Определение потерь на ВЛ 35–220 кВ в зависимости от типа применяемой изоляции

Page 1
background image

Page 2
background image

62

в

о

з

д

у

ш

н

ы

е

 л

и

н

и

и

воздушные линии

Д

анная

 

работа

 

проводилась

 

с

 

целью

 

опре

-

деления

 

возможности

 

снижения

 

эксплу

-

атационных

 

затрат

 

по

 

передаче

 

элек

-

трической

 

энергии

 

по

 

ЛЭП

связанных

 

 

с

 

потерями

 

на

 

корону

 

и

 

утечками

 

тока

 

по

 

поверхности

 

изоляторов

.

Для

 

сравнения

 

были

 

выбраны

 

три

 

типа

 

материалов

 

изоляторов

стеклянные

фарфоровые

 

и

 

полимер

-

ные

 

с

 

кремнийорганической

 

оболочкой

На

 

первом

 

этапе

 

проведены

 

испытания

 

изолято

-

ров

демонтированных

 

с

 

ВЛ

 110 

кВ

результаты

 

кото

-

рых

 

представлены

 

в

 

таблице

 1.

На

 

втором

 

этапе

 

был

 

выполнен

 

расчет

 

потерь

 

электроэнергии

результаты

 

которого

 

приведены

 

в

 

та

-

блице

 2.

Расчет

 

потерь

 

энергии

 

за

 

счет

 

токов

 

утечки

 

по

 

по

-

верхности

 

изоляторов

 

выполнялся

 

в

 

соответствии

 

с

 

формулой

 

U

2

 

U

2

 

U

2

 · 

 

P

 = — = 

 

— = 

 

,

 

 

n

 · 

N

 

n

 · 

k

 · 

 

n

 · 

k

где

 

U

 — 

фазное

 

напряжение

,

R

 — 

поверхностное

 

сопротивление

 

одного

 

изолятора

 

в

 

гирлянде

,

 — 

удельное

 

поверхностное

 

сопротивление

 

слоя

 

за

-

грязнения

 

изолятора

,

 — 

удельная

 

поверхностная

 

проводимость

 

слоя

 

за

-

грязнения

,

k

 — 

коэффициент

 

формы

 

одного

 

изолятора

 

в

 

гирлянде

,

n

 — 

количество

 

изоляторов

 

в

 

гирлянде

.

Определение потерь 
на ВЛ 35–220 кВ 
в зависимости от типа 
применяемой изоляции

ПАО

 «

МОЭСК

» 

совместно

 

с

 

Национальным

 

исследовательским

 

университетом

 «

МЭИ

», 

Всероссийским

 

электротехническим

 

институтом

 

и

 

НП

 «

Электросетьизоляция

» 

проведена

 

научно

-

исследовательская

 

работа

 

по

 

определению

 

потерь

 

на

 

ВЛ

35–220 

кВ

 

в

 

зависимости

 

от

 

типа

 

применяемой

линейной

 

изоляции

.

Ткачук

 

Я

.

В

.,

начальник

 

управ

-

ления

 

эксплуатации

 

высоковольтных

 

ЛЭП

 

ПАО

 «

МОЭСК

»

Коробков

 

И

.

Н

.,

ведущий

 

специалист

 

управления

 

эксплуатации

 

высоковольтных

 

ЛЭП

 

ПАО

 «

МОЭСК

»

Рагузин

 

И

.

А

.,

специалист

 II 

категории

 

филиала

 

ПАО

 «

МОЭСК

» — 

МКС

Жулев

 

А

.

Н

.,

руководитель

 

экспертного

 

совета

 

НП

 «

Электросеть

-

изоляция

»

Табл

. 1. 

Результаты

 

испытаний

 

изоляторов

демонтированных

 

с

 

ВЛ

 110 

кВ

Тип

изолятора

Материал

 

изоляции

защитной

 

оболочки

Год

выпуска

Степень

загрязнения

Удельная

 

поверх

-

ностная

 

проводи

-

мость

 

мкСм

ПС

-70

Е

Стекло

1977

Среднее

0,48

ПФ

-4,5

Фарфор

1973

Среднее

0,11

ЛК

 70/110

Кремнийорганическая

1993

Среднее

0,048


Page 3
background image

63

Потери

 

энергии

 

в

 

год

 

на

 

одной

 

гирлянде

 

рассчи

-

тывались

 

как

 

произведение

 

потери

 

мощности

 

на

 

ко

-

личество

 

влажных

 

часов

 

в

 

году

.

В

 

соответствии

 

со

 

средними

 

показателями

 

ко

-

личество

 

влажных

 

часов

когда

 

изолятор

 

находит

-

ся

 

в

 

увлажненном

 

состоянии

составляет

 876 

часов

 

в

 

год

 (

или

 10% 

от

 

общего

 

числа

 

часов

 

в

 

году

).  

По

 

результатам

 

проведенных

 

расчетов

 

потери

 

электроэнергии

 

на

 

полимерной

 

кремнийорганиче

-

ской

 

изоляции

 

в

 40 

раз

 

ниже

чем

 

на

 

стеклянной

и

 

в

 10 

раз

 

ниже

чем

 

на

 

фарфоровой

при

 

одинако

-

вых

 

условиях

 

эксплуатации

Энергосбережение

 

при

 

применении

 

кремнийор

-

ганических

 

изоляторов

 

достигается

 

за

 

счет

 

низких

 

токов

 

утечки

 

по

 

гидрофобной

 

поверхности

 

загряз

-

ненного

 

и

 

увлажненного

 

изолятора

поскольку

 

на

 

по

-

верхности

 

изолятора

 

не

 

образуется

 

сплошного

 

токо

-

проводящего

 

слоя

.

На

 

третьем

 

этапе

 

были

 

проведены

 

измерения

 

потерь

 

электроэнергии

 

на

 

ВЛ

 110 

кВ

 

примерно

 

оди

-

наковой

 

длины

но

 

с

 

разными

 

типами

 

изоляции

На

 

ВЛ

 110 

кВ

 

Горенки

 — 

Кислородная

-1 

длиной

 4,32 

км

 

установлена

 

полимерная

 

кремнийорганическая

 

изо

-

ляция

на

 

ВЛ

 110 

кВ

 

Райки

 — 

Орбита

 

длиной

 4,6 

км

 

установлена

 

стеклянная

 

изоляция

 (

см

таблицу

 3).

Для

 

практической

 

оценки

 

величины

 

потерь

 

элек

-

трической

 

энергии

 

был

 

определен

 

уровень

 

погреш

-

ности

 

в

 

системе

 

учета

 

электроэнергии

 

и

 

сравнен

 

с

 

уровнем

 

удельных

 

годовых

 

потерь

 

электроэнергии

 

от

 

токов

 

утечки

 

по

 

изоляторам

 

воздушных

 

линий

Величина

   

потерь

 

составила

 7,26 

тысяч

 

кВт

·

ч

При

 

этом

 

величина

 

погрешности

 

достигает

 

значе

-

ния

 11,154 

тысяч

 

кВт

·

ч

Данные

 

значения

 

являются

 

равнозначными

Из

 

этого

 

следует

что

 

применение

 

систем

 

учета

 

нерационально

 

для

 

определения

 

вели

-

чины

 

потерь

 

электрической

 

энергии

 

по

 

изоляторам

 

воздушных

 

линий

ВЫВОДЫ

1. 

По

 

результатам

 

проведенных

 

расчетов

 

потери

 

электроэнергии

 

на

 

полимерной

 

кремнийорганиче

-

ской

 

изоляции

 

в

 40 

раз

 

ниже

чем

 

на

 

стеклянной

 

и

 

в

 10 

раз

 

ниже

чем

 

на

 

фарфоровой

 

при

 

одинако

-

вых

 

условиях

 

эксплуатации

.

2. 

Стоимость

 

полимерной

 

изоляции

 

с

 

кремнийорга

-

нической

 

защитной

 

оболочкой

 

ниже

 

в

 2 

и

 

более

 

раза

 

по

 

отношению

 

к

 

стоимости

 

гирлянды

 

сте

-

клянной

 

изоляции

.

3. 

В

 

случае

 

применения

 

на

 

ВЛ

 35–220 

кВ

 

полимер

-

ной

 

кремнийорганической

 

изоляции

 

вместо

 

стек

-

лянной

 

срок

 

окупаемости

 

составит

 

от

 

одного

 

года

 

Табл

. 2. 

Результаты

 

расчетов

 

потери

 

электроэнергии

Тип

изолятора

Материал

 

изоляции

Коэффициент

 

формы

 

одного

 

изолятора

Коэффициент

 

формы

 

гирлян

-

ды

 

изоляторов

Проводи

-

мость

поверхно

-

сти

мкСм

Номиналь

-

ное

 

напря

-

жение

кВ

Приблизительные

потери

 

электроэнергии

 

в

 

год

 

на

 1 

изоляторе

 

(

гирлянде

), 

кВт

·

ч

ПС

-70

Е

Стекло

0,8

6,4

0,48

110

0,3 · 876 = 263

ПФ

-4,5

Фарфор

0,8

6,4

0,11

110

0,07 · 876 = 61,3

ЛК

-70/110

Кремний

-

органика

 

26,7

26,7

0,048

110

0,007 · 876 = 6,13

Табл

. 3. 

Характеристики

 

ВЛ

Харак

-

теристика

ВЛ

 110 

кВ

Горенки

 —

Кислородная

-1

ВЛ

 110 

кВ

Райки

 — 

Орбита

Длина

4,32 

км

длина

 4,6 

км

Материал

изоляции

полимерная

 

крем

-

нийорганическая

стеклянная

Местность

вторая

 

степень

 

по

 

загряз

 

нению

 

атмосферы

,

промышленных

 

объектов

 

нет

,

частично

 

проходит

 

вдоль

 

автодороги

вторая

 

степень

 

по

 

загрязнению

 

атмосферы

,

промышленных

 

объектов

 

нет

,

пересекает

 

Щел

-

ковское

 

шоссе

Типы

и

 

количе

-

ство

 

изоля

-

торов

ЛК

 120/110 — 

216 

шт

.

ПС

 — 70 

шт

.;

на

 

промежуточных

опорах

 — 8 

шт

в

 

гирлянде

;

на

 

анкерных

 — 

шт

.

Всего

 — 984 

шт

.

Провод

АС

 240/32

АС

 150/24

Опоры

унифицированные

 

анкерные

 14 

шт

.,

промежуточные

 

бетонные

 — 16 

шт

.

унифицированные

 

анкерные

 — 10 

шт

.,

промежуточные

 

бетонные

 

и

 

метал

-

лические

 — 14 

шт

.

Год

постройки

2008

1971

до

 

двух

 

лет

 

в

 

зависимости

 

от

 

класса

 

напряжения

.

4. 

Применение

 

полимерной

 

изоляции

 

с

 

кремнийор

-

ганической

 

оболочкой

 

позволит

 

снизить

 

техниче

-

ские

 

потери

 

на

 1–2% 

и

 

затраты

 

на

 

капитальный

 

ремонт

реконструкцию

 

и

 

новое

 

строительство

 

ВЛ

 

35–220 

кВ

 

на

 3–5%.

5. 

Применение

 

полимерной

 

изоляции

более

 

стой

-

кой

 

к

 

загрязнению

особенно

 

в

 

районах

 

прохожде

-

ния

 

автомагистралей

городских

 

улиц

 

с

 

интенсив

-

ным

 

движением

вблизи

 

химических

 

предприятий

 

и

 

т

.

п

позволит

 

сократить

 

количество

 

отключений

 

ВЛ

 

по

 

причине

 

перекрытия

.

Работы

 

ПАО

  «

МОЭСК

» 

в

 

этом

 

направлении

 

бу

-

дут

 

продолжены

Согласно

 

статистическим

 

данным

 

в

 2015 

году

 

произошло

 86 

аварийных

 

отключений

в

 2016 

году

 

произошло

 77 

аварийных

 

отключений

из

-

за

 

повреждений

 

и

 

перекрытий

 

линейной

 

изоляции

 

(

стекло

фарфор

), 

что

 

составляет

 20% 

от

 

общего

 

ко

-

личества

 

аварийных

 

отключений

 

ЛЭП

 35–220 

кВ

 

за

 

этот

 

период

.  

 

 6 (45) 2017


Читать онлайн

ПАО «МОЭСК» совместно с Национальным исследовательским университетом «МЭИ», Всероссийским электротехническим институтом и НП «Электросетьизоляция» проведена научно-исследовательская работа по определению потерь на ВЛ 35–220 кВ в зависимости от типа применяемой линейной изоляции.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»