие

 

общемировых

 

тенденций

таких

 

технологий

как

 

интеллектуальные

 

сети

возобновляемые

 

ис

-

точники

 

энергии

продумать

 

их

 

включение

 

в

 

сете

-

вую

 

инфраструктуру

.

Это

 

в

 

полной

 

мере

 

относится

 

к

 

оснащению

 

ЛК

 

установками

 

постоянного

 

тока

 (

УПТ

). 

За

 

рубежом

особенно

 

в

 

странах

 

с

 

большой

 

территорией

как

 

Китай

Бразилия

Индия

США

техника

 

передачи

 

электроэнергии

 

постоянным

 

током

 

интенсивно

 

развивается

Основные

 

преимущества

 

этой

 

тех

-

нологии

 — 

высокая

 

пропускная

 

способность

 

при

 

существенно

 

меньшей

 

полосе

 

отчуждения

 

земли

 

под

 

ВЛ

экономичность

повышение

 

управляемо

-

сти

 

и

 

живучести

 

энергосистемы

При

 

этом

 

в

 

Рос

-

сии

где

 

есть

 

все

 

предпосылки

 

для

 

сооружения

 

линий

 

электропередачи

 

постоянного

 

тока

пока

 

недостаточно

 

компетенции

.

Сегодня

 

в

 

стране

 

отсутствует

 

испытательный

 

комплекс

хоть

 

сколько

-

нибудь

 

близкий

 

к

 

проек

-

тируемому

 

ЛК

 

ВЛ

 

УВН

 

ФИЦ

 

по

 

функциональному

 

и

 

техническому

 

наполнению

Испытательные

 

цен

-

тры

созданные

 

в

 

СССР

 

в

 

период

 

освоения

 

выс

-

ших

 

классов

 

напряжения

внедрения

 

в

 

энергетику

 

линий

 

электропередачи

 

постоянного

 

тока

 

и

 

созда

-

ния

 

Единой

 

энергосистемы

 

страны

уже

 

не

 

функ

-

ционируют

 

либо

 

используются

 

ограниченно

.

Компоновка

 

комплекса

  (

рисунок

 1) 

выполнена

 

с

 

максимально

 

эффективным

 

использованием

 

выделенной

 

территории

 

с

 

учетом

 

обеспечения

 

следующих

 

условий

:

• 

рациональная

 

подача

 

испытательных

 

воздей

-

ствий

 

к

 

объектам

 

испытаний

  (

минимальная

 

длина

 

подводящей

 

ошиновки

минимум

 

скре

-

щиваний

 

проводов

 

и

 

пересечений

 

с

 

другими

 

объектами

 

ЛК

);

• 

возможность

 

одновременной

 

работы

 

оборудо

-

вания

 

для

 

проведения

 

испытаний

 

на

 

различ

-

ных

 

площадках

;

• 

возможность

 

включения

 

в

 

работу

 

нескольких

 

площадок

 

для

 

проведения

 

одного

 

эксперимен

-

та

 (

совместная

 

работа

);

• 

безопасность

 

населения

 

и

 

персонала

.

На

 

рисунке

 1 

указаны

 

следующие

 

основные

 

функциональные

 

элементы

 

ЛК

1 — 

опытная

 

воздушная

 

линия

 

УВН

;

2 — 

опытная

 

воздушная

 

линия

 

ВН

;

3 — 

открытая

 

испытательная

 

площадка

 (

ОИП

);

4 — 

СДИ

 

УВН

 

постоянного

 

напряжения

;

5 — 

СДИ

 

СВН

;

6 — 

СДИ

 

УВН

 

переменного

 

напряжения

;

7 — 

СДИ

 

ВН

;

8 — 

трехфазный

 

силовой

 

трансформатор

 

10/10/35/110 10 

МВА

;

 

трехфазный

 

управляемый

 

шунтирующий

 

реактор

;

10 — 

группа

 

трансформаторов

 1200 

кВ

;

11 — 

группа

 

трансформаторов

 600 

кВ

;

12 — 

трансформатор

 600 

кВ

;

13 — 

установки

 

постоянного

 

тока

 ±1200 

кВ

, 0,5 

А

;

14 — 

установка

 

постоянного

 

тока

 ±1600 

кВ

, 1 

А

;

15 — 

ГИН

 10 

МВ

;

16 — 

башня

 

климатических

 

испытаний

 (

БКИ

);

17 — 

ввод

 

от

 

ударного

 

генератора

 

лаборатории

 

большой

 

мощности

 

к

 

зданию

 «

ГИТ

 

и

 

КК

ОПН

»;

18 — 

стенд

 

моделирования

 

короны

 (

СМК

);

19 — 

каскад

 

трансформаторов

 3,0 

МВ

;

20 — 

площадка

 

исследований

 

систем

 

молние

-

защиты

 

объектов

 (

МЗ

);

21 — 

площадка

 

испытаний

 

систем

 

заземления

 (

СЗ

);

22 — 

складское

 

помещение

;

23 — 

зона

 

измерений

;

24 — 

стеклопластиковые

 

опоры

;

25 — 

портальные

 

опоры

 

ВЛ

 

УВН

;

26 — 

анкерные

 

опоры

 

ВЛ

 

УВН

;

27 — 

квадратная

 

распределительная

 

конструкция

;

28 — 

пульт

 

управления

;

29 — 

здание

 «

ГИТ

 

и

 

КК

ОПН

» — 

лаборатория

 

испытаний

 

систем

 

грозозащиты

 

и

 

ОПН

.

ПАРАМЕТРЫ

 

ОСНОВНОГО

 

ИСПЫТАТЕЛЬНОГО

 

ОБОРУДОВАНИЯ

В

 

составе

 

ЛК

 

линий

 

УВН

 

предполагается

 

ис

-

пользование

 

следующих

 

испытательных

 

транс

-

форматоров

 

промышленной

 

частоты

:

• 

группа

 

однофазных

 

транс форматоров

1200 

кВ

/5 

МВА

 

для

 

работы

 

на

 

опытную

 

воздуш

-

ную

 

линию

 

УВН

 

и

 

стенд

 

длительных

 

испытаний

 

изолирующих

 

конструкций

 

УВН

;

• 

группа

 

однофазных

 

транс форматоров

600 

кВ

/2 

МВА

 

для

 

работы

 

на

 

опытную

 

ВЛ

 

УВН

опытную

 

ВЛ

 

ВН

 

для

 

класса

 220 

кВ

стенды

 

длительных

 

испытаний

 

изоляторов

 

ВН

 

и

 

СВН

отдельные

 

трансформаторы

 

будут

 

исполь

-

зоваться

 

для

 

исследований

 

междуфазной

 

изоляции

 

ВЛ

 

классов

 

напряжения

 

до

 1200 

кВ

 

импульсами

 

коммутационных

 

перенапряжений

 

(

совместно

 

с

 

ГИН

);

• 

каскад

 

испытательных

 

трансформаторов

 

3,0 

МВ

/6 

МВА

 

для

 

работы

 

на

 

открытую

 

площад

-

ку

 

и

 

климатическую

 

камеру

 

при

 

исследованиях

 

изолирующих

 

подвесок

молниезащиты

 

ВЛ

 

и

 

других

 

объектов

;

• 

трансформатор

 600 

кВ

/2 

МВА

  (

Т

600),

 

пред

-

назначенный

 

для

 

тех

 

же

 

целей

что

 

и

 

каскад

 

 2 (35) 2016


Page 6
background image

80

СЕТИ РОССИИ

трансформаторов

 

при

 

исследованиях

 

при

-

менительно

 

к

   

классам

 

напряжения

 

до

 500 

кВ

 

на

 

ОИП

  (

позволит

 

сберечь

 

ресурс

 

каскада

), 

а

 

также

 

для

 

подачи

 

переменного

 

напряжения

 

на

 

коронную

 

клетку

 (

СМК

);

• 

трансформатор

 10/10 

кВ

, 500 

кВА

 

для

 

про

-

ведения

 

испытаний

 

изоляторов

 

напряжением

 

промышленной

 

частоты

 

на

 

СДИ

 

ВН

;

• 

трансформаторы

 0,4/100 

кВ

, 500 

кВА

 

и

 0,4/10 

кВ

100 

кВА

 

для

 

проведения

 

испытаний

 

линейных

 

разрядников

 

в

 

ЛабОПН

.

Трансформаторы

 

снабжены

 

коммутационными

 

приставками

 

для

 

генерации

 

импульсов

 

комму

-

тационных

 

перенапряжений

 

с

 

длиной

 

фронта

 

от

 

1000 

до

 5000 

мкс

Для

 

испытаний

 

коммутацион

-

ными

 

импульсами

 

с

 

меньшими

 

длинами

 

фронтов

 

(

сотни

 

микросекунд

используется

 

ГИН

 10 

МВ

.

В

 

составе

 

ЛК

 

ВЛ

 

УВН

 

планируется

 

использование

 

следующих

 

установок

 

постоянного

 

тока

 (

УПТ

)

:

• 

две

 

независимые

 

униполярные

 

УПТ

 +1200 

кВ

 

и

 –1200 

кВ

 (0,5 

А

)

 

для

 

подачи

 

постоянного

 

напряжения

 

на

 

опытную

 

ВЛ

 

УВН

 

в

 

биполярном

 

или

 

квадруполярном

 

режиме

эти

 

же

 

установки

 

работают

 

на

 

СДИ

 

постоянного

 

ультравысокого

 

напряжения

 (

СДИ

 

УВН

и

 

коронную

 

клетку

 (

СМК

при

 

исследованиях

 

характеристик

 

короны

 

рас

-

щепленных

 

проводов

 

в

 

биполярном

 

режиме

;

• 

униполярная

 

УПТ

 ±1600 

кВ

, 1 

А

 

с

 

реверсом

 

полярности

 

для

 

испытаний

 

повышенным

 

постоянным

 

напряжением

 

воздушных

 

проме

-

жутков

 

и

 

элементов

 

ВЛ

 

до

 ±(800–1100) 

кВ

 

на

 

ОИП

испытаний

 

изолирующих

 

подвесок

 

в

 

БКИ

для

 

работы

 

на

 

СМК

 

при

 

исследованиях

 

харак

-

теристик

 

короны

 

в

 

униполярном

 

режиме

.

Подача

 

импульсного

 

напряжения

имитирующе

-

го

 

грозовые

 

воздействия

осуществляется

 

от

 

ГИН

 

с

 

номинальным

 

напряжением

 10 

МВ

 (1300 

кДж

на

 

опытный

 

пролет

 

ВЛ

 

УВН

открытую

 

площадку

БКИ

 

и

 

площадку

 

для

 

испытаний

 

систем

 

молниезащиты

.

Генератор

 

импульсного

 

тока

  (

ГИТ

)

 100 

кА

50 

мкс

/300 

кВ

 

и

 

колебательный

 

контур

 (

КК

)

 60 

кВ

10 

кА

/0,02 

с

 

используются

 

для

 

подачи

 

напряжения

 

и

 

тока

 

на

 

опытную

 

ВЛ

 

ВН

 

при

 

моделировании

 

ре

-

жима

 

короткого

 

замыкания

 

на

 

ВЛ

 

до

 110 

кВ

вы

-

званного

 

разрядом

 

молнии

.

Для

 

обеспечения

 

исследований

 

на

 

ВЛ

 

ВН

 

воз

-

действиями

 

рабочих

 

токов

 

и

 

токов

 

короткого

 

замыкания

 

при

 

минимальной

 

потребляемой

 

из

 

сети

 

мощности

 

предусматривается

 

силовой

 

трех

-

фазный

 

трансформатор

 10/10/35/110 

кВ

, 10 

МВА

 

и

 

управляемый

 

шунтирующий

 

реактор

  (

УШР

110 

кВ

, 10 

МВА

.

ХАРАКТЕРИСТИКИ

ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ

 

ПЛОЩАДОК

1. 

Опытная

 

воздушная

 

линия

 

УВН

Опытная

 

ВЛ

 

УВН

 

предназначена

 

для

 

иссле

-

дований

 

электромагнитных

 

полей

всепогодных

 

характеристик

 

потерь

 

на

 

корону

электрической

 

прочности

 

междуфазной

 

изоляции

 

ВЛ

испыта

-

ний

 

методов

 

работы

 

под

 

напряжением

измерений

 

наведенных

 

напряжений

 

на

 

соседние

 

ВЛ

линии

 

связи

 

и

 

др

в

 

условиях

максимально

 

приближен

-

ных

 

к

 

реальным

 

ВЛ

 

разнообразных

 

конфигураций

 

напряжением

 110–1200 

кВ

 

переменного

 

тока

 

и

 

до

 

±1000 

кВ

 

постоянного

 

тока

По

 

результатам

 

экс

-

периментов

 

на

 

опытной

 

ВЛ

 

УВН

 

будут

 

разрабаты

-

ваться

 

нормы

 

по

 

выбору

 

оптимальных

 

конструк

-

ций

 

фаз

 (

полюсов

), 

мероприятия

 

по

 

минимизации

 

коронного

 

разряда

 

на

 

проводах

 

и

 

арматуре

сни

-

жению

 

электрических

 

потерь

уменьшению

 

напря

-

женности

 

электрического

 

поля

радиопомех

 

и

 

дру

-

гих

 

факторов

 

экологического

 

влияния

 

ВЛ

.

Длина

 

опытной

 

ВЛ

 

УВН

 

составляет

 430 

м

опыт

-

ного

 

пролета

 — 300 

м

Пролет

 

ограничен

 

портальны

-

ми

 

опорами

 

высотой

 

в

 

свету

 85 

м

шириной

 — 70 

м

снабженными

 

двумя

 

дополнительными

 

подвижными

 

траверсами

 

для

 

формирования

 

пространственного

 

расположения

 

проводов

 

ВЛ

 

с

 

вертикальным

 

рас

-

положением

 

фаз

На

 

каждой

 

из

 

трех

 

траверс

 

уста

-

новлены

 

три

 

тельферные

 

тележки

 (

кран

-

балки

для

 

крепления

 

изолирующих

 

подвесок

Их

 

наличие

 

по

-

зволит

 

оперативно

 

изменять

 

положение

 

проводов

 

и

 

моделировать

 

разнообразные

 

конфигурации

 

ВЛ

 

сверхвысокого

 

и

 

ультравысокого

 

переменного

 

на

-

пряжения

 

в

 

одноцепном

 

и

 

двухцепном

 

исполнении

ВЛ

 

постоянного

 

напряжения

 

в

 

биполярном

 

и

 

квадру

-

полярном

 

исполнении

а

 

также

 

гибридных

 

ВЛ

соче

-

тающих

 

цепи

 

разных

 

классов

 

напряжения

 

или

 

родов

 

тока

На

 

рисунке

 2 

показан

 

общий

 

вид

 

портальной

 

опоры

 

с

 

примерами

 

размещения

 

одной

 

и

 

двух

 

цепей

 

ВЛ

 

переменного

 

тока

Механическое

 

тяжение

 

проводов

 

опытного

 

пролета

 

обеспечивается

 

анкерными

 

опорами

Участки

 

провода

 

между

 

анкерными

 

и

 

портальны

-

ми

 

опорами

 

длиной

 

по

 65 

м

 

позволяют

 

сгладить

 

вызванные

 

повышенной

 

напряженностью

 

элек

-

трического

 

поля

 

концевые

 

эффекты

 

и

 

без

 

помех

 

воспроизвести

 

электромагнитное

 

поле

 

реальной

 

линии

.

Питание

 

опытной

 

ВЛ

 

УВН

 

переменным

 

на

-

пряжением

 

осуществляется

 

либо

 

от

 

группы

 

ис

-

пытательных

 

трансформаторов

 1200 

кВ

либо

 

от

 

группы

 

трансформаторов

 600 

кВ

 

в

 

зависимости

 

от

 

класса

 

моделируемой

 

линии

Наличие

 

двух

 

групп

 

трансформаторов

 

позволяет

 

моделировать

 

двух

-

Рис

. 2. 

Пример

 

расположения

  

фаз

 

ВЛ

 

в

 

двухцепном

 (

а

и

 

одноцепном

 (

б

исполнении

 

на

 

опытной

 

ВЛ

 

УВН

а

)

б

)


Page 7
background image

81

Рис

. 3. 

Квадратная

 

распределительная

 

конструкция

Рис

. 4. 

Схема

 

исследований

 

системы

 

молниезащиты

 

ВЛ

 

СН

цепные

 

гибридные

 

ВЛ

например

 1200 

кВ

 

и

 500 

кВ

 

на

 

одной

 

опоре

Для

 

распределения

 

переменного

 

напряжения

 

используется

 

квадратная

 

распреде

-

лительная

 

конструкция

 (

рисунке

 3). 

Питание

 

опытной

 

ВЛ

 

постоянным

 

напряжением

 

осуществляется

 

с

 

противоположной

 

стороны

 

проле

-

та

 

от

 

двух

 

УПТ

 ±1200 

кВ

.

Размещение

 

источников

 

питания

 

переменным

 

и

 

постоянным

 

напряжением

 

с

 

противоположных

 

сто

-

рон

 

опытной

 

ВЛ

 

позволяет

 

моделировать

 

гибридные

 

ВЛ

 

с

 

подачей

 

переменного

 

либо

 

постоянного

 

напря

-

жения

 

на

 

верхний

 

или

 

на

 

нижний

 

ярус

а

 

также

 

гиб

-

ридные

 

ВЛ

 

с

 

вертикальным

 

расположением

 

фаз

.

2. 

Опытная

 

воздушная

 

линия

 

ВН

Опытная

 

линия

 

среднего

 

и

 

высокого

 

напря

-

жения

 

длиной

 200 

м

 

предназначена

 

для

 

испыта

-

ний

 

новых

 

систем

 

молниезащиты

исследо

 

вания

 

наведенных

 

напряжений

 

и

 

смещения

 

нейтрали

 

под

 

действием

 

расположенной

 

рядом

 

ВЛ

 

УВН

и

 

др

Для

 

выполнения

 

исследований

 

на

 

опытной

 

ВЛ

 

ВН

 

используются

 5 

изоляционных

 

опор

на

 

которых

 

предусматривается

 

возможность

 

варьирования

 

мест

 

крепления

 

траверс

 

в

 

зависимости

 

от

 

моделирования

 

подвесок

 

проводов

 

ВЛ

 

от

 10 

до

 220 

кВ

 

и

 

возможность

 

изменения

 

величины

 

сопротивления

 

заземления

 

опор

 

путем

 

включения

 

резисторов

 

между

 

заземляю

-

щими

 

спусками

 

и

 

заземляющими

 

проводниками

 

кон

-

тура

 

заземления

 

ЛК

 

ВЛ

 

УВН

.

Для

 

испытаний

 

систем

 

молниезащиты

 

импульс

-

ное

 

высокое

 

напряжение

 

и

  

большой

 

ток

 

на

 

ВЛ

 

ВН

 

по

-

даются

 

от

 

ГИТ

 

и

 

КК

расположенных

 

в

 

здании

 

рядом

 

с

 

ВЛ

Подача

 

напряжения

 

осуществляется

 

в

 

соот

-

ветствии

 

со

 

схемой

 

на

 

рисунке

 4, 

которая

 

позволяет

 

моделировать

 

прямой

 

удар

 

молнии

 

в

 

провод

воз

-

никновение

 

обратного

 

перекрытия

 

с

 

последующим

 

двухфазным

 

коротким

 

замыканием

Объекты

 

испы

-

таний

  (

разрядники

устанавливаются

 

параллельно

 

изоляторам

Применение

 

изоляционных

 

опор

 

позво

-

ляет

 

моделировать

 

величину

 

сопротивления

 

зазем

-

ления

соответствующую

 

различным

 

грунтам

что

 

оказывает

 

значительное

 

влияние

 

на

 

условия

 

работы

 

разрядников

.

При

 

исследовании

 

наведенных

 

напряжений

 

ис

-

точником

 

внешнего

 

электрического

 

поля

 

является

 

ВЛ

 

УВН

.

Для

 

работы

 

ВЛ

 

ВН

 

класса

 220 

кВ

 

регулируемое

 

напряжение

 

подается

 

от

 

группы

 

Т

 600 

кВ

 

через

 

ка

-

бельную

 

вставку

Для

 

измерений

 

наведенных

 

на

-

пряжений

особенно

 

в

 

режиме

 

коротких

 

замыканий

могут

 

использоваться

 

источники

 

токов

колебатель

-

ный

 

контур

 

или

 

ударный

 

генератор

В

   

последнем

 

случае

 

импульсы

 

тока

 

передаются

 

из

 

лаборатории

 

большой

 

мощности

 

по

 

специальному

 

токопроводу

.

Предусмотрена

 

возможность

 

питания

 

ВЛ

 

ВН

 

от

 

силового

 

трансформатора

 10 

МВА

в

 

этом

 

случае

 

напряжение

 

классов

 6

110 

кВ

 

сочетается

 

с

 

рабочим

 

током

 (

до

 500 

А

), 

что

 

позволяет

 

в

 

полной

 

мере

 

вос

-

произвести

 

реальные

 

условия

 

работы

 

разрядников

 

при

 

наличии

 

сопровождающего

 

тока

 

промышленной

 

частоты

Для

 

уменьшения

 

потребляемой

 

активной

 

мощности

 

в

 

качестве

 

нагрузки

 

использован

 

УШР

.

3. 

Стенды

 

длительных

 

испытаний

 

изоляторов

Стенды

 

длительных

 

испытаний

  (

СДИ

предна

-

значены

 

для

 

исследования

 

свойств

 

твердой

 

высо

-

ковольтной

 

изоляции

 

ВЛ

 

и

 

подстанций

 

в

 

усло

 

виях

 

длительного

 

приложения

 

всех

 

видов

 

нагрузки

возникающих

 

во

 

время

 

эксплуатации

в

 

том

 

числе

 

высокого

 

напряжения

механической

 

нагрузки

за

-

грязнений

увлажнений

воздействия

 

солнечной

 

ра

-

диации

 

и

 

т

.

д

Объектами

 

испытаний

 

являются

 

все

 

виды

 

линейной

 

изоляции

гирлянды

 

тарельчатых

 

изоляторов

длинностержневые

 

фарфоровые

 

изо

-

ляторы

  (

лангштабы

), 

полимерные

 

длинностержне

-

вые

 

и

 

опорные

 

изоляторы

.

 2 (35) 2016


Page 8
background image

82

СЕТИ РОССИИ

Проблемы

 

создания

 

изоли

-

рующей

 

подвески

связанные

 

с

 

необходимостью

 

ограничения

 

токов

 

утечки

 

и

 

воздействующей

 

на

 

изоляцию

 

напряженности

 

электрического

 

поля

возраста

-

ют

 

при

 

переходе

 

к

 

высшим

 

клас

-

сам

 

напряжения

 

и

 

при

 

перехо

-

де

 

от

 

систем

 

переменного

 

тока

 

к

 

системам

 

постоянного

 

тока

Существующие

 

методики

 

уско

-

ренных

 

испытаний

 

изоляторов

 

в

 

лабораторных

 

условиях

 

не

 

по

-

зволяют

 

в

 

полной

 

мере

 

воспро

-

изводить

 

длительные

 

эксплуата

-

ционные

 

воздействия

 (

например

развитие

 

внутренних

 

дефектов

 

в

 

полимерных

 

изоляторах

). 

Это

 

становится

 

возможным

 

только

 

по