Опыт эксплуатации стальных многогранных опор в распределительных сетях

Page 1
background image

Page 2
background image

86

СЕТИ

РОССИИ

в

о

з

д

у

ш

н

ы

е

 л

и

н

и

и

воздушные линии

Опыт эксплуатации
стальных
много гранных  опор
в распределительных 
сетях ПАО «МРСК 
Центра»

Дмитрий РЫБНИКОВ, заместитель главного инженера 

по развитию и инновациям ПАО «МРСК Центра»

В

 

мире

 

в

 

сетях

 

всех

 

напряже

-

ний

 

стальные

 

многогранные

 

опоры

 

применяются

 

уже

 

бо

-

лее

 50 

лет

В

 

последние

 

10 

лет

 

этот

 

тип

 

опор

 

стал

 

активно

 

при

-

меняться

 

и

 

в

 

России

На

 

сегодняшний

 

день

 

построено

 

более

 4 000 

км

 

линий

 

с

 

применением

 

стальных

 

многогран

-

ных

 

опор

 (

СМО

). 

Факторами

обусло

-

вившими

 

быстрое

 

внедрение

 

новых

 

опор

являются

:

 

снижение

 

стоимости

 

строитель

-

ства

 

и

 

эксплуатации

 

линий

 

на

 

СМО

;

 

высокая

 

надежность

 

ВЛ

 

на

 

СМО

;

 

сокращение

 

срока

 

строительства

;

 

увеличение

 

срока

 

службы

.

На

 

сегодняшний

 

день

 

накоплен

 

богатый

 

опыт

 

конструирования

 

опор

Разработан

 

ряд

 

рекомендаций

 

по

 

адаптации

 

технических

 

решений

 

по

 

опорам

 

и

 

фундаментам

 

к

 

условиям

 

строительства

 

с

 

целью

 

минимизации

 

затрат

 

заказчика

Проведены

 

сравни

-

тельные

 

расчеты

 

по

 

выявлению

 

наи

-

более

 

эффективных

 

областей

 

при

-

менения

 

СМО

В

 

целом

 

ситуация

 

по

 

применению

 

СМО

 

выглядит

 

успешной

Однако

при

 

рассмотрении

 

проблемы

 

в

 

раз

-

резе

 

различных

 

классов

 

напряжений

картина

 

резко

 

меняется

.

В

 

среднем

 

в

 

общих

 

объемах

 

про

-

изводства

 

заводов

 

СМО

 

на

 

опоры

 

для

 

ВЛ

 0,4–20 

кВ

 

приходится

 

около

 

1%. 

Причина

 

в

 

том

что

 

примене

-

ние

 

СМО

 

в

 

сетях

 

напряжением

 

ниже

 

35 

кВ

 

изначально

 

было

 

принято

 

счи

-

тать

 

неэффективным

 

на

 

основании

 

примитивного

 

сравнения

 

стоимо

-

сти

 

одной

 

железобетонной

 

и

 

одной

 

многогранной

 

стойки

 

опоры

Также

 

нужно

 

учитывать

что

 

ввиду

 

огром

-

ных

 

объемов

 

строительства

 

рас

-

пределительных

 

сетей

 0,4–10 

кВ

 

по

 

сравнению

 

с

 

ВЛ

 35–110 

кВ

на

 

пер

-

вый

 

план

 

выходил

 

вопрос

 

экономии

Однако

при

 

анализе

 

технологиче

-

ских

 

нарушений

 

становится

 

понятно

что

 

именно

 

сети

 0,4–10 

кВ

 

являются

 

основным

 

источником

 

аварийных

 

отключений

Понимая

 

этот

 

факт

компания

 

ПАО

  «

МРСК

 

Центра

» 

об

-

ратила

 

внимание

 

на

 

СМО

 

как

 

на

 

возможность

 

повысить

 

надежность

 

работы

 

ВЛ

 0,4–10 

кВ

 

и

соответ

-

ственно

надежность

 

электроснаб

-

жения

 

потребителей

.

Первым

 

шагом

 

для

 

отработки

 

технологии

 

строительства

 

ВЛ

 

с

 

при

-


Page 3
background image

87

менением

 

СМО

 

в

 

распределительных

 

сетях

 

ПАО

 

«

МРСК

 

Центра

» 

явился

 

опытный

 

участок

 

ВЛЗ

 10 

кВ

 

протяженностью

 2,2 

км

 

в

 

Тверской

 

области

Изна

-

чально

 

проектом

 

предусматривалось

 

использова

-

ние

 

железобетонных

 

стоек

 

СВ

 110-5. 

По

 

результатам

 

открытого

 

конкурса

на

 

котором

 

рассматривалась

 

возможность

 

альтернативного

 

варианта

 

строитель

-

ства

победила

 

компания

предложившая

 

реали

-

зовать

 

проект

 

с

 

помощью

 

СМО

Эффект

 

был

 

до

-

стигнут

 

за

 

счет

 

увеличения

 

длин

 

пролетов

 

опор

 

и

 

соответственно

 

уменьшения

 

количества

 

опор

Проект

 

был

 

скорректирован

опоры

 

были

 

замене

-

ны

 

на

 

многогранные

Перепроектирование

произ

-

водство

 

опор

их

 

транспортировка

 

и

 

строительство

 

линии

 

заняло

 

в

 

комплексе

 

около

 

месяца

Какие

 

же

 

выгоды

 

получило

 

ПАО

 «

МРСК

 

Центра

» 

как

 

заказчик

 

при

 

переходе

 

на

 

многогранные

 

опоры

?

Основной

 

эффект

 

состоит

 

в

 

резком

почти

 

в

 2,5 

раза

сокращении

 

общего

 

количества

 

опор

 — 

46 

опор

 

в

 

варианте

 

с

 

железобетонными

 

опорами

 

и

 19 

опор

 

в

 

варианте

 

с

 

многогранными

Причина

 

одна

 — 

более

 

высокая

 

несущая

 

способность

 

мно

-

гогранной

 

опоры

Это

 

позволяет

во

-

первых

уве

-

личивать

 

пролетные

 

расстояния

 

между

 

опорами

 

(

средний

 

пролет

 

по

 

линии

 

вырос

 

с

 50 

метров

 

до

 

120 

метров

), 

а

 

во

-

вторых

на

 

малых

 

углах

 

поворо

-

та

 

использовать

 

промежуточные

 

опоры

 

вместо

 

ан

-

керных

Пропорционально

 

сокращению

 

количества

 

опор

 

сокращается

 

и

 

потребность

 

в

 

изоляторах

ар

-

матуре

оборудовании

Поскольку

 

резко

 

сократи

-

лось

 

количество

 

опор

сократились

 

и

 

объемы

 

работ

 

по

 

их

 

установке

 

и

 

подвеске

 

провода

Трудоемкость

 

по

 

многогранному

 

варианту

 

почти

 

в

 

два

 

раза

 

ниже

чем

 

по

 

исходному

 

варианту

 — 62 

чел

.•

см

против

 

114. 

Почти

 

в

 

три

 

раза

 

сократилась

 

потребность

 

в

 

машинах

 

и

 

механизмах

Все

 

эти

 

изменения

 

в

 

на

-

туральных

 

показателях

 

в

 

конечном

 

счете

 

находят

 

отражение

 

в

 

агрегированных

 

стоимостных

 

показа

-

телях

 — 

капитальные

 

затраты

 

на

 

строительство

 

ВЛ

 

с

 

СМО

 

снизились

 

на

 15%.

Кроме

 

того

применение

 

СМО

 

имеет

 

и

 

другие

 

по

-

ложительные

 

моменты

.

Как

 

уже

 

отмечалось

трудоемкость

 

снижается

 

вдвое

потребность

 

в

 

машинах

 — 

втрое

Это

 

означа

-

ет

что

 

можно

 

увеличить

 

скорость

 

строительства

 

ВЛ

 

или

 

его

 

объемы

.

Многогранная

 

опора

 

выполнена

 

одностоечной

то

 

есть

 

количество

 

стоек

 

для

 

анкерной

 

железобетонной

 

и

 

СМО

 

опоры

 

отличается

 

в

 

три

 

раза

опора

 

целиком

 

в

 

три

 

раза

 

легче

 

железобетонной

Это

 

определило

 

радикальное

 

снижение

 

веса

 

завозимых

 

на

 

строи

-

тельство

 

грузов

 

с

 78 

тонн

 

до

 18 

тонн

Соответственно

 

снижаются

 

транспортные

 

и

 

погрузочно

-

разгрузочные

 

работы

 

и

 

их

 

стоимость

.

Снижение

 

общего

 

количества

 

опор

 

и

 

упрощение

 

конструкций

 

анкерных

 

опор

  (

переход

 

на

 

одностоеч

-

ные

позволило

 

в

 3 

раза

 

уменьшить

 

землеотвод

 

под

 

опоры

Еще

 

одним

 

важным

 

преимуществом

 

СМО

 

являет

-

ся

 

тот

 

факт

что

 

многогранные

 

опоры

 

не

 

подвержены

 

конструктивным

 

изменениям

 

при

 

прохождении

 

тока

 

замыканий

 

на

 

землю

 

через

 

тело

 

опоры

 

и

соответ

-

ственно

не

 

требуют

 

замены

 

или

 

внесения

 

в

 

список

 

опор

на

 

которые

 

запрещен

 

подъем

Необходимость

 

контроля

 

технического

 

состояния

 

отсутствует

и

 

ли

-

ния

 

может

 

быть

 

переведена

 

в

 

категорию

 

малообслу

-

живаемых

Все

 

это

 

означает

 

существенное

 

снижение

 

эксплуатационных

 

затрат

.   

Несмотря

 

на

 

превосходство

 

расчетных

 

характе

-

ристик

реальным

 

доказательством

 

более

 

высоких

 

механических

 

характеристик

 

многогранных

 

опор

 

и

  

надежности

 

ВЛ

 

в

 

целом

 

с

 

применением

 

СМО

 

явил

-

ся

 

период

 

ледяных

 

дождей

 

осенне

-

зимнего

 

периода

 

2010/2011 

годов

когда

 

количество

 

отключений

 

в

 

зоне

 

прохождения

 

построенной

 

ВЛ

 

превысило

 

средний

 

многолетний

 

уровень

 

в

 

несколько

 

раз

Опытная

 

ВЛ

 

10 

кВ

выполненная

 

на

 

СМО

отработала

 

указанный

 

сложный

 

период

 

без

 

повреждений

Кроме

 

того

за

 

почти

 

шестилетний

 

период

 

эксплуатации

 

не

 

было

 

выявлено

 

каких

-

либо

 

повреждений

 

элементов

 

кон

-

струкции

а

 

также

 

антикорозионного

 

покрытия

.

Учитывая

 

положительный

 

опыт

 

эксплуатации

 

ВЛ

 

10 

кВ

 

с

 

использованием

 

СМО

было

 

решено

 

рассмо

-

треть

 

вариант

 

применения

 

СМО

 

в

 

электрических

 

се

-

тях

 0,4 

кВ

Как

 

оказалось

условия

 

использования

 

многогранных

 

опор

 

для

 

ВЛ

 0,4 

и

 10 

кВ

 

существенно

 

различаются

К

 

примеру

ввиду

 

особенностей

 

про

-

хождения

 

ВЛ

 0,4 

кВ

в

 

большинстве

 

случаев

 

отсут

-

ствуют

 

протяженные

 

участки

на

 

которых

 

с

 

помощью

 

СМО

 

можно

 

увеличить

 

межпролетные

 

расстояния

Таким

 

образом

основное

 

преимущество

 

СМО

 

в

 

ча

-

сти

 

снижения

 

капитальных

 

затрат

 

для

 

ВЛ

 0,4 

кВ

 

от

-

сутствует

При

 

этом

 

существует

 

и

 

положительная

 

предпосылка

 

использования

 

СМО

в

 

сетях

 0,4 

кВ

 

увеличивается

 

количество

 

анкерных

 

опор

 

по

 

при

-

чине

 

большего

 

числа

 

углов

 

поворота

 

и

 

меньшего

 

анкерного

 

пролета

соответственно

эффект

 

от

 

при

-

менения

 

одностоечных

 

СМО

 

возрастает

 

ввиду

 

их

 

одностоечной

 

конструкции

.

Учитывая

 

стремление

 

ПАО

  «

МРСК

 

Центра

» 

по

-

высить

 

надежность

 

воздушных

 

линий

 0,4 

кВ

являю

-

щихся

 

важнейшим

 

элементом

 

на

 

пути

 

электроэнер

-

гии

 

к

 

потребителю

а

 

также

 

отсутствие

 

на

 

тот

 

момент

 

СМО

 0,4 

кВ

способных

 

конкурировать

 

с

 

железобе

-

тонными

 

опорами

 

при

 

экономическом

 

сравнении

было

 

решено

 

выполнить

 

научно

-

исследовательскую

 

и

 

опытно

-

конструкторскую

 

работу

  (

НИОКР

по

 

соз

-

данию

 

качественно

 

нового

 

образца

 

многогранных

 

опор

 

для

 

применения

 

при

 

строительстве

 

ВЛ

 0,4 

кВ

В

 

составе

 

технического

 

задания

 

были

 

только

 

анкер

-

ные

 

СМО

так

 

как

 

предварительно

 

технико

-

экономи

-

ческое

 

обоснование

 

показало

что

 

с

 

экономической

 

точки

 

зрения

 

выгодно

 

применять

 

в

 

качестве

 

проме

-

жуточных

 

опор

 

одностоечные

 

железобетонные

 

или

 

деревянные

 

опоры

при

 

этом

 

с

 

технической

 

стороны

 

наличие

 

СМО

 

в

 

качестве

 

только

 

анкерных

 

опор

 

су

-

щественно

 

повышает

 

надежность

 

ВЛ

.

Результатом

 

НИОКР

 

стали

 

конструкции

 

анкерно

-

угловых

 

односекционных

 

СМО

 

высотой

 7 

м

 

и

 10 

м

 

(

без

 

учета

 

высоты

 

фундамента

одно

и

 

двухцепно

-

го

 

исполнения

рассчитанные

 

на

 

угол

 30°, 60°, 90°, 

и

 

фундаменты

 

для

 

них

Опора

 

со

 

стойкой

 

высотой

 

10 

м

 

планировалась

 

для

 

применения

 

при

 

пересе

-

чениях

 

с

 

автомобильными

 

и

 

железными

 

дорогами

 4 (37) 2016


Page 4
background image

88

СЕТИ РОССИИ

лям

формируя

 

таким

 

образом

 

новые

 

нетарифные

 

источники

 

финансирования

 

своей

 

деятельности

 

с

 

целью

 

компенсации

 

средств

затраченных

 

на

 

ре

-

ализацию

 

проекта

 

НИОКР

.

Для

 

реализации

 

представленного

 

плана

 

ПАО

 

«

МРСК

 

Центра

» 

выбрало

 

схему

 

заключения

 

ли

-

цензионных

 

соглашений

 

с

 

производителями

 

про

-

фильной

 

продукции

Такой

 

вариант

 

эффективен

 

с

 

маркетинговой

 

точки

 

зрения

поскольку

 

позволяет

 

расширить

 

список

 

покупателей

 

за

 

счет

 

потребите

-

лей

с

 

которыми

 

у

 

производителей

 

уже

 

налажены

 

связи

Первое

 

такое

 

соглашение

 

о

 

предоставлении

 

за

 

вознаграждение

 

неисключительной

 

лицензии

 

на

 

использование

 

стальных

 

многогранных

 

опор

 

ком

-

пания

 

заключила

 

с

 

ООО

  «

СевЗапРегионСтрой

» — 

«

Гидромонтаж

». 

В

 

конце

 

июля

 2015 

года

 

оно

 

было

 

утверждено

 

Роспатентом

 

и

 

вступило

 

в

 

силу

В

 

со

-

ответствии

 

с

 

соглашением

 

ООО

  «

СевЗапРегион

-

Строй

» — «

Гидромонтаж

» 

производит

 

и

 

реализо

-

вывает

 

стальные

 

опоры

а

 

ПАО

  «

МРСК

 

Центра

» 

перечисляется

 

процент

 

от

 

суммы

 

их

 

реализации

Позднее

 

было

 

заключено

 

лицензионное

 

согла

-

шение

 

с

 

другим

 

производителем

 

металлических

 

опор

 — 

ООО

 «

Альфа

-

Тех

».  

другими

 

ВЛ

Проведенные

 

натурные

 

испытания

 

до

-

казали

 

высокие

 

расчетные

 

показатели

 

механических

 

характеристик

 

опор

а

 

предельные

 

нагрузки

 

не

 

при

-

вели

 

к

 

потере

 

устойчивости

 

элементов

.

В

 

рамках

 

проекта

 

была

 

произведена

 

опытная

 

пар

-

тия

 

опор

 

в

 

количестве

 38 

штук

которые

 

были

 

уста

-

новлены

 

при

 

реконструкции

 

распределительной

 

сети

 

0,4 

кВ

 

в

 

филиале

 

ПАО

 «

МРСК

 

Центра

» — «

Липецк

-

энерго

». 

Опытная

 

эксплуатация

как

 

и

 

ожидалось

прошла

 

без

 

замечаний

.

Подводя

 

итог

 

выполненному

 

проекту

можно

 

пере

-

числить

 

следующие

 

основные

 

результаты

 

и

 

особен

-

ности

 

новой

 

опоры

 

разработана

 

технически

 

и

 

экономически

 

обо

-

снованная

 

альтернатива

 

угловым

 

трехстоечным

 

анкерным

 

ж

/

б

 

и

 

деревянным

 

опорам

 0,4 

кВ

 (

ока

-

залось

что

 

даже

 

на

 

этапе

 

сравнения

 

стоимости

 

материалов

 

одностоечная

 

СМО

 

дешевле

 

трех

-

стоечной

 

ж

/

б

 

опоры

 

ввиду

 

отсутствия

 

необходи

-

мости

 

в

 

некоторых

 

элементах

 

арматуры

  (

анкер

-

ные

 

кронштейны

анкерные

 

плиты

бандажные

 

ленты

стяжки

 

и

 

др

.);

 

срок

 

службы

 50 

лет

 (

к

 

примеру

для

 

ж

/

б

 

опор

 

дан

-

ный

 

показатель

 

составляет

 25–30 

лет

); 

 

устойчивость

 

к

 

гололедно

-

ветровым

 

нагрузкам

 

(

СМО

 0,4 

кВ

 

не

 

подвержены

 

излому

поэтому

 

отсутствует

 

вероятность

 

нарушений

 

электро

-

снабжения

 

потребителей

 

от

  «

эффекта

 

домино

» 

во

 

время

 

стихийных

 

бедствий

);

 

меньший

 

вес

за

 

счет

 

чего

 

уменьшаются

 

транс

-

портные

 

и

 

погрузочно

-

разгрузочные

 

работы

 

и

 

их

 

стоимость

 (

к

 

примеру

наиболее

 

востребованная

 

СМО

 

высотой

 7 

м

 

на

 

угол

 90º 

весит

 348 

кг

 

с

 

фун

-

даментом

, 3 

стойки

 

СВ

-95-3 

весят

 

около

 2400 

кг

что

 

составляет

 

разницу

 

почти

 

в

 7 

раз

);

 

унифицированная

 

конструкция

позволяющая

при

 

необходимости

закрепить

 

фонари

 

уличного

 

освещения

шкаф

 

выносного

 

учета

кабельные

 

муфты

;

 

минимальный

 

землеотвод

 

за

 

счет

 

одностоечной

 

конструкции

;

 

эстетичность

пожаробезопасность

вандало

-

устойчивость

Вслед

 

за

 

липецким

 

филиалом

 

компании

их

 

теперь

 

опробует

 

филиал

  «

Орелэнерго

». 

Первые

 130 

опор

 

были

 

установлены

 

в

 

ходе

 

реконструкции

 

линии

 

элек

-

тропередачи

 0,4 

кВ

 

в

 

поселке

 

Хардиково

 

Орловского

 

района

В

 

общей

 

сложности

 

было

 

реконструировано

 

4,33 

км

 

линий

Первый

 

опыт

 

использования

 

новых

 

опор

 

в

 

филиале

 

признают

 

эффективным

После

 

получения

 

положительного

 

опыта

 

эксплуа

-

тации

 

пилотных

 

проектов

 

ПАО

 «

МРСК

 

Центра

» 

при

-

ступило

 

ко

 

второму

 

этапу

 

реализации

 

Программы

 

инновационного

 

развития

 

Общества

 — 

внедрению

 

результатов

выполненных

 

на

 

первом

 

этапе

 

НИОКР

ПАО

 «

МРСК

 

Центра

» 

начало

 

применять

 

и

 

планиру

-

ет

 

закупать

 

СМО

 

для

 

массового

 

применения

 

в

 

зоне

 

своей

 

ответственности

начиная

 

с

 2017 

года

а

 

также

 

выводить

 

на

 

рынок

 

для

 

продажи

 

в

 

дочерние

 

обще

-

ства

 

ПАО

  «

Россети

» (

уже

 

есть

 

интерес

 

и

 

запросы

 

информации

 

от

 

некоторых

 

дочерних

 

обществ

 

ПАО

 

«

Россети

») 

и

 

прочим

 

заинтересованным

 

потребите

-


Читать онлайн

В мире в сетях всех напряжений стальные многогранные опоры применяются уже более 50 лет. В последние 10 лет этот тип опор стал активно применяться и в России. На сегодняшний день построено более 4 000 км линий с применением стальных многогранных опор (СМО).

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»