Совершенствование систем плавок гололёда на высоковольтных ВЛ

Page 1
background image

Page 2
background image

70

АНАЛИТИКА

СЕТИ  РОССИИ

70

в

о

з

д

у

ш

н

ы

е

 Л

Э

П

воздушные ЛЭП

В

 

прошедшую

 

зиму

 

2013/14 

г

в

 

разных

 

регионах

 

страны

 

от

 

Дальнего

 

Востока

 

до

 

юго

-

западных

 

и

 

северо

-

запад

-

ных

 

районов

 

и

 

за

 

рубежом

 

про

-

изошли

 

многочисленные

 

аварии

 

в

 

электросетях

 

от

 

воздействия

 

ледяных

 

дождей

 

и

 

интенсивных

 

гололёдно

-

ветровых

 

нагрузок

Вот

 

краткий

 

перечень

 

основных

 

масштабных

 

аварийных

 

проис

-

шествий

.

16—18 

ноября

 2013 

г

в

 

Ле

-

нинградской

 

области

 

было

 

обе

-

сточено

 33 

тыс

жителей

в

 

Твер

-

ской

Архангельской

 

областях

Карелии

 — 76 

районов

25—27 

ноября

 2013 

г

в

 

Цен

-

тральном

 

федеральном

 

округе

 

(

Московская

Костромская

Смо

-

ленская

Тверская

 

обл

.) 

было

 

нарушено

 

энергоснабжение

 

бо

-

лее

 100 

тыс

жителей

в

 

Дальне

-

восточном

 

федеральном

 

округе

 

(

Сахалин

Приморский

 

край

Ев

-

рейская

 

автономная

 

область

) — 

28,5 

тыс

жителей

2—5 

декабря

 2013 

г

на

 

Алтае

в

 

Кемеровской

 

и

 

Новосибирской

 

обл

., 

Красноярском

 

крае

Хакас

-

сии

 

остались

 

без

 

энергоснабже

-

ния

 

более

 25 

тыс

жителей

3—15 

декабря

 2013 

г

от

 

ледя

-

ных

 

дождей

 

было

 

нарушено

 

энер

-

госнабжение

в

 

Ленинградской

 

обл

. — 50 

населённых

 

пунктов

в

 

Тверской

 

обл

. — 500, 

в

 

Ярос

-

лавской

 

обл

.  — 600 

населённых

 

пунктов

в

 

Архангельской

 

обл

. — 

40 

тыс

жителей

21—24 

января

 2014 

г

из

-

за

 

ледяных

 

дождей

 

остались

 

без

 

энергоснабжения

 150 

тыс

жи

-

телей

 

Краснодарского

Ставро

-

польского

 

краёв

 

и

 

Адыгеи

16—18 

ноября

 2013 

г

в

 

Фин

-

ляндии

Швеции

 

и

 

Норвегии

 

было

 

нарушено

 

энергоснабже

-

ние

 

более

 180 

тыс

домов

В

 

США

 17—19 

ноября

 

и

 22—

23 

ноября

 2013 

г

в

 

нескольких

 

штатах

 

Западного

 

побережья

 

было

 

нарушено

 

энергоснабже

-

ние

 

более

 400 

тыс

жителей

В

 

канун

 

рождественских

 

праздников

 23 

декабря

 

в

 

Кана

-

де

 

из

-

за

 

ледяных

 

дождей

  

обесто

-

чено

 500 

тыс

жителей

в

 

США

 — 

400 

тыс

жителей

погибло

 7 

че

-

ловек

12—14 

февраля

 2014 

г

из

-

за

 

ледяных

 

дождей

   

и

 

мокрых

 

сне

-

гопадов

 

в

 

десятках

 

штатов

 

США

 

было

 

обесточено

 1,2 

млн

 

жите

-

лей

погибло

 25 

человек

15—16 

февраля

 2014 

г

во

 

Франции

 

от

 

урагана

  «

Ула

» 

оста

-

лись

 

без

 

энергоснабжения

 

более

 

100 

тыс

домов

И

наконец

в

 

соседних

 

с

 

Баш

-

кирией

 

регионах

 25—27 

апре

-

ля

 2014 

г

оказалось

 

нарушено

 

энергоснабжение

 

из

-

за

 

обледе

-

нения

 

и

 

обрывов

 

проводов

 

ВЛ

в

 

Свердловской

 

обл

. — 30 

тыс

жителей

в

 

Челябинской

 

обл

. — 

16 

тыс

жителей

.

В

 

электросетях

 

сильно

 

го

-

лолёдного

 

региона

 

Башкирии

 

был

 

реализован

 

комплекс

 

эф

-

фективных

 

защитных

 

мер

 

от

 

гололёдно

-

ветровых

 

нагрузок

 

[1, 2, 3], 

благодаря

 

чему

 

ава

-

рийных

 

отключений

 

в

 

электро

-

сетях

 

по

 

этим

 

причинам

 

не

 

было

При

 

этом

 

широко

 

и

 

по

-

всеместно

 

применяются

 

плав

-

ки

 

гололёдных

 

отложений

явля

-

ющиеся

 

самым

 

эффективным

 

защитным

 

средством

.

Однако

 

практика

 

показывает

что

 

при

 

ледяных

 

дождях

 

и

 

массо

-

вых

 

гололёдах

когда

 

на

 

большом

 

количестве

 

линий

 

одновременно

 

происходят

 

обледенения

 

прово

-

дов

при

 

существующих

 

несовер

-

шенных

 

и

 

инерционных

 

систе

-

мах

 

плавок

 

гололёда

 

персонал

 

не

 

успевает

 

принять

 

действенных

 

защитных

 

мер

Актуальным

 

явля

-

ется

 

совершенствование

 

систем

 

плавок

 

гололёда

.

Известны

 

способы

 

и

 

устрой

-

ства

 

плавки

 

гололёда

 

на

 

линиях

 

электропередачи

 

переменным

 

током

 [4, 5]. 

Недостатки

 

указанных

 

спосо

-

бов

 

и

 

устройств

:

• 

при

 

плавках

 

гололёда

 

пере

-

менным

 

током

 

требуются

 

огромные

 

мощности

так

 

как

 

в

 

полном

 

сопротивлении

 

участвуют

 

и

 

активные

 (R), 

и

 

индуктивные

 (X) 

сопротивле

-

ния

;

• 

в

 

некоторых

 

схемах

 

плавок

  

применяется

 

ступенчатое

 

регулирование

 

тока

 

наложе

-

нием

 

переменного

 

тока

 

толь

-

ко

 

на

 

переменный

 

ток

что

 

обуславливает

 

применение

 

дополнительного

 

дорогостоя

-

щего

 

оборудования

 — 

вольто

-

добавочных

 

трансформато

-

ров

 

ВДТ

трансформаторов

 

с

 

РПН

.

Наиболее

 

эффективным

 

тех

-

ническим

 

решением

 

являются

 

системы

 

плавок

 

гололёда

 

с

 

ВУКН

 

постоянным

 

током

 [6]. 

Однако

 

у

 

них

 

есть

 

недостатки

:

• 

плавки

 

гололёда

 

постоянным

 

током

 

осуществляются

 

на

 

отключённых

 

линиях

 

с

 

пога

-

шением

 

энергоснабжения

 

потребителей

что

 

не

 

всегда

 

Совершенствование 

систем плавок гололёда 

на высоковольтных ВЛ

Владимир МАКСИМОВ, инженер, Уфа


Page 3
background image

71

 4 (25), 

июль

август

, 2014

71

возможно

 

для

 

потребителей

 1-

ой

 

категории

;

• 

в

 

схемах

 

с

 

применением

 

сту

-

пенчатого

 

регулирования

  (

ВДТ

трансформаторы

 

с

 

РПН

посто

-

янный

 

ток

 

накладывается

 

только

 

на

 

постоянный

 

ток

что

 

также

 

является

 

затратным

 

мероприя

-

тием

 

по

 

установке

 

дополнитель

-

ного

 

оборудования

.

В

 

настоящее

 

время

 

промыш

-

ленность

 

выпускает

 

регулируемые

 

установки

 

постоянного

 

тока

 

ВУКН

в

 

связи

 

с

 

чем

 

отпадает

 

необходи

-

мость

 

в

 

установке

 

дорогостоящего

 

дополнительного

 

оборудования

.

В

 

целях

 

совершенствования

 

си

-

стем

 

плавок

 

разработаны

 

способы

 

и

 

устройства

 

плавок

 

гололёда

по

-

зволяющие

 

выполнять

 

наложение

 

постоянного

 

тока

 

на

 

переменный

 

ток

 

нагрузки

 

и

 

осуществлять

 

плав

-

ки

 

гололёда

 

в

 

рабочем

 

режиме

 

работы

 

ВЛ

 

без

 

отключения

 

потре

-

бителей

 [7]. 

При

 

плавках

 

гололёда

 

в

 

кольцующих

 

и

 

параллельных

 

ли

-

ниях

 

электропередачи

 

с

 

установка

-

ми

 

постоянного

 

тока

 

ВУКН

 

постоян

-

ный

 

ток

 

установки

 

накладывается

 

на

 

переменный

 

ток

 

нагрузки

 

в

 

фаз

-

ных

 

проводах

при

 

этом

 

для

 

защиты

 

установок

 

ВУКН

 

от

 

воздействия

 

вы

-

сокого

 

переменного

 

напряжения

 

и

 

систем

 

шин

 

от

 

протекания

 

посто

-

янного

 

тока

 

и

 

питания

 

нагрузки

 

на

 

переменном

 

напряжении

 

установ

-

лены

 

разделяющие

 

реактор

 

и

 

кон

-

денсаторы

Ток

 

плавки

 

определяет

-

ся

 

выражением

:

I

пл

 = 

──

I

2

пер

 + 

I

2

пост

.

При

 

этом

 

передача

 

мощности

 

на

 

постоянном

 

токе

 

не

 

производится

.

При

 

плавке

 

гололёда

 

установка

 

ВУКН

 

включена

При

 

этом

 

постоян

-

ный

 

ток

наложенный

 

на

 

перемен

-

ный

пропускается

 

в

 

одном

 

направ

-

лении

 

по

 

проводам

 

одной

 

линии

 

Л

1

 

и

 

возвращается

 

ко

 

второму

 

полюсу

 

установки

 

ВУКН

 

по

 

проводам

 

вто

-

рой

 

линии

 

Л

2

При

 

отсутствии

 

голо

-

лёда

 

установка

 

отключена

.

Данный

 

способ

 

и

 

устройства

 

плавки

 

гололёда

 

на

 

ВЛ

 

имеют

 

следу

-

ющие

 

преимущества

 

по

 

сравнению

 

с

 

известными

 

традиционными

 

спо

-

собами

 

и

 

устройствами

:

• 

плавка

 

гололёда

 

осуществляется

 

одновременно

 

на

 

всех

 

парал

-

лельных

 

и

 

кольцующих

 

ВЛ

что

 

имеет

 

принципиальное

 

значе

-

ние

 

при

 

массовых

 

гололёдах

ледяных

 

дождях

массирован

-

ных

 

снего

-

ветровых

 

явлениях

масштабных

 «

плясках

» 

проводов

 

и

 

т

.

д

.;

• 

плавка

 

производится

 

под

 

нагруз

-

кой

 

без

 

отключения

 

потребите

-

лей

;

• 

значительно

 

повышается

 

опе

-

ративность

вместо

 

нескольких

 

плавок

 

проводится

 

одна

 

на

 

нескольких

 

параллельных

 

и

 

кольцующих

 

линиях

;

• 

уменьшается

 

количество

 

опера

-

тивных

 

переключений

;

• 

значительно

 

расширяются

 

воз

-

можности

 

плавок

 

на

 

длинных

 

линиях

 

с

 

применением

 

эффек

-

тивных

 

вариантов

: «

провод

 — 

провода

», «6 

проводов

», 

«4 

провода

» 

и

 

т

.

д

.;

• 

проведение

 

плавок

 

возможно

 

в

 

любое

 

время

;

• 

плавки

 

проводятся

 

без

 

исполь

-

зования

  «

земли

» 

в

 

качестве

 

обратного

 

провода

что

 

исклю

-

чает

 

повышенные

 

требования

 

к

 

электробезопасности

 

по

 

уров

-

ням

 

шагового

 

напряжения

 

и

 

напряжения

 

прикосновения

по

 

термической

 

и

 

коррозионной

 

устойчивости

 

контуров

 

заземле

-

ний

.

Способ

 

и

 

устройства

 

наложения

 

постоянного

 

тока

 

на

 

переменный

 

рабочий

 

ток

 

нагрузки

 

позволяют

 

по

-

высить

 

надёжность

 

работы

 

ВЛ

 

при

 

любых

 

климатических

 

аномалиях

массовых

 

гололёдах

снего

-

ветро

-

вых

 

явлениях

,  

ледяных

 

дождях

масштабных

  «

плясках

» 

проводов

Устройство

 

плавки

 

гололёда

 

внедря

-

ется

 

в

 

опытную

 

эксплуатацию

 

на

 

ВЛ

 

в

 

гололёдном

 

районе

 

на

 

Урале

.  

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1. 

Бургсдорф

 

В

.

В

., 

Максимов

 

В

.

А

и

 

др

. «

Руководящие

 

указания

 

по

 

плавке

 

гололёда

 

на

 

ВЛ

 

на

-

пряжением

 

до

 20 

кВ

», 

решение

 

 

Э

 — 20172, 

СЦНТИ

ОРГРЭС

М

., 1974 

г

.

2. 

Максимов

 

В

.

А

Противоветро

-

вые

 

защитные

 

меры

 

в

 

электро

-

сетях

 // 

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ

Передача

 

и

 

распределение

. — 

М

., 2013. — 

 6(21), 

ноябрь

-

де

-

кабрь

3. 

Максимов

 

В

.

А

Совершенство

-

вание

 

систем

 

плавок

 

гололёда

 

в

 

электросетях

 // 

ЭЛЕКТРО

-

ЭНЕРГИЯ

Передача

 

и

 

распреде

-

ление

. — 

М

., 2014. —  

 1(22), 

январь

-

февраль

4. 

Бургсдорф

 

В

.

В

., 

Никитина

 

Л

.

Г

и

 

др

. «

Методические

 

указания

 

по

 

плавке

 

гололёда

 

переменным

 

током

», 

ч

. 1, 

МУ

 34-70-027-82, 

М

., 

СПО

 

Союзтехэнерго

, 1983 

г

.

5. 

Бургсдорф

 

В

.

В

., 

Дьяков

 

А

.

Ф

и

 

др

. «

Руководящие

 

указания

 

по

 

плавке

 

гололёда

», 

Минэнерго

 

РФ

, 1993 

г

6. 

Бургсдорф

 

В

.

В

., 

Никитина

 

Л

.

Г

и

 

др

. «

Методические

 

указания

 

по

 

плавке

 

гололёда

 

постоянным

 

то

-

ком

», 

ч

. 2, 

МУ

 34-70-028-82, 

М

., 

СПО

 

Союзтехэнерго

, 1983 

г

7. 

Патент

 

на

 

полезную

 

модель

 

 142755 

от

 9.01.2014 

г

. — 

Устройство

 

плавки

 

гололёда

 

на

 

ВЛ

автор

 

Максимов

 

В

.

А

.

Рис

Устройство

 

плавки

 

гололёда

 

на

 

ВЛ

 

ВУКН

 — 

регулируемая

 

установка

 

постоянного

 

тока

Р

 — 

разделяющий

 

ре

-

актор

С

 — 

разделяющие

 

конденсаторы

СШ

 — 

система

 

шин

 

переменного

 

напряжения

Л

1

 

и

 

Л

2

 — 

обогреваемые

 

линии

Л

1

Л

2

С

СШ

ВУКН

   

Р


Читать онлайн

В прошедшую зиму 2013/14 г. в разных регионах страны от Дальнего Востока до юго-западных и северо-западных районов и за рубежом произошли многочисленные аварии в электросетях от воздействия ледяных дождей и интенсивных гололёдно-ветровых нагрузок.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 3(72), май-июнь 2022

Сравнительный анализ мероприятий по повышению надежности передачи электрической энергии в распределительных сетях

Управление сетями / Развитие сетей Энергоснабжение / Энергоэффективность Воздушные линии
Гвоздев Д.Б. Иванов Р.В.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»