Разработка, изготовление и испытание опытного образца газонаполненной линии электропередачи 500 кВ для обеспечения глубоких вводов электроэнергии в мегаполисы

Page 1
background image

Page 2
background image

26

Т

радиционно

 

ввод

 

электроэнергии

 

в

 

города

 

осу

-

ществляется

 

с

 

помощью

 

линий

 

электропере

-

дачи

 

воздушного

 

исполнения

  (

ВЛ

). 

При

 

этом

 

отчуждаются

 

земельные

 

участки

 

большой

 

площади

ВЛ

 

создают

 

сильные

 

электромагнитные

 

поля

 

и

 

не

 

ин

-

тегрируются

 

с

 

инфраструктурой

 

города

Особенно

 

эта

 

проблема

 

актуальна

 

для

 

городов

 

с

 

высокой

 

плотностью

 

застройки

в

 

которых

 

стоимость

 

земли

 

составляет

 

от

 

тысячи

 

до

 

десятков

 

тысяч

 

рублей

 

за

 

квадратный

 

метр

например

для

 

ВЛ

 500 

кВ

 

стоимость

 

земельных

 

участ

-

ков

 

составляет

 

не

 

менее

 100 

млн

 

руб

на

 1 

км

 

трассы

Современные

 

кабельные

 

линии

 (

КЛ

на

 

основе

 

ка

-

беля

 

с

 

изоляцией

 

из

 

сшитого

 

полиэтилена

 

высокотех

-

нологичны

рассчитаны

 

на

 

напряжение

 

до

 500 

кВ

 

и

 

передаваемую

 

мощность

 

до

 1500 

МВт

Но

 

эти

 

кабели

 

пожароопасны

их

 

прокладка

 

трудоёмка

 

и

 

требует

 

вы

-

сококвалифицированных

 

специалистов

особенно

 

для

 

выполнения

 

концевых

 

и

 

соединительных

 

муфт

Кроме

 

того

кабели

 

имеют

 

высокие

 

диэлектрические

 

потери

требуют

 

дополнительных

 

устройств

 

компенсации

 

ре

-

активной

 

мощности

Газонаполненные

 

линии

 

лишены

 

этих

 

недостат

-

ков

они

 

полностью

 

пожаробезопасны

имеют

 

высо

-

кую

 

пропускную

 

способность

 — 

примерно

 

в

 

два

 

раза

 

выше

 

пропускной

 

способности

 

кабелей

 

с

 

изоляцией

 

из

 

сшитого

 

полиэтилена

практически

 

не

 

ограничены

 

по

 

длине

потери

 

в

 

них

 

минимальны

.

ÖÅËÈ ÏÐÎÅÊÒÀ

●▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬●

Целью

 

выполненной

 

НИОКР

 

является

 

разработка

 

базовых

 

технологий

 

создания

 

газонаполненных

 

линий

 

электропередачи

 

на

 

номинальное

 

напряжение

 500 

кВ

 

для

 

применения

 

в

 

качестве

 

глубоких

 

вводов

 

электро

-

энергии

 

в

 

мегаполисы

 

и

 

мощных

 

герметизированных

 

передач

 

электроэнергии

 

для

 

внутриподстанционных

 

связей

передачи

 

электроэнергии

 

через

 

реки

 

и

 

другие

 

препятствия

 

с

 

помощью

 

токопроводов

встроенных

 

в

 

мосты

 

или

 

транспортные

 

тоннели

создание

 

произ

-

водства

 

газоизолированных

 

линий

 

электропередачи

.

ÎÏÈÑÀÍÈÅ ÏÐÎÅÊÒÀ

●▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬●

Работы

 

по

 

проекту

 

разбиты

 

на

 

несколько

 

этапов

ко

-

торые

 

можно

 

обозначить

 

следующим

 

образом

.

1. 

Подготовительный

На

 

этом

 

этапе

 

был

 

вы

-

полнен

 

тематический

 

патентный

 

поиск

Подготовлен

 

анализ

 

известных

 

технических

 

решений

 

для

 

оценки

 

мирового

 

уровня

 

техники

 

в

 

области

 

проектирования

 

и

 

конструирования

 

газонаполненных

 

линий

 

сверхвысо

-

ких

 

классов

 

напряжения

Так

 

же

 

на

 

первом

 

этапе

 

были

 

разработаны

 

технические

 

требования

 

к

 

ГИЛ

 500 

кВ

проведены

 

первые

 

расчёты

.

2. 

Этап

 

эскизного

 

образца

.

 

На

 

втором

 

этапе

 

кон

-

структорской

 

группой

 

были

 

разработаны

 

принципи

-

альные

 

технические

 

решения

 

и

 

выпущен

 

комплект

 

эскизной

 

документации

 

элементов

 

газонаполненной

 

линии

По

 

этим

 

чертежам

 

был

 

изготовлен

 

ряд

 

элемен

-

тов

 

и

 

получены

 

результаты

 

первых

 

испытаний

Парал

-

лельно

 

велась

 

работа

 

по

 

разработке

 

методик

 

испыта

-

ния

 

опытного

 

образца

 

газонаполненной

 

линии

.

3. 

Разработка

 

конструкторской

 

документации

Как

 

следует

 

из

 

названия

 

этапа

был

 

разработан

 

ком

-

плект

 

конструкторской

 

документации

в

 

котором

 

был

 

учтён

 

опыт

полученный

 

при

 

изготовлении

 

эскизного

 

образца

В

 

ходе

 

работ

 

был

 

выявлен

 

ряд

 

решений

по

 

которым

 

впоследствии

 

были

 

получены

 

патенты

 

на

 

по

-

лезную

 

модель

 

и

 

изобретение

.

ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÀ, ÈÇÃÎÒÎÂËÅÍÈÅ È 

ÈÑÏÛÒÀÍÈÅ ÎÏÛÒÍÎÃÎ ÎÁÐÀÇÖÀ 

ÃÀÇÎÍÀÏÎËÍÅÍÍÎÉ ËÈÍÈÈ 

ÝËÅÊÒÐÎÏÅÐÅÄÀ×È 500 Ê ÄËß 

ÎÁÅÑÏÅ×ÅÍÈß ÃËÓÁÎÊÈÕ ÂÂÎÄΠ

ÝËÅÊÒÐÎÝÍÅÐÃÈÈ Â ÌÅÃÀÏÎËÈÑÛ 

Ïåðèîä ðåàëèçàöèè: 2011—2013 

ãã

.

Ïðîåêòû  ëèíèé  ýëåêòðîïåðåäà÷è


Page 3
background image

СПЕЦВЫПУСК

декабрь

, 2014, www.EEPiR.ru

27

4. 

Изготовление

 

опытного

 

образца

.

 

В

 

результате

 

работ

 

по

 

данному

 

этапу

 

были

 

изготовлены

 

элементы

из

 

которых

 

собран

 

опытный

 

образец

линейные

 

сек

-

ции

поворотная

 

секция

модуль

-

разъединитель

узел

 

сильфонного

 

компенсатора

конечный

 

экран

 

и

 

конце

-

вая

 

крышка

.

Для

 

опытного

 

образца

 

газонаполненной

 

линии

 

была

 

разработана

 

система

 

мониторинга

датчики

 

ко

-

торой

 

были

 

размещены

 

на

 

элементах

 

ГИЛ

Созданная

 

система

 

мониторинга

 

в

 

режиме

 online 

позволяет

 

кон

-

тролировать

 

плотность

 

газовой

 

смеси

температуру

интенсивность

 

ЧР

.

5. 

Испытания

 

опытного

 

образца

.

 

В

 

ходе

 

данно

-

го

 

этапа

 

были

 

проведены

 

испытания

 

в

 

соответствии

 

с

 

разработанной

 

ранее

 

программой

Основными

 

типами

 

испытаний

 

являются

высоковольтные

токовые

 

на

 

на

-

грев

 

и

 

электродинамические

ÎÑÍÎÂÍÛÅ ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ

●▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬●

Итогом

 

выполнения

 

проекта

 

стало

 

создание

 

ком

-

плекта

 

документации

 

по

 

разработке

 

и

 

изготовлению

 

опытного

 

образца

 

газонаполненной

 

линии

 

электро

-

передачи

 500 

кВ

 

и

 

опытного

 

образца

который

 

был

 

испытан

 

в

 

соответствии

 

с

 

разработанной

 

програм

-

мой

.

Основные

 

технические

 

характеристики

 

разработан

-

ной

 

газонаполненной

 

линии

:

• 

номинальное

 

напряжение

 — 500 

кВ

;

• 

наибольшее

 

рабочее

 

напряжение

 — 525 

кВ

;

• 

номинальная

 

частота

 — 50 

Гц

;

• 

номинальный

 

ток

 (

фидер

/

сборная

 

шина

) — 4000 

А

;

• 

кратковременная

 

перегрузочная

 

способность

 — 

до

 

100%;

• 

параметры

 

сквозного

 

тока

 

короткого

 

замыкания

:

• 

действующее

 

значение

 

тока

 

КЗ

 — 63 

кА

;

• 

длительность

 

тока

 

КЗ

 — 3 

с

;

• 

пик

 

тока

 

КЗ

 — 160 

кА

;

• 

электрическая

 

прочность

 

изоляции

 (

испытательные

 

напряжения

). 

Относительно

 

земли

 

и

 

между

 

фазами

:

• 

грозовой

 

импульс

 (

пик

) — 1300 

кВ

;

• 

одноминутное

промышленной

 

частоты

 — 

630 

кВ

;

• 

уровень

 

частичных

 

разрядов

 — 

не

 

более

 5 

пК

.

Опытный

 

образец

 

газонаполненной

 

линии

 500 

кВ

 

должен

 

иметь

 

климатическое

 

исполнение

 

У

по

 

ГОСТ

 

15150-69, 

при

 

этом

 

значение

 

рабочей

 

температуры

 

воз

-

духа

 

при

 

эксплуатации

:

• 

нижнее

 — -45º

С

;

• 

верхнее

 — +40º

С

.

Результаты

 

испытаний

 

показали

что

 

разработанная

 

газонаполненная

 

линия

 

полностью

 

соответствует

 

тех

-

ническим

 

требованиям

в

 

соответствии

 

с

 

которыми

 

она

 

проектировалась

а

 

по

 

ряду

 

параметров

 

даже

 

превос

-

ходит

 

их

Выявленный

 

запас

 

по

 

электрической

 

прочно

-

сти

 

позволяет

 

предположить

 

возможность

 

разработки

 

газонаполненной

 

линии

 

электропередачи

 

с

 

более

 

жёст

-

кими

 

техническими

 

требованиями

.

ÏÅÐÑÏÅÊÒÈÂÛ ÏÐÈÌÅÍÅÍÈß

●▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬●

Наиболее

 

распространённое

 

применение

 

газона

-

полненных

 

линий

 

электропередачи

  (

ГИЛ

в

 

мировой

 

практике

 — 

осуществление

 

глубоких

 

вводов

 

электро

-

энергии

 

в

 

крупные

 

города

Общая

 

стоимость

 

прокладки

 

ГИЛ

 

в

 

несколько

 

раз

 

выше

чем

 

стоимость

 

сооружения

 

воздушных

 

линий

 

электропередачи

однако

 

если

 

учиты

-

вать

 

стоимость

 

земельных

 

участков

 

в

 

крупных

 

городах

необходимых

 

для

 

сооружения

 

ВЛ

  (

с

 

учётом

 

зоны

 

от

-

чуждения

), 

то

 

общая

 

стоимость

 

ГИЛ

 

будет

 

ниже

 

стои

-

мости

 

ВЛ

 

одного

 

класса

 

напряжения

Так

при

 

замене

 

ВЛ

 500 

кВ

 

на

 

ГИЛ

 500 

кВ

 

освобождается

 

земельная

 

пло

-

щадь

примерно

 

равная

 80 

м

2

 

на

 1 

м

 

трассы

что

 

при

 

ми

-

нимальной

 

оценке

 

стоимости

 

земли

 

в

 

крупных

 

городах

 

даёт

 

высвобождение

 

земельных

 

участков

 

стоимостью

 

не

 

менее

 100 

млн

 

руб

на

 1 

км

 

трассы

Для

 

Москвы

 

эта

 

сумма

 

на

 

порядок

 

больше

что

 

многократно

 

перекры

-

вает

 

затраты

 

на

 

сооружение

 

ГИЛ

Только

 

в

 

Москве

по

 

данным

 

ГУП

  «

Управление

 

перспективных

 

застроек

», 

ориентировочно

 

стоимость

 

освобождаемой

 

из

-

под

 

ВЛ

 

земли

 

можно

 

оценить

 

свыше

 300 

млрд

 

рублей

В

 

России

 

на

 

сегодняшний

 

день

 

насчитывается

 

12 

городов

 

с

 

населением

 

более

 1 

млн

 

человек

Для

 

глубоких

 

вводов

 

в

 

крупные

 

города

 

России

 

предпола

-

гаемая

 

длина

 

ГИЛ

 (

начиная

 

с

 2014 

года

 

и

 

примерно

 

до

 

2019-

го

может

 

составить

:

Город

Предполагаемая

 

длина

 

ГИЛ

не

 

менее

 

км

Москва

300

Санкт

-

Петербург

150

Новосибирск

20

Екатеринбург

20

Нижний

 

Новгород

40

Казань

30

Самара

20

Омск

20

Челябинск

20

Ростов

-

на

-

Дону

20

Уфа

30

Волгоград

30

Приоритетными

 

областями

 

применения

 

газонапол

-

ненных

 

линий

 

также

 

являются

 

внутриподстанционные

 

связи

вертикальные

 

вводы

 

электроэнергии

передача

 

электроэнергии

 

через

 

реки

 

и

 

другие

 

препятствия

 

с

 

по

-

мощью

 

токопроводов

встроенных

 

в

 

мосты

 

или

 

транс

-

портные

 

тоннели

Ó×ÀÑÒÍÈÊ ÏÐÎÅÊÒÀ

●▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬●

ООО

 «

ВЭИ

 

электроизоляция

».


Читать онлайн

Традиционно ввод электроэнергии в города осуществляется с помощью линий электропередачи воздушного исполнения (ВЛ). При этом отчуждаются земельные участки большой площади, ВЛ создают сильные электромагнитные поля и не интегрируются с инфраструктурой города. Особенно эта проблема актуальна для городов с высокой плотностью застройки, в которых стоимость земли составляет от тысячи до десятков тысяч рублей за квадратный метр, например, для ВЛ 500 кВ стоимость земельных участков составляет не менее 100 млн руб. на 1 км трассы.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»