14
КАБЕЛЬНЫЕ
Системы
Январь–февраль 2012
|
www.tdworld.com, www.tdworld.ru
КА
КА
КА
КА
КА
К
КА
КА
КА
КА
КА
КА
КА
К
К
К
К
КА
К
К
БЕ
Б
БЕ
БЕ
Е
БЕ
БЕ
Е
БЕ
Е
Б
Е
Е
БЕ
Е
Б
ЛЬ
ЛЬ
Л
ЛЬ
ЛЬ
ЛЬ
Л
ЛЬ
Л
НЫ
Н
НЫ
НЫ
НЫ
Ы
НЫ
Н
Ы
Ы
Н
Ы
Ы
Ы
Ы
Ы
Ы
Ы
Ы
Н
Е
Е
Е
Е
Е
Е
Е
Е
Е
Е
Е
Е
Е
Е
Е
Си
Си
Си
Си
Си
С
Си
Си
Си
Си
и
Си
и
Си
С
С
Си
С
С
С
и
С
и
и
С
С
ст
ст
ст
ст
ст
ст
ст
ст
ст
с
ст
ст
ст
с
с
с
т
с
с
с
с
с
т
ем
ем
ем
м
е
е
м
е
е
ем
ем
е
е
е
е
е
ем
е
е
м
м
м
м
ем
е
м
м
е
е
ы
Подземная реконструкция
Япония применяет новые технологии для замены
и повышения пропускной способности кабельных линий
сверхвысокого напряжения.
Синичи Цучия (Shinichi Tsuchiya) и Томохиро Кигучи (Tomohiro Kiguchi),
Токийская Энергети-
ческая компания, и
Макото Нисучи (Makoto Nishiuchi),
Электроэнергетическая компания Kansai
Electric Power Co
.
В
Японии
энергетические
компании
для
электро
-
снабжения
городских
районов
в
системах
пере
-
дачи
электроэнергии
напряжением
до
500
кВ
прокладывают
подземные
кабели
.
Сооружение
таких
кабельных
линий
,
соединяющих
электростанции
с
городскими
и
пригородными
зонами
,
занимает
до
-
вольно
длительное
время
.
Однако
,
поскольку
ранее
построенные
электростанции
расширяются
,
возникает
необходимость
в
увеличении
пропускной
способности
существующих
линий
или
в
замене
старых
кабелей
.
Большинство
подземных
кабелей
в
Японии
прокла
-
дывается
в
кабельных
каналах
или
тоннелях
.
Одним
из
преимуществ
такой
технологии
прокладки
является
то
,
что
кабель
укладывается
по
мере
необходимости
,
поэтому
не
обязательно
вести
строительные
работы
одновременно
.
В
свою
очередь
,
если
количество
не
-
обходимых
к
прокладке
цепей
превышает
возможности
существующих
каналов
или
тоннелей
,
возникает
необ
-
ходимость
строительства
дополнительных
подземных
коммуникаций
,
что
в
условиях
города
требует
значи
-
тельных
капитальных
затрат
и
сроков
строительства
.
Японские
энергетические
компании
используют
все
преимущества
последних
разработок
инновационных
технологий
по
увеличению
пропускной
способности
и
замене
кабелей
.
Это
положительно
сказывается
при
реализации
проектов
по
сооружению
кабельных
линий
(
КЛ
)
сверхвысокого
напряжения
(
СВН
),
в
которых
могут
быть
использованы
существующие
кабельные
каналы
и
тоннели
.
Трёхжильные
кабели
Одним
из
самых
значительных
проектов
по
про
-
кладке
кабеля
в
Японии
яв
-
ляется
проект
по
увеличению
пропускной
способности
ка
-
бельной
сети
в
существующем
кабельном
тоннеле
.
Этот
про
-
ект
был
реализован
вслед
за
реконструкцией
теплоэлектро
-
станции
с
целью
увеличения
её
генерирующей
мощности
.
В
общей
сложности
было
смон
-
тировано
20
кабельных
линий
,
из
них
111
км
кабеля
154
кВ
и
восемь
кабельных
линий
дли
-
ной
13
км
напряжением
66
кВ
.
Во
время
реализации
этого
проекта
было
заменено
около
201
км
отслуживших
свой
срок
кабелей
.
Самой
большой
проблемой
был
монтаж
четырёх
КЛ
154
кВ
в
существующем
тоннеле
,
в
котором
уже
было
проложено
три
цепи
того
же
напряжения
.
В
обычном
случае
потребо
-
валось
бы
3
км
(1,9
мили
)
до
-
полнительного
тоннеля
,
но
благодаря
использованию
трёхжильного
кабеля
удалось
избежать
стандартной
процеду
-
ры
компенсации
теплового
рас
-
ширения
и
сжатия
,
часто
назы
-
ваемого
«
прокладка
змейкой
».
В
нормальных
условиях
для
кабельных
линий
154
кВ
в
На
общем
виде
проекта
красными
линиями
обозначены
новые
и
подлежащие
замене
кабели
154
кВ
Разница
занимаемого
объёма
одножильными
кабелями
с
изоляцией
из
сшитого
полиэтиле
-
на
и
трёхжильными
кабелями
с
такой
же
изоляцией
15
КАБЕЛЬНЫЕ
Системы
www.tdworld.ru, www.tdworld.com
|
Январь–февраль 2012
Трасса
кабеля
275
кВ
данного
проекта
Японии
использовался
бы
одножильный
кабель
с
изо
-
ляцией
из
сшитого
полиэтилена
(
СПЭ
).
Прокладка
од
-
ножильного
кабеля
в
тоннеле
требует
расчёта
запаса
кабеля
на
«
змейку
»
с
определённым
шагом
в
качестве
контрмеры
против
температурных
деформаций
кабе
-
ля
.
Однако
при
использовании
трёхжильного
кабеля
температурное
расширение
компенсируется
измене
-
нием
диаметра
кабеля
.
Такой
витой
изгиб
обеспечи
-
вает
компенсационный
зазор
и
позволяет
с
большим
эффектом
использовать
занимаемое
подземное
про
-
странство
.
Существует
ещё
несколько
преимуществ
трёхжиль
-
ных
кабелей
по
сравнению
с
одножильными
:
•
сокращение
объёмов
работ
по
монтажу
кабельной
линии
и
значительное
снижение
количества
приспо
-
соблений
,
таких
как
скобы
,
опоры
и
другие
виды
кре
-
пежа
;
•
уменьшение
пространства
,
необходимого
для
ко
-
лодцев
размещения
кабельных
муфт
;
•
сокращение
пространства
,
занимаемого
кабельны
-
ми
барабанами
.
Внедрение
методики
проектирования
с
использо
-
ванием
трёхжильных
кабелей
позволило
отказаться
от
сооружения
новых
кабельных
тоннелей
,
сократив
таким
образом
время
реализации
проекта
и
общие
затраты
.
Электрические
характеристики
трёхжильных
ка
-
белей
с
изоляцией
из
СПЭ
считаются
отвечающими
требованиям
,
при
условии
,
что
их
основная
структура
идентична
одножильным
кабелям
с
такой
же
изоляци
-
ей
.
Ранее
были
проведены
испытания
на
изгиб
кабеля
,
проверены
его
механические
и
термические
характери
-
стики
.
До
недавнего
времени
трёхжильные
кабели
с
изо
-
ляцией
из
СПЭ
использовались
в
проектах
КЛ
до
66
кВ
,
причём
применялись
круглые
медные
уплотнён
-
ные
многопроволочные
жилы
сечением
до
600
мм
2
.
В
проекте
КЛ
154
кВ
использовался
трёхжильный
ка
-
бель
с
сегментированными
медными
жилами
сечением
1000
мм
2
.
Были
проведены
испытания
по
влиянию
изги
-
ба
кабеля
на
его
характеристики
,
а
также
испытания
по
компенсации
температурных
деформаций
за
счёт
диа
-
метрального
расширения
.
Очень
своевре
-
менной
и
пока
-
зательной
,
на
мой
взгляд
,
является
статья
спе
-
циалистов
энергетических
компа
-
ний
Японии
.
Наши
коллеги
в
Японии
ров
-
но
на
одно
поколение
опережают
отечественную
энергетику
в
части
опыта
использования
ка
-
бельных
линий
из
сшитого
по
-
лиэтилена
на
уровне
высокого
и
сверхвысокого
напряжения
.
И
в
этой
части
полученный
коллегами
опыт
может
стать
чрезвычайно
полезным
для
России
,
позволяя
из
-
бежать
неоправданных
решений
.
Хотел
бы
отметить
несколь
-
ко
основных
важных
моментов
,
заслуживающих
дальнейшего
об
-
суждения
.
В
условиях
отсутствия
спе
-
циализированных
стандартов
в
России
каждое
сетевое
предпри
-
ятие
прокладывает
кабельные
линии
ВН
110
кВ
и
выше
исходя
из
собственного
опыта
.
Проклад
-
ка
кабеля
ВН
осуществляется
аналогично
прокладке
кабелей
среднего
напряжения
,
то
есть
не
-
посредственно
в
грунте
,
без
спе
-
циальных
кабельных
сооружений
и
даже
защитных
труб
или
лотков
,
что
само
по
себе
является
прояв
-
лением
«
вопиющего
»
невежества
по
отношению
к
таким
страте
-
гически
важным
объектам
,
как
ка
-
бельные
линии
(
КЛ
) 110
кВ
и
выше
.
Полагаю
,
что
эксплуатация
соо
-
ружённых
подобным
образом
КЛ
в
дальнейшем
способна
принести
достаточно
неприятных
«
сюр
-
призов
»
эксплуатирующим
орга
-
низациям
.
Отдельно
нужно
упомянуть
,
что
в
условиях
густонаселённых
мегаполисов
прокладка
высоко
-
вольтных
кабелей
вне
инженерных
защитных
сооружений
является
опасной
для
жизни
и
здоровья
го
-
рожан
,
а
также
способна
нанести
значительный
ущерб
близлежа
-
щим
городским
объектам
в
случае
аварии
.
На
мой
взгляд
,
прокладка
вы
-
соковольтных
КЛ
в
городах
Рос
-
сии
должна
вестись
по
единым
установленным
стандартам
,
учитывающим
специфику
столь
технически
сложных
электро
-
сетевых
объектов
.
Учитывая
значимость
линейных
объектов
в
системах
городского
электро
-
снабжения
,
которая
будет
толь
-
ко
возрастать
,
прокладка
дан
-
ного
типа
линий
заслуживает
особенного
изучения
и
проработ
-
ки
на
федеральном
уровне
.
Полагаю
необходимым
осу
-
ществить
разработку
и
при
-
нятие
обязательных
стандар
-
тов
строительства
кабельных
сооружений
с
учётом
перспек
-
тив
развития
,
а
также
с
учётом
опыта
эксплуатации
,
полученно
-
го
как
в
Японии
,
так
и
в
других
странах
,
сооружающих
и
прак
-
тически
использующих
подоб
-
ные
высоковольтные
системы
достаточно
продолжительное
время
.
КОММЕНТАРИЙ
Александр Маслов, первый заместитель генерального директора
ОАО «Югорская региональная электросетевая компания», президент
Ассоциации электроснабжения городов России «Прогресс-электро»:
16
КАБЕЛЬНЫЕ
Системы
Январь–февраль 2012
|
www.tdworld.com, www.tdworld.ru
Трёхжильные
кабели
обеспечивают
лучшее
исполь
-
зование
площади
,
чем
традиционные
кабели
,
что
в
зна
-
чительной
степени
сказывается
на
стоимости
выполне
-
ния
строительных
работ
.
Этот
проект
был
реализован
в
срок
в
декабре
2008
года
.
Использование
существующих
кабелей
Для
электроснабжения
внутригородских
районов
,
согласно
проекту
замены
оборудования
на
электро
-
станции
,
понадобилась
прокладка
нового
кабеля
275
кВ
.
Однако
во
избежание
замены
существующих
кабель
-
ных
линий
система
передачи
энергии
была
усилена
Проектные
характеристики
переходной
ответвительной
муфты
275
кВ
Характерис
-
тика
Проектные
параметры
Электрические
свойства
Длительные
ис
-
пытания
230
кВ
, 50
Гц
в
течение
6
месяцев
Краткосрочные
испытания
Кабель
с
изо
-
ляцией
из
СПЭ
525
кВ
, 50
Гц
в
течение
1
часа
3
импульса
по
±1455
кВ
Кабель
масло
-
наполненный
350
кВ
, 50
Гц
в
течение
3
часов
3
импульса
по
1260
кВ
Уровень
частич
-
ных
разрядов
Менее
5
пикокулон
при
300
кВ
Габариты
Высота
•
ширина
•
длина
<500
мм
• <950
мм
• <2 500
мм
Кабель
Кабель
с
изоля
-
цией
из
СПЭ
Сечение
жилы
до
2 500
мм
2
,
Толщина
изоляции
23—27
мм
Кабель
маслона
-
полненный
Сечение
жилы
до
2000
мм
2
*
Составлено
на
базе
стандартов
Комитета
по
электротехнике
Японии
№
3401 (1986
г
.)
и
№
3408 (1997
г
.).
Для
достижения
совместной
эффективной
работы
кабелей
с
изоляцией
из
СПЭ
и
МНК
в
качестве
первич
-
ной
изоляции
был
использован
эпоксидный
изолятор
.
Со
стороны
подвода
кабеля
с
изоляцией
из
СПЭ
были
установлены
изолятор
заводского
изготовления
и
соеди
-
нительная
муфта
.
В
результате
получилась
составная
конструкция
с
обжимным
кольцом
(
пружинный
зажим
)
для
создания
необходимого
давления
в
месте
соедине
-
ния
жил
кабеля
с
эпоксидным
изолятором
.
Со
стороны
МНК
использовалась
пропитанная
бумажная
изоляция
и
стопор
из
эпоксидной
смолы
.
Такая
структура
обеспечи
-
вает
совместимость
размеров
изолятора
кабеля
с
изо
-
ляцией
из
СПЭ
с
внутренними
размерами
эпоксидного
изолятора
.
Контактные
поверхности
зажима
и
встроенного
электрода
(
соединителя
)
имеют
серебряное
покрытие
.
Экспериментальным
пу
-
тём
было
подтвержде
-
но
отсутствие
коррозии
в
месте
контакта
двух
металлов
даже
при
по
-
вреждении
серебряного
покрытия
.
Электрические
ха
-
рактеристики
муфты
отвечают
требованиям
Комитета
по
стандарти
-
зации
в
области
элек
-
тротехники
Японии
.
Несмотря
на
то
,
что
уже
существовала
си
-
стема
принудительного
водяного
охлаждения
кабеля
,
в
связи
с
необ
-
ходимостью
увеличения
пропускной
способности
кабельных
линий
потре
-
бовалась
установка
дополнительной
системы
охлажде
-
ния
.
Вместе
с
тем
установка
новой
системы
охлажде
-
ния
ввиду
недостатка
площади
и
финансирования
не
состоялась
.
В
качестве
альтернативного
решения
для
увеличе
-
ния
длины
гидравлической
системы
водяного
охлаж
-
дения
и
увеличения
её
охлаждающей
способности
был
разработан
насос
подкачки
.
Сначала
было
проверено
,
Конструкция
переходной
ответвительной
муфты
275
кВ
заводского
изготовления
дополнительными
кабелями
275
кВ
.
Для
согласования
с
увеличенной
на
1500
МВт
генерирующей
мощностью
согласно
проекту
был
выполнен
монтаж
трёх
кабельных
линий
275
кВ
протяжённостью
18
км
.
Для
соединения
нового
кабеля
275
кВ
с
твёрдым
диэлектриком
с
суще
-
ствующими
одножильными
маслонаполненными
кабе
-
лями
(
МНК
)
была
разработана
специальная
переход
-
ная
ответвительная
муфта
275
кВ
.
17
КАБЕЛЬНЫЕ
Системы
www.tdworld.ru, www.tdworld.com
|
Январь–февраль 2012
Монтаж
переходной
ответвительной
муфты
275
кВ
Прокладка
кабеля
была
закончена
в
июне
2007
года
.
Модернизация
системы
охлаждения
—
в
июне
2009
г
.
Замена
кабелей
При
прокладке
МНК
275
кВ
с
муфтами
по
наклон
-
ной
трассе
происходит
повторяющееся
перемещение
изоляции
жил
относительно
внешней
алюминиевой
оболочки
.
В
качестве
окончательного
решения
суще
-
ствующие
кабели
были
заменены
на
кабели
275
кВ
с
изоляцией
из
сшитого
полиэтилена
.
При
такой
замене
новые
кабели
обычно
проклады
-
ваются
на
место
старых
.
Однако
этот
процесс
невоз
-
можен
без
длительного
отключения
электроэнергии
,
поэтому
такое
решение
было
неприемлемым
.
Новая
кабельная
линия
275
кВ
была
проложена
в
существую
-
щем
тоннеле
,
но
с
изменением
местоположения
.
В
конструкцию
нового
кабеля
275
кВ
с
изоляцией
из
сшитого
полиэтилена
входит
влагозащитная
оболочка
,
армированная
алюминием
.
Был
выполнен
большой
объём
работ
по
затя
-
гиванию
кабеля
.
Выполнение
этих
строительно
-
монтажных
работ
позволило
сократить
затраты
на
выполнение
проекта
и
время
простоя
линии
передачи
электроэнергии
.
Опыт
Японии
показателен
для
условий
развития
систем
электроснабжения
как
в
мегапо
-
лисах
,
так
и
в
остальных
городах
РФ
и
ещё
раз
доказывает
,
что
электроэнергетика
имеет
определяющее
значение
в
развитии
любого
государства
.
Технологии
,
применямые
в
Японии
,
в
той
или
иной
степени
реализовывались
и
в
России
(
ранее
в
СССР
),
но
не
получили
распространения
по
объективным
причинам
:
•
стоимость
таких
проектов
была
высокой
;
•
НТД
,
и
в
том
числе
градостроительные
доку
-
менты
,
позволяли
строить
в
селитебных
(
населён
-
ных
пунктах
)
территориях
воздушные
линии
элек
-
тропередачи
.
Только
в
отдельных
городах
реализовыва
-
лись
проекты
по
прокладке
кабельных
линий
напряжением
35
кВ
и
выше
для
передачи
элек
-
троэнергии
.
Сегодня
нормативная
база
в
России
изменилась
,
и
при
строительстве
новых
и
реконструкции
существу
-
ющих
линий
электропередачи
опыт
Японии
очевидно
будет
полезен
при
условии
серьёзной
и
глубокой
прора
-
ботки
действующих
документов
,
регламентирующих
строительство
и
эксплуатацию
электрооборудова
-
ния
.
Для
решения
этих
вопросов
необходимо
подклю
-
чать
научные
институты
,
надзорные
органы
,
эксплуа
-
тационные
организации
и
должен
быть
координатор
–
по
моему
мнению
,
Министерство
энергетики
РФ
.
Это
позволит
выработать
единый
подход
в
реа
-
лизации
передовых
,
перспективных
проектов
в
элек
-
тросетевом
комплексе
страны
,
оптимизировать
затраты
и
повысить
надёжность
работы
энергоси
-
стемы
в
целом
.
КОММЕНТАРИЙ
Павел Зинченко, заместитель генерального директора –
главный инженер ОАО «Кубаньэнерго»:
что
перепады
высоты
по
маршруту
подачи
воды
не
приведут
к
возникновению
проблем
при
работе
насоса
подкачки
.
Последующие
испытания
системы
водяного
охлаждения
не
выявили
каких
-
либо
существенных
оши
-
бок
в
конструкторских
расчётах
.
18
КАБЕЛЬНЫЕ
Системы
Январь–февраль 2012
|
www.tdworld.com, www.tdworld.ru
В
будущее
с
оптимизмом
Системные
операторы
Японии
понимают
,
что
усилия
по
повышению
мощности
и
модер
-
низации
кабельных
систем
,
связанные
с
воз
-
росшим
потреблением
электроэнергии
и
заме
-
ной
оборудования
электростанций
,
в
будущем
будут
только
расти
.
Несмотря
на
появление
но
-
вых
технологий
в
строительстве
,
их
внедрение
вследствие
нехватки
подземного
пространства
становится
затруднительным
.
Кроме
того
,
су
-
ществует
общая
проблема
защиты
оборудова
-
ния
и
строительных
площадок
в
густонаселён
-
ных
городских
районах
.
Для
повышения
эффективного
использова
-
ния
ресурсов
существующих
систем
японские
энергетические
компании
внедрили
много
но
-
вых
технологий
,
среди
них
—
использование
трёхжильных
кабелей
,
трёхлучевые
ответви
-
тельные
муфты
и
водонепроницаемая
оболоч
-
ка
,
армированная
алюминием
.
Эти
технологии
помогут
решить
существующие
проблемы
,
связанные
с
ростом
потребности
в
электрической
энергии
,
и
есть
уверен
-
ность
,
что
они
найдут
в
будущем
широкое
и
разнообраз
-
ное
применение
.
Авторы
выражают
свою
признательность
С
.
Ката
-
каи
(S. Katakai), J-Power Systems Corp.,
Т
.
Накадзима
,
VISCAS Corp.,
и
М
.
Оваси
(M. Owashi), Exsym Corp.,
за
помощь
в
подготовке
этой
статьи
.
Синичи
Цучия
(Shinichi Tsuchiya)
(tsuchiya.
shinichi@tepco.co.jp)
получил
степени
бакалавра
и
магистра
в
области
электротехники
в
Токийском
уни
-
верситете
,
Япония
.
Он
принимал
участие
во
всех
ме
-
роприятиях
по
разработке
,
созданию
и
обслуживанию
подземных
линий
передачи
электроэнергии
,
проводи
-
мых
компанией
Tokyo Electric Power Co.
Кабели
275
кВ
с
изоляцией
из
сшитого
полиэтилена
с
повышенной
про
-
пускной
способностью
,
проложенные
согласно
проекту
повышения
мощ
-
ности
вместо
маслонаполненных
кабелей
Схема
прокачки
охлаждающей
воды
с
насосами
подкачки
в
системе
охлаждения
кабеля
Томохиро
Кигучи
(
Tomohiro Kiguchi)
(kiguchi.
tomohiro@tepco.co.jp)
получил
степени
бакалавра
и
ма
-
гистра
в
области
электротехники
в
Университете
Яма
-
наси
,
Япония
.
Принимал
участие
во
всех
мероприятиях
по
разработке
,
созданию
и
обслуживанию
подземных
линий
передачи
электроэнергии
,
проводимых
компа
-
нией
Tokyo Electric Power Co.
Макото
Нисучи
(Makoto Nishiuchi)
(nishiuchi.
makoto@d4.kepco.co.jp)
получил
степени
бакалавра
и
магистра
в
области
электротехники
в
Университете
г
.
Осака
,
Япония
.
Он
принимал
участие
во
всех
ме
-
роприятиях
по
разработке
,
созданию
и
обслуживанию
подземных
и
подводных
линий
передачи
электроэ
-
нергии
.
В
настоящее
время
М
.
Нисучи
является
директором
регионального
представительства
,
ответственного
за
техническое
обслуживание
силового
электрооборудо
-
вания
компании
Kansai Electric Power Co.
Оригинал статьи: Подземная реконструкция
Япония применяет новые технологии для замены и повышения пропускной способности кабельных линий сверхвысокого напряжения.
Комментарий к статье:
Александр Маслов, первый замеситель генерального директора ОАО «ЮРЭСК»;
Павел Зинченко, заместитель генерального директора — главный инженер ОАО «Кубаньэнерго».
