20
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
2(29),
июнь
2023
В
статье
представлена
характеристика
действующих
воз
-
душных
линий
напряжением
330
кВ
,
расположенных
между
Зарамагской
ГЭС
и
подстанциями
Владикавказа
и
Нальчи
-
ка
.
Также
представлены
расчеты
по
обоснованию
выбора
сечения
проводов
на
рассматриваемых
участках
с
учетом
максимальной
токовой
нагрузки
и
климатических
факторов
.
Показана
необходимость
обеспечения
надежности
электро
-
снабжения
потребителей
в
труднодоступных
горных
усло
-
виях
республик
Северного
Кавказа
.
Повышение
надежности
воздушных
линий
напряжением
330
кВ
с
учетом
климатических
факторов
условий
высокогорья
Роман
КЛЮЕВ
,
д
.
т
.
н
.,
профессор
кафедры
«
Электро
-
снабжение
промыш
-
лен
ных
предприятий
»
«
Северо
-
Кавказ
-
ского
горно
-
металлур
-
гического
института
(
государственного
технологического
университета
)»
Алексей
СОЛДАТОВ
,
заместитель
главного
инженера
филиала
ПАО
«
Россети
» —
Северо
-
Кавказское
ПМЭС
,
аспирант
кафедры
«
Электро
-
снабжение
промыш
-
ленных
предприятий
»
«
Северо
-
Кавказ
-
ского
горно
-
металлур
-
гического
института
(
государственного
технологического
университета
)»
Надежность
электроснабжения
КРАТКАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА
ВЛ
Существующие
ВЛ
330
кВ
Зарамагская
ГЭС
-1 —
Владикавказ
-2
и
ВЛ
330
кВ
Зара
-
магская
ГЭС
-1 —
Нальчик
проходят
по
территории
Алагирского
района
Республики
Северная
Осетия
-
Алания
в
среднем
течении
реки
Ардон
.
Начальная
точка
ВЛ
рас
-
положена
в
районе
села
Суадаг
(
угол
100
ВЛ
330
кВ
Нальчик
—
Владикавказ
)
в
35
км
от
города
Владикавказа
(
железнодорожный
вокзал
),
а
конечная
—
в
1
км
к
западу
от
поселка
Мизур
(27
км
от
города
Алагира
и
67
км
от
города
Владикавказа
).
Общее
на
-
правление
ВЛ
—
южное
.
Условия
прохождения
ВЛ
330
кВ
характеризуются
высокой
степенью
сложности
и
наличием
большого
числа
факторов
,
влияющих
на
условия
эксплуатации
,
таких
как
горная
и
сильно
пересеченная
местность
мес
тами
на
высо
-
те
от
1500
до
3050
м
над
уровнем
моря
,
прохождением
части
линии
вдоль
существу
-
ющей
ВЛ
110
кВ
и
другими
(
рисунок
1).
Рельеф
по
ВЛ
на
основном
ее
протяжении
—
крутосклонный
,
сильно
расчле
-
нен
овражно
-
балочной
системой
с
большими
относительными
превышениями
над
местными
базисами
эрозии
(
до
1000
м
).
Общая
длина
ВЛ
330
кВ
составляет
38,689
км
,
из
которых
18
км
проходит
по
предгорной
части
,
основная
часть
линии
проходит
в
сложных
условиях
высокогорья
.
По
совокупности
геоморфологических
и
геологических
факторов
,
а
также
широкому
развитию
опасных
геологических
процессов
,
категория
сложности
инженерно
-
геологических
условий
— III (
слож
-
21
Рис
. 1.
Схема
ВЛ
330
кВ
ПС
330
кВ
«
Нальчик
»
ПС
330
кВ
«
Владикавказ
-2»
ПП
«
Рамоново
»
L
общ
= 137,9
км
L
= 98,7
км
L
= 41,5
км
L
общ
= 80,7
км
Зарамагская
ГЭС
-1
Оп
. 56
Оп
. 47
Оп
. 56
Оп
. 47
ная
),
за
исключением
равнинной
части
,
которая
отнесе
-
на
ко
II (
средней
сложности
).
Район
прохождения
ВЛ
ха
-
рактеризуется
большой
степенью
развития
экзогенных
геологических
процессов
(
ЭГП
) —
оползни
,
селевые
потоки
,
эрозия
боковая
и
вертикальная
,
струйная
,
пло
-
скостной
смыв
,
обвально
-
осыпные
процессы
.
К
наи
-
более
опасным
по
вероятному
воздействию
относятся
оползневые
и
эрозионные
процессы
.
Район
характе
-
ризуется
широким
распространением
специфических
грунтов
,
наличием
разрывных
нарушений
регионально
-
го
уровня
и
новейших
тектонических
проявлений
.
Ис
-
ходная
сейсмичность
— 9
баллов
.
Гололедно
-
изморозевые
явления
отмечаются
до
-
вольно
часто
.
Число
дней
с
гололедом
составляет
23,7
дней
за
год
,
с
изморозью
— 27,8.
Наиболее
бла
-
гоприятной
для
образования
гололеда
считается
тем
-
пература
от
0°
С
до
минус
5°
С
.
В
отличие
от
гололеда
,
образование
изморози
наблюдается
при
температуре
воздуха
,
колеблющейся
в
широких
пределах
,
от
0°
С
до
минус
28°
С
.
Имеют
место
также
сложные
отложения
и
отложения
мокрого
снега
.
Наибольшие
размеры
го
-
лоледно
-
изморозевых
отложений
наблюдаются
на
по
-
вышенных
участках
местности
и
особенно
там
,
где
они
являются
наветренными
к
гололедонесущим
ветрам
[1, 2].
Для
данного
района
нормативная
толщина
стен
-
ки
гололеда
повторяемостью
1
раз
в
25
лет
составляет
30
мм
(V
район
по
толщине
стенки
гололеда
),
скорость
вет
ра
— 36
м
/
с
.
ОБОСНОВАНИЕ
СЕЧЕНИЯ
ПРОВОДОВ
ВЛ
330
кВ
Сечение
(
F
)
провода
проектируемой
ВЛ
находится
по
фор
-
муле
:
F
=
I
p
/
J
н
,
где
I
р
—
расчетный
ток
,
А
;
J
н
—
нормированная
плотность
тока
,
А
/
мм
2
.
Расчетная
токовая
нагрузка
(
I
р
)
определяется
по
формуле
:
I
р
=
I
5
·
i
·
T
,
где
I
5
—
ток
линии
на
пятый
год
ее
эксплуатации
в
нор
-
мальном
эксплуатационном
режиме
,
определяемый
для
системообразующих
линий
по
расчетным
длительным
потокам
мощности
;
i
—
коэффициент
,
учитывающий
из
-
менение
нагрузки
по
годам
эксплуатации
линий
.
________________________________
i
=
√
0,15 + 0,13(
i
1
+ 0,3)
2
+ 0,55(
i
10
+ 0,07)
2
,
где
i
1
,
i
10
—
коэффициенты
,
учитывающие
отношение
тока
10-
го
и
1-
го
года
эксплуатации
к
току
5-
го
года
экс
-
плуатации
,
протекающего
по
линии
;
T
—
коэффициент
,
учитывающий
число
часов
использования
максимальной
нагрузки
линии
и
коэффициент
попадания
нагрузки
в
мак
-
симум
энерго
системы
.
ВЛ
330
кВ
Нальчик
—
Зарамагская
ГЭС
-1
и
ВЛ
330
кВ
Зарамагская
ГЭС
-1 —
Владикавказ
-2
предназначена
для
обеспечения
выдачи
мощности
Зарамагской
ГЭС
-1.
Число
часов
использования
максимальной
нагрузки
линии
предпо
-
лагается
5000–6000
час
[3, 4].
Расчетные
перетоки
мощности
и
тока
по
ВЛ
330
кВ
Нальчик
—
Зарамагская
ГЭС
-1
на
1-
й
, 5-
й
и
10-
й
годы
составляют
:
S
1
= 140
МВА
,
I
1
= 230
А
,
S
5
= 143
МВА
,
I
5
= 233
А
,
S
10
= 150
МВА
,
I
10
= 237
А
,
при
i
1
=
I
1
/
I
5
= 230 / 233 = 0,987
и
i
10
=
I
10
/
I
5
= 237 / 233 = 1,01,
коэффициент
i
= 1,179.
При
коэффициенте
попадания
максимальной
нагрузки
ВЛ
в
максимум
энергосистемы
,
равном
1,0,
и
годовом
чис
-
ле
часов
использования
максимальной
нагрузки
линии
до
6000
часов
,
T
= 1,0.
Расчетная
токовая
нагрузка
линии
:
I
р
= 233 × 1,179 × 1,0 = 274
А
.
Для
алюминиевых
проводов
при
числе
часов
использо
-
вания
максимума
нагрузки
ВЛ
более
5000
часов
нормиро
-
ванная
плотность
тока
принимается
равной
0,8
А
/
мм
2
.
Рас
-
четное
сечение
алюминиевого
провода
в
таких
условиях
соответствует
:
F
p
=
I
p
/
J
н
= 274 / 0,8 = 343
мм
2
.
При
таком
расчетном
сечении
для
ВЛ
330
кВ
Нальчик
—
Зарамагская
ГЭС
-1
рекомендуется
принимать
сечение
алю
-
миниевого
провода
в
фазе
2×240
мм
2
.
Проверка
провода
по
максимальной
токовой
нагрузке
по
-
казала
,
что
наибольшая
нагрузка
ВЛ
330
кВ
Нальчик
—
За
-
рамагская
ГЭС
-1
имела
место
в
летний
максимум
2019
года
при
отключении
ВЛ
330
кВ
Зарамагская
ГЭС
-1 —
Владикав
-
каз
-2.
Токовая
нагрузка
ВЛ
330
кВ
Нальчик
—
Зарамагская
ГЭС
-1
в
таком
режиме
может
достигать
551
А
,
что
не
превы
-
шает
длительно
допустимую
токовую
нагрузку
для
провода
2×
АС
-240 — 1074
А
.
22
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
2(29),
июнь
2023
Однако
принимая
во
внимание
,
что
ВЛ
330
кВ
Наль
-
чик
—
Владикавказ
-2
выполнена
проводом
2×
АС
-300
и
при
возможности
возникновения
послеаварийной
схе
-
мы
,
где
провод
2×
АС
-240
будет
являться
ограничиваю
-
щим
,
для
обеспечения
надежности
электроснабжения
по
-
требителей
Северо
-
Осетинской
,
Ингушской
,
Чеченской
,
и
Дагестанской
энергосистем
в
условиях
ограниченности
гидроресурсов
[5–9]
заход
ВЛ
330
кВ
Нальчик
—
Зарамаг
-
ская
ГЭС
-1
на
Зарамагскую
ГЭС
-1
выполнялся
проводом
2×
АС
-300.
Аналогично
расчетные
перетоки
мощности
и
тока
по
ВЛ
330
кВ
Зарамагская
ГЭС
-1 —
Владикавказ
-2
на
1-
й
, 5-
й
и
10-
й
годы
составляют
:
S
1
= 196
МВА
,
I
1
= 327
А
,
S
5
= 196
МВА
,
I
5
= 327
А
,
S
10
= 196
МВА
,
I
10
= 327
А
.
при
i
1
=
I
1
/
I
5
= 1,0
и
i
10
=
I
10
/
I
5
= 1,0,
коэффициент
i
= 1,17.
При
коэффициенте
попадания
максимальной
нагрузки
ВЛ
в
максимум
энергосистемы
,
равном
1,0,
и
годовом
чис
-
ле
часов
использования
максимальной
нагрузки
линии
до
6000
часов
,
T
= 1,0.
Расчетная
токовая
нагрузка
линии
:
I
р
= 327 × 1,17 × 1,0 = 382,6
А
.
Для
алюминиевых
проводов
при
числе
часов
использо
-
вания
максимума
нагрузки
ВЛ
более
5000
часов
нормиро
-
ванная
плотность
тока
принимается
равной
0,8
А
/
мм
2
.
Рас
-
четное
сечение
алюминиевого
провода
в
таких
условиях
соответствует
:
F
р
=
I
р
/
J
р
= 382,6 / 0,8 = 478
мм
2
.
При
таком
расчетном
сечении
для
ВЛ
330
кВ
Зарамаг
-
ская
ГЭС
-1 —
Владикавказ
-2
рекомендуется
принимать
се
-
чение
алюминиевого
провода
в
фазе
2×240
мм
2
.
Проверка
провода
по
максимальной
токовой
нагрузке
показала
,
что
наибольшая
нагрузка
ВЛ
330
кВ
Зарамаг
-
ская
ГЭС
-1 —
Владикавказ
-2
имела
место
в
летний
мак
-
симум
2019
года
,
при
отключении
ВЛ
330
кВ
Зарамагская
ГЭС
-1 —
Нальчик
.
Токовая
нагрузка
ВЛ
330
кВ
Зарамаг
-
ская
ГЭС
-1 —
Нальчик
в
таком
режиме
может
достигать
551
А
,
что
не
превышает
длительно
допустимую
токовую
нагрузку
для
провода
2×
АС
-240 — 1074
А
.
Однако
принимая
во
внимание
,
что
ВЛ
330
кВ
Нальчик
—
Владикавказ
-2
выполнена
проводом
2×
АС
-300
и
при
возмож
-
ности
возникновения
послеаварийной
схемы
,
где
провод
2×
АС
-240
будет
являться
ограничивающим
,
для
обеспече
-
ния
надежности
электроснабжения
потребителей
Северо
-
Осетинской
,
Ингушской
,
Чеченской
,
и
Дагестанской
энерго
-
систем
в
условиях
ограниченности
гидроресурсов
заход
ВЛ
330
кВ
Зарамагская
ГЭС
-1 —
Владикавказ
-2
на
Зарамагскую
ГЭС
-1
выполнялся
проводом
2×
АС
-300.
ОБОСНОВАНИЕ
СЕЧЕНИЯ
ПРОВОДОВ
ВЛ
НА
УЧАСТКЕ
ОПОР
№
47(152)
ДО
ОПОРЫ
№
57(139)
Во
время
прохождения
ОЗП
2019/2020
происходили
не
-
однократные
аварийные
отключения
ВЛ
330
кВ
Зарамаг
-
ская
ГЭС
-1 —
Нальчик
вследствие
схлестывания
фаз
«
А
»
и
«
С
» (
нижняя
и
средняя
соответственно
)
с
разрушением
дистанционных
распорок
по
причине
пляски
фазы
прово
-
дов
при
сильном
поперечном
ветре
и
гололедно
-
изморо
-
зевых
отложениях
[10, 11].
Согласно
расчетам
,
на
данном
участке
ВЛ
330
кВ
предусматривается
изменение
конструкции
всех
фаз
с
22×
АС
300/66
на
12×
АТ
3
П
/
С
500/64.
На
заходах
ВЛ
330
кВ
Нальчик
—
Владикавказ
-2
на
Зарамагскую
ГЭС
-1
подвешен
провод
22×
АС
-300/66.
Длительно
допустимая
токовая
нагрузка
ВЛ
330
кВ
Зарамагская
ГЭС
-1 —
Владикавказ
-2
и
ВЛ
330
кВ
За
-
рамагская
ГЭС
-1 —
Нальчик
составляет
2000
А
при
температуре
окружающего
воздуха
минус
5°C
и
ниже
(
ограничение
по
оборудованию
на
Зарамагской
ГЭС
-1),
1634
А
при
температуре
окружающего
воздуха
плюс
25°C
и
1394
А
при
температуре
окружающего
воздуха
плюс
35°C.
Согласно
расчетам
ВЛ
330
кВ
Нальчик
—
Владикав
-
каз
-2
с
образованием
ВЛ
330
кВ
Зарамагская
ГЭС
-1 —
Владикавказ
-2
и
ВЛ
330
кВ
Зарамагская
ГЭС
-1 —
Нальчик
максимальный
рабочий
ток
по
ВЛ
330
кВ
Зарамагская
ГЭС
-1 —
Нальчик
составит
551
А
(
режим
с
отключением
ВЛ
330
кВ
Зарамагская
ГЭС
-1 —
Владикавказ
-2),
а
по
ВЛ
330
кВ
Зарамагская
ГЭС
-1 —
Владикавказ
-2
соста
-
вит
551
А
(
режим
с
отключением
ВЛ
330
кВ
Зарамагская
ГЭС
-1 —
Нальчик
).
Максимальный
ток
плавки
гололеда
от
ПС
330
кВ
«
Владикавказ
-2»
по
транзиту
Владикавказ
-2 —
Зара
-
магская
ГЭС
-1 —
Нальчик
составит
1873
А
.
На
рекон
-
струируемом
двухцепном
участке
ВЛ
330
кВ
Зарамаг
-
ская
ГЭС
-1 —
Владиквказ
-2
и
ВЛ
330
кВ
Зарамагская
ГЭС
-1 —
Нальчик
в
пролетах
опор
№
47–57 (
протя
-
женностью
2,285
км
)
предусматривается
применение
провода
1×
АТ
3
П
/
С
500/64.
Провод
марки
АТ
3
П
/
С
500/64
(
по
ТУ
3511-005-41183126-2013)
состоит
из
сердечника
из
стальных
оцинкованных
проволок
и
повивов
из
про
-
филированных
проволок
(
компактированный
)
из
алю
-
миниевого
сплава
типа
АТ
3
с
рабочей
температурой
210°C.
Длительно
допустимая
токовая
нагрузка
про
-
вода
АТ
3
П
/
С
500/64
составляет
при
температуре
про
-
вода
210°C
и
температуре
окружающего
воздуха
плюс
25°C — 1830
А
.
Реконструируемый
участок
с
применением
прово
-
да
АТ
3
П
/
С
500/64
не
вносит
ограничение
по
длитель
-
но
допустимой
токовой
нагрузке
ВЛ
330
кВ
Зарамаг
-
ская
ГЭС
-1 —
Владикавказ
-2
и
ВЛ
330
кВ
Зарамагская
ГЭС
-1 —
Нальчик
.
Надежность
электроснабжения
23
ЛИТЕРАТУРА
1.
Елфимова
О
.
И
.,
Шевченко
Н
.
Ю
.,
Сошинов
А
.
Г
.
Оценка
надежности
воздушных
линий
электропередачи
с
уче
-
том
климатических
факторов
//
Научные
труды
SWorld,
т
. 2:
Технические
науки
, 2017,
вып
. 14.
С
. 93–100.
2.
Доронина
О
.
И
.,
Шевченко
Н
.
Ю
.,
Бахтиаров
К
.
Н
.
Оценка
надежности
воздушных
линий
электропередачи
с
уче
-
том
климатических
факторов
//
Международный
журнал
прикладных
и
фундаментальных
исследований
, 2015.
№
9–2.
С
. 226–230.
3.
Клюев
Р
.
В
.,
Гаврина
О
.
А
.,
Лагкуев
Д
.
Х
.,
Теблоев
С
.
К
.,
Цакоев
М
.
Т
.
Использование
нетрадиционных
возобнов
-
ляемых
источников
электроэнергии
в
учебном
процессе
кафедры
«
электроснабжение
промышленных
предпри
-
ятий
»
при
подготовке
магистров
/
Сб
.
трудов
конфе
-
ренции
«
Энерго
-
и
ресурсосбережение
.
Энергообеспе
-
чение
.
Нетрадиционные
и
возобновляемые
источники
энергии
».
Екатеринбург
:
УрФУ
, 2017.
С
. 827–831.
4. Klyuev R.V., Fomenko O.A., Gavrina O.A., Sokolov A.A.,
Sokolova O.A., Dzeranov B.V., Morgoev I.D., Zaseev S.G.
Analysis of Non-Sinusoidal Voltage at Metallurgical
Enterprises / IOP Conference Series: Materials Science and
Engineering. The conference proceedings ETSaP-2019.
IOP Publishing Ltd, 2019, p. 012032.
5.
Гаврина
О
.
А
.,
Плиева
М
.
Т
.,
Маскуров
И
.
В
.
Использование
статистического
метода
расчета
потерь
электроэнергии
/
Материалы
VII
Всероссийской
научно
-
практической
кон
-
ференции
с
международным
участием
«
Культура
,
наука
,
образование
:
проблемы
и
перспективы
».
Отв
.
ред
.
Д
.
А
.
Погонышев
.
Нижневартовск
:
НГУ
, 2019.
С
. 664–667.
6. Petrov Yu.S., Sokolov A.A. Increase of effective
management of technological processes of the mountain
enterprise on the basis of the analysis of information on
technogenic cycles. 2016 2nd International Conference on
Industrial Engineering, Applications and Manufacturing,
ICIEAM 2016 – Proceedings, 2016, p. 7911691.
7.
Клюев
Р
.
В
.,
Гаврина
О
.
А
.,
Текиев
М
.
В
.
Экспертно
-
кла
-
стерный
анализ
технологических
показателей
на
пред
-
приятиях
по
производству
твердых
сплавов
//
Известия
Кабардино
-
Балкарского
научного
центра
РАН
, 2018,
№
4.
С
. 15–22.
8.
Клюев
Р
.
В
.,
Босиков
И
.
И
.,
Гаврина
О
.
А
.,
Крысанов
К
.
С
.
Анализ
состояния
изоляции
электрооборудования
гор
-
но
-
металлургических
комбинатов
//
Известия
Тульского
государственного
университета
.
Науки
о
Земле
, 2020,
№
2.
С
. 201–215.
9.
Босиков
И
.
И
.,
Аликов
А
.
Ю
.,
Босиков
В
.
И
.
Математиче
-
ские
модели
и
методы
оценки
токсического
пораже
-
ния
биосферы
//
Наука
и
бизнес
:
пути
развития
, 2014,
№
9(39).
С
. 72–75.
10.
Соколов
А
.
А
.
Моделирование
скорости
распростране
-
ния
вредных
веществ
подземными
водами
в
окружаю
-
щей
среде
/
Материалы
IV
Международного
экологиче
-
ского
симпозиума
«
Региональные
проблемы
экологии
:
пути
решения
».
Полоцк
:
ПГУ
, 2007.
С
. 90–93.
11.
Кожиев
Х
.
Х
.,
Босиков
И
.
И
.
Комплексный
показатель
перспективности
разработки
участков
месторождений
полезных
ископаемых
//
Горный
журнал
, 2017,
№
2.
С
. 30–32.
Майоров А.В., Львов М.Ю., Кулюхин С.А., Львов Ю.Н., Лютько Е.О.
В книге рассматриваются вопросы оценки технического состояния силовых
трансформаторов и автотрансформаторов напряжением 110 кВ и выше
с учетом обобщения и анализа опыта их эксплуатации. Приводятся рекомен-
дации, направленные на обеспечение экс плуа тационной надежности данно-
го вида оборудования.
Книга предназначена для специалистов, участвующих в эксплуатации,
проектировании, ремонте и производстве силовых трансформаторов
и автотрансформаторов, а также студентов энергетических специально-
стей высших учебных заведений.
Издательство
журнала
«
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ
.
Передача
и
распределение
», 2022. 128
с
.
Оценка технического состояния силовых трансформаторов
и автотрансформаторов напряжением 110 кВ и выше
Книга распространяется бесплатно.
По вопросам доставки обращайтесь в редакцию
по телефону +7 (495) 645-12-41 или e-mail: offi
Оригинал статьи: Повышение надежности воздушных линий напряжением 330 кВ с учетом климатических факторов условий высокогорья
В статье представлена характеристика действующих воздушных линий напряжением 330 кВ, расположенных между Зарамагской ГЭС и подстанциями Владикавказа и Нальчика. Также представлены расчеты по обоснованию выбора сечения проводов на рассматриваемых участках с учетом максимальной токовой нагрузки и климатических факторов. Показана необходимость обеспечения надежности электроснабжения потребителей в труднодоступных горных условиях республик Северного Кавказа.
