106
СЕТИ
РОССИИ
в
о
з
д
у
ш
н
ы
е
Л
Э
П
воздушные ЛЭП
В
настоящей
статье
рас
-
смотрены
технические
ре
-
шения
по
созданию
ком
-
пактных
управляемых
ВЛ
повышенной
пропускной
способно
-
сти
с
улучшенными
по
сравнению
с
ВЛ
традиционной
конструкции
технико
-
экономическими
показате
-
лями
.
Для
компактных
управляемых
ВЛ
в
одноцепном
и
двухцепном
ис
-
полнениях
эффективно
применение
современных
устройств
регулирова
-
ния
параметров
,
в
том
числе
средств
фазового
управления
и
продольно
-
поперечной
компенсации
.
Применение
компактных
управ
-
ляемых
ВЛ
,
оснащённых
устройства
-
ми
регулирования
,
позволяет
решить
ряд
проблем
при
создании
активно
-
адаптивных
сетей
для
обеспечения
бесперебойного
электроснабжения
потребителей
.
Компактные
ВЛ
в
сочетании
с
устройствами
FACTS —
эффективное
средство
развития
электрических
сетей
,
способствующее
снижению
затрат
на
транспорт
электрической
энергии
в
расчёте
на
единицу
пере
-
даваемой
мощности
благодаря
по
-
вышению
пропускной
способности
электрической
сети
,
сокращению
площадей
отчуждаемых
земельных
угодий
,
использованию
устройств
ре
-
гулирования
[1—4].
Компактные
двухцепные
ВЛ
мо
-
гут
быть
выполнены
таким
образом
,
чтобы
осуществлялось
не
только
внешнее
регулирование
,
но
и
вну
-
треннее
регулирование
параметров
линии
в
целом
(
самокомпенсация
Технические
аспекты создания
компактных
управляемых ВЛ
220 и 500 кВ
На современном этапе актуальными являются вопросы соз-
дания новых эффективных средств передачи электроэнер-
гии и обеспечения широких возможностей управления ре-
жимами энергосистем.
Юрий ШАКАРЯН, д.т.н., заместитель
генерального директора – научный руководитель,
Лариса ТИМАШОВА, к.т.н., заместитель
научного руководителя – начальник Центра
электротехнического оборудования,
Светлана КАРЕВА, инженер Центра электротехнического
оборудования, ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС»
Виталий ПОСТОЛАТИЙ, д.т.н.,
академик АН Молдовы, заведующий лабораторией,
Елена БЫКОВА, д.т.н., ведущий научный сотрудник,
Виктор СУСЛОВ, научный сотрудник, Лаборатория
управляемых электропередач Института энергетики АНМ
107
№ 3 (12), май-июнь, 2012
эквивалентных
параметров
),
что
достигается
путём
изменения
вза
-
имного
электромагнитного
влияния
сближенных
цепей
.
Линии
электро
-
передачи
,
обладающие
такими
свой
-
ствами
,
получили
название
управ
-
ляемых
самокомпенсирующихся
воздушных
линий
(
УСВЛ
).
Они
могут
быть
отнесены
к
категории
гибких
систем
транспорта
электроэнергии
на
переменном
токе
.
КОНСТРУКТИВНЫЕ
ОСОБЕННОСТИ
КОМПАКТНЫХ
УПРАВЛЯЕМЫХ
ВЛ
В
мировой
практике
нашли
применение
ВЛ
с
уменьшенными
расстояниями
между
фазами
(
ком
-
пактные
линии
)
в
одноцепном
и
многоцепном
исполнении
,
а
также
с
расположением
на
одной
опоре
це
-
пей
различных
классов
напряжения
.
Для
таких
конструкций
обязатель
-
ными
являются
условия
соблюдения
требований
нормативных
докумен
-
тов
,
в
том
числе
ПУЭ
:
•
по
наименьшим
допустимым
изоляционным
расстояниям
при
наибольших
рабочих
напряжени
-
ях
,
внутренних
и
грозовых
пере
-
напряжениях
;
•
по
условиям
механической
устой
-
чивости
работы
проводов
фаз
в
пролётах
,
в
том
числе
при
воз
-
действии
различных
неблагопри
-
ятных
климатических
условий
.
Выбор
конструкции
компактных
ВЛ
обусловлен
возможностью
регу
-
лирования
электрических
параме
-
тров
линий
за
счёт
изменения
па
-
раметров
электромагнитного
поля
в
междуфазном
и
окружающем
линию
пространстве
.
Усиление
электромагнитного
поля
внутри
линии
путём
сближения
фаз
позволяет
увеличить
пропускную
способность
и
улучшить
электриче
-
ские
и
технические
параметры
ВЛ
.
Ослабление
электромагнитного
поля
во
внешнем
пространстве
приводит
к
улучшению
экологической
обста
-
новки
вдоль
трассы
ВЛ
.
На
компактных
ВЛ
используются
:
•
конструкции
опор
,
исключающие
наличие
заземлённых
элементов
между
фазами
(
в
частности
,
опо
-
ры
охватывающего
типа
);
•
изолирующие
траверсы
;
•
специальные
виды
подвесок
проводов
на
опорах
,
например
с
помощью
V-
образных
гирлянд
изоляторов
.
Для
обеспечения
механической
устойчивости
сближенных
фаз
в
про
-
лётах
могут
быть
использованы
раз
-
личные
изоляционные
межфазовые
элементы
(
изоляционные
распорки
).
Электрические
параметры
ком
-
пактных
ВЛ
при
работе
в
нормальных
симметричных
режимах
сохраня
-
ются
неизменными
.
Выравнивание
электрических
параметров
фаз
це
-
пей
осуществляется
за
счёт
транспо
-
зиции
фаз
внутри
каждой
цепи
.
Применение
на
компактных
ВЛ
различных
устройств
поперечной
или
продольной
компенсации
приво
-
дит
к
изменению
эквивалентных
па
-
раметров
электропередачи
в
целом
,
собственные
параметры
линии
(
ин
-
дуктивное
сопротивление
,
ёмкост
-
ная
проводимость
,
волновое
сопро
-
тивление
)
не
изменяются
.
УПРАВЛЯЕМЫЕ
САМОКОМПЕНСИРУЮЩИЕСЯ
ВЛ
(
УСВЛ
)
УСВЛ
позволяют
осуществлять
ре
-
гулирование
параметров
электриче
-
ского
и
магнитного
поля
фаз
и
цепей
,
что
обеспечивает
управление
экви
-
валентными
параметрами
ВЛ
и
ве
-
личиной
передаваемой
мощности
.
Регулирование
параметров
ВЛ
целе
-
сообразно
осуществлять
для
обеспе
-
чения
заданных
режимов
,
как
линии
,
так
и
энергосистемы
в
целом
.
Регу
-
лирование
осуществляется
путём
из
-
менения
угла
сдвига
θ
системы
век
-
торов
напряжений
фаз
одной
цепи
по
отношению
к
системе
векторов
напряжений
фаз
другой
цепи
в
пре
-
делах
0—180°
с
помощью
фазопово
-
ротных
устройств
(
ФПУ
,
ФРТ
).
Главное
отличие
двухцепных
УСВЛ
от
двухцепных
компактных
ВЛ
состоит
в
том
,
что
на
УСВЛ
попар
-
но
сближены
одноимённые
фазы
разных
цепей
:
А
1
и
А
2
,
В
1
и
В
2
,
С
1
и
С
2
.
Регулирование
угла
сдвига
θ
в
пределах
от
0°
до
120° (
или
до
180°)
позволяет
обеспечить
необ
-
ходимую
величину
передаваемой
мощности
и
требуемые
параметры
режимов
электропередачи
.
При
угловом
сдвиге
θ
= 0°
УСВЛ
обла
-
дает
минимальной
пропускной
спо
-
собностью
,
а
при
θ
= 120°(180°) —
максимальной
,
которая
превышает
пропускную
способность
ВЛ
тради
-
ционной
конструкции
того
же
класса
напряжения
в
диапазоне
1,3—1,6
раза
.
Регулирование
угла
θ
может
быть
плавным
или
дискретным
.
Для
плав
-
ного
регулирования
требуется
уста
-
новка
фазоповоротных
устройств
(
ФПУ
),
которые
могут
совмещать
в
себе
функции
трансформаторов
или
автотрансформаторов
.
Наиболее
простым
,
но
вместе
с
тем
достаточно
эффектным
является
дискретное
ре
-
гулирование
,
обеспечивающее
два
режимных
состояния
УСВЛ
,
а
имен
-
но
θ
= 0°
или
θ
= 120°.
Такое
регу
-
лирование
может
быть
осуществлено
путём
переключения
соответствую
-
щих
фаз
на
одной
из
цепей
(
рис
. 1).
Применение
ФПУ
(
ФРТ
)
на
УСВЛ
совместно
с
другими
устройствами
FACTS
обеспечивает
заданные
пара
-
метры
ВЛ
,
высокую
управляемость
электрических
сетей
и
позволяет
до
-
стичь
существенной
экономии
капи
-
тальных
и
эксплуатационных
затрат
по
энергосистеме
в
целом
по
срав
-
нению
с
вариантами
традиционных
решений
.
108
СЕТИ РОССИИ
ОРГАНИЗАЦИЯ
РЕМОНТНЫХ
РАБОТ
НА
КОМПАКТНЫХ
ВЛ
Ремонтные
работы
на
ВЛ
выпол
-
няются
при
снятии
напряжения
или
под
напряжением
[5, 6].
При
снятии
напряжения
все
виды
ремонтных
работ
на
компактных
ВЛ
могут
проводиться
аналогично
работам
на
ВЛ
традиционной
кон
-
струкции
,
за
исключением
работ
,
связанных
с
ремонтом
междуфазо
-
вых
изолирующих
распорок
.
Любые
работы
по
замене
и
ремонту
между
-
фазовых
изоляционных
элементов
,
а
также
арматуры
расщеплённых
фаз
могут
проводиться
с
использованием
применяемых
в
настоящее
время
на
ВЛ
традиционной
конструкции
с
рас
-
щеплёнными
фазами
специальных
передвижных
подвесных
тележек
.
При
замене
или
ремонте
стягиваю
-
щих
междуфазных
элементов
тре
-
буется
предварительная
фиксация
расстояния
между
сближенными
фа
-
зами
с
помощью
фиксирующих
при
-
способлений
.
При
проведении
ремонтных
ра
-
бот
под
напряжением
на
двухцепных
компактных
ВЛ
,
аналогично
тради
-
ционным
двухцепным
ВЛ
,
требуется
полное
отключение
цепи
,
на
которой
необходимо
выполнение
ремонтных
работ
.
При
проведении
ремонтных
ра
-
бот
под
напряжением
на
двухцепных
УСВЛ
организация
работ
существен
-
но
отличается
от
выполнения
работ
на
двухцепных
ВЛ
традиционного
и
компактного
исполнения
.
Преимущества
при
проведении
ремонтных
работ
под
напряжением
на
УСВЛ
достигаются
за
счёт
того
,
что
в
них
попарно
сближены
фазы
разных
цепей
.
Для
УСВЛ
предусма
-
тривается
как
минимум
два
режима
работы
(
рис
. 1):
при
θ
= 0°
или
θ
=
120°,
т
.
е
.
в
первом
случае
сближен
-
ные
фазы
будут
иметь
одинаковые
напряжения
(
по
модулю
и
фазе
),
а
во
втором
случае
между
ними
будет
линейное
напряжение
.
При
θ
=0°
пара
сближенных
фаз
может
рассматриваться
как
одна
фаза
с
глубоким
расщеплением
.
Рас
-
стояния
от
одной
пары
фаз
ВЛ
до
других
и
до
заземлённых
элементов
опор
на
УСВЛ
выдерживаются
таки
-
ми
же
,
как
на
ВЛ
традиционной
кон
-
струкции
.
Ремонт
каждой
пары
сбли
-
женных
фаз
под
напряжением
может
проводиться
с
использованием
всех
приёмов
и
процедур
,
применяемых
при
выполнении
ремонтных
работ
под
напряжением
на
традиционных
ВЛ
с
расщеплёнными
фазами
.
При
θ
= 120º
при
необходимости
производства
ремонтных
работ
под
напряжением
УСВЛ
должна
быть
переведена
в
режим
θ
= 0º.
В
этом
случае
передаваемая
мощность
бу
-
дет
меньше
,
чем
в
режиме
θ
= 120º.
При
необходимости
отключения
фазы
одной
из
цепей
УСВЛ
в
режи
-
ме
θ
= 120º
ряд
работ
может
быть
выполнен
без
отключения
второй
фазы
,
но
большинство
работ
требу
-
ют
отключения
пары
сближенных
фаз
,
принадлежащих
разным
це
-
пям
.
При
этом
оставшиеся
под
на
-
пряжением
две
пары
фаз
обеспечат
четырёхфазный
режим
УСВЛ
.
На
-
пример
,
если
будет
отключена
пара
фаз
(
А
1
и
В
2
),
то
остальные
две
пары
фаз
могут
обеспечить
полноценное
трёхфазное
питание
.
Выполнение
ремонтных
работ
на
отключённой
паре
фаз
может
проводиться
анало
-
гично
работам
на
отключённой
ВЛ
при
соблюдении
соответствующих
мер
безопасности
,
так
как
осталь
-
ные
4
фазы
УСВЛ
будут
под
напря
-
жением
.
Преимущества
УСВЛ
при
выпол
-
нении
ремонтных
работ
под
напряже
-
нием
необходимо
принимать
во
вни
-
мание
при
технико
-
экономических
обоснованиях
выбора
того
или
иного
типа
ВЛ
.
ПРИМЕНЕНИЕ
КОМПАКТНЫХ
УПРАВЛЯЕМЫХ
ВЛ
В
ЭНЕРГОСИСТЕМАХ
К
настоящему
времени
вы
-
полнен
большой
объём
расчётных
предпроектных
и
проектных
работ
по
созданию
ряда
ВЛ
в
компактном
исполнении
(
одноцепном
и
двухцеп
-
ном
),
в
том
числе
двухцепных
УСВЛ
различных
классов
напряжения
.
Не
-
которые
проекты
нашли
практиче
-
скую
реализацию
в
энергосистемах
СНГ
.
Так
,
в
энергосистеме
Молдовы
уже
более
30
лет
успешно
эксплуати
-
руются
одноцепные
компактные
ВЛ
10
кВ
со
сближенными
фазами
(
об
-
щей
протяжённостью
около
600
км
)
и
двухцепная
УСВЛ
110
кВ
длиной
54
км
,
построенные
по
разработкам
Института
энергетики
АН
Молдовы
и
проектам
Молдавского
Института
«
Энергопроект
».
В
ЕЭС
России
с
1993
г
.
функцио
-
нирует
компактная
ВЛ
330
кВ
Псков
-
ская
ГРЭС
—
Новосокольники
протя
-
жённостью
146,7
км
.
В
период
до
1990
г
.
были
выпол
-
нены
ТЭО
двухцепных
УСВЛ
220
кВ
Курейская
ГЭС
—
Норильск
протя
-
жённостью
400
км
;
ТЭО
двухцепной
УСВЛ
500
кВ
Богучанская
ГЭС
—
Канск
протяжённостью
450
км
;
ТЭО
двухцепной
УСВЛ
220
кВ
Левобереж
-
ная
—
Новокрасноярская
;
предпро
-
ектные
проработки
двухцепной
УСВЛ
500
кВ
Борино
—
Металлургическая
.
После
2000
г
.
работы
в
области
ком
-
пактных
ВЛ
и
УСВЛ
были
возобновле
-
ны
и
расширены
.
На
сегодняшний
день
по
заданию
ОАО
«
ФСК
ЕЭС
»
совместно
с
Инсти
-
тутом
«
Энергосетьпроект
»
были
вы
-
полнены
исследования
возможности
применения
для
ряда
энергообъек
-
тов
ЕНЭС
различных
вариантов
ком
-
пактных
ВЛ
220
и
500
кВ
вместо
ВЛ
традиционной
конструкции
.
Результаты
исследований
пока
-
зали
техническую
и
экономическую
Рис
. 1.
Схема
дискретного
регулирования
УСВЛ
Θ
= 0º –
включены
выключатели
В
1
и
В
2
(
В
3
отключены
)
Θ
= 120º –
включены
В
1
и
В
3
(
В
2
отключены
)
109
№ 3 (12), май-июнь, 2012
эффективность
сооружения
компакт
-
ных
одноцепных
и
двухцепных
,
а
так
-
же
управляемых
самокомпенсирую
-
щихся
ВЛ
напряжением
220, 500
кВ
.
На
основании
выполненных
рас
-
чётов
и
анализа
перетоков
мощно
-
сти
в
различных
узлах
ОЭС
Сибири
,
Урала
и
Востока
с
учётом
«
Схемы
и
программы
развития
Единой
энер
-
гетической
системы
России
на
пе
-
риод
2010—2016
гг
.»
рассмотрены
следующие
энергообъекты
,
на
ко
-
торых
возможно
и
целесообразно
применение
компактных
линий
электропередачи
:
ВЛ
220
кВ
Майя
—
Томмот
;
ВЛ
220
кВ
Томск
—
Па
-
рабель
—
Нижневартовская
ГРЭС
;
ВЛ
500
кВ
Курган
—
Витязь
(
Ишим
) —
Восход
.
Показана
возможность
управления
перетоками
мощности
между
ОЭС
Сибири
и
ОЭС
Урала
по
ВЛ
220
кВ
Томск
—
Парабель
—
Ниж
-
невартовская
ГРЭС
и
ВЛ
500
кВ
Кур
-
ган
—
Витязь
(
Ишим
) —
Восход
.
ВЛ
220
КВ
МАЙЯ
—
ТОММОТ
В
ЭНЕРГОСИСТЕМЕ
ЯКУТИИ
Якутская
энергосистема
состо
-
ит
из
трёх
энергорайонов
:
Южно
-
Якутского
,
который
входит
в
состав
ОЭС
Востока
,
и
Центрального
и
За
-
падного
энергорайонов
.
Рост
электропотребления
за
счёт
сооружаемой
Амуро
-
Якутской
же
-
лезнодорожной
магистрали
и
новых
горнорудных
предприятий
,
которые
предполагается
разместить
вдоль
неё
,
привёл
к
необходимости
объе
-
динения
Центрального
энергорайо
-
на
Якутской
энергосистемы
с
ОЭС
Востока
.
Для
этого
предполагается
сооружение
двухцепной
ВЛ
220
кВ
Майя
—
Томмот
длиной
427
км
.
Для
данного
энергообъекта
воз
-
можно
использование
следующих
вариантов
:
•
двухцепной
компактной
ВЛ
220
кВ
с
проводами
в
расщеплённых
фазах
2×
АС
-300/66
с
горизон
-
тальным
расположением
фаз
;
•
двухцепной
УСВЛ
220
кВ
с
про
-
водами
в
расщеплённых
фазах
2×
АС
-300/66
с
расположением
фаз
типа
«
дельта
»,
которая
может
быть
выполнена
с
применением
опор
типа
«
Чайка
».
Проведённые
расчёты
показали
,
что
для
ВЛ
220
кВ
Майя
—
Томмот
вариант
сооружения
двухцепных
компактных
ВЛ
(
в
том
числе
УСВЛ
)
220
кВ
при
передаваемой
мощно
-
сти
свыше
300
МВт
при
принятой
ставке
дисконтирования
10%
по
критерию
минимума
суммарных
дисконтированных
затрат
(
по
дан
-
ным
расчётов
Института
«
Энерго
-
сбытпроект
»)
является
более
эффек
-
тивным
по
сравнению
с
вариантом
сооружения
двухцепной
ВЛ
в
тради
-
ционном
исполнении
(
рис
. 2).
При
снижении
передаваемой
мощности
ниже
300
МВт
эффективнее
стано
-
вится
вариант
традиционных
ВЛ
.
Уровень
затрат
на
компенсацию
потерь
в
энергосистеме
при
коли
-
честве
часов
использования
макси
-
мума
нагрузки
в
год
,
равном
5000,
при
применении
ВЛ
220
кВ
тради
-
ционной
конструкции
с
проводами
АС
-300/66
значительно
выше
(
при
-
близительно
в
2
раза
),
чем
при
при
-
менении
компактной
ВЛ
или
УСВЛ
с
проводами
2×
АС
-300/66.
Полученные
результаты
под
-
тверждают
целесообразность
при
-
менения
на
ВЛ
Майя
—
Томмот
при
передаче
по
ней
мощности
свыше
300
МВт
двухцепной
компактной
ВЛ
220
кВ
с
конструкцией
фазы
2×
АС
-300/39
или
УСВЛ
220
кВ
с
кон
-
струкцией
фазы
2×
АС
-300/39
при
значении
угла
сдвига
фаз
векторов
напряжений
цепей
θ
= 120°
вместо
планируемой
двухцепной
ВЛ
220
кВ
традиционной
конструкции
с
прово
-
дами
АС
-300/66.
Рис
. 2.
Результаты
технико
-
экономического
сопоставления
различных
вариантов
исполнения
ВЛ
220
кВ
Майя
—
Томмот
110
СЕТИ РОССИИ
ВЛ
220
КВ
ТОМСК
—
ПАРАБЕЛЬ
—
НИЖНЕВАРТОВСКАЯ
ГРЭС
В
ОЭС
СИБИРИ
Особенностью
Томской
энерго
-
системы
является
большая
протя
-
жённость
системообразующей
сети
220
кВ
от
центра
генерации
(
в
райо
-
не
г
.
Томск
)
на
север
области
.
Пита
-
ние
потребителей
северной
части
Томской
области
осуществляется
по
двухцепной
ВЛ
220
кВ
Томск
—
Пара
-
бель
—
Советско
-
Соснинская
—
Ниж
-
невартовская
ГРЭС
протяжённостью
более
800
км
с
девятью
промежуточ
-
ными
подстанциями
.
В
настоящее
время
параллельная
работа
ОЭС
Сибири
и
ОЭС
Урала
по
этой
связи
не
осуществляется
из
-
за
вероятности
перегрузки
линий
220
кВ
на
головных
участках
транзита
как
в
нормальных
схемах
,
так
и
при
отклю
-
чении
одной
из
цепей
(
рис
. 3).
Для
повышения
надёжности
электроснабжения
существующих
потребителей
северных
энергорайо
-
нов
Томской
области
,
а
также
для
обеспечения
параллельной
рабо
-
ты
ОЭС
Сибири
и
Урала
по
транзиту
220
кВ
Томск
—
Парабель
—
Нижне
-
вартовская
ГРЭС
в
соответствии
со
«
Схемой
и
программой
...»
предусма
-
тривается
к
2013
г
.
установка
фа
-
зоповоротного
устройства
(
ФПУ
)
на
линиях
220
кВ
Советско
-
Соснинская
—
Чапаевка
с
диапазоном
регулирова
-
ния
угла
δ
ФРТ
=±40°.
Это
решение
ча
-
стично
позволит
снизить
остроту
про
-
блемы
надёжности
электроснабжения
потребителей
северных
районов
Том
-
ской
области
,
но
не
решит
её
полно
-
стью
,
особенно
в
условиях
роста
нагру
-
зок
данного
района
на
перспективу
.
«
Схемой
и
программой
...»
предусмо
-
трено
также
усиление
электрических
связей
по
транзиту
220
кВ
Томск
—
Парабель
—
Нижневартовская
ГРЭС
за
счёт
сооружения
одноимённого
транзита
на
напряжении
500
кВ
.
Проблема
увеличения
передава
-
емой
мощности
по
транзиту
220
кВ
Томск
—
Парабель
—
Нижневартов
-
ская
ГРЭС
с
целью
обеспечения
возможности
подключения
новых
потребителей
в
северных
районах
Томской
области
может
быть
реше
-
на
альтернативным
путём
—
за
счёт
сооружения
двухцепной
УСВЛ
220
кВ
параллельно
существующей
двухцеп
-
ной
ВЛ
традиционной
конструкции
,
что
обеспечит
возможность
передачи
мощности
,
близкой
к
передаваемой
по
ВЛ
500
кВ
традиционного
испол
-
нения
.
При
этом
повышается
эконо
-
мическая
эффективность
передачи
мощности
по
транзиту
Томск
—
Па
-
рабель
—
Нижневартовская
ГРЭС
за
счёт
экономии
капитальных
затрат
на
строительство
дополнительных
под
-
станций
500
кВ
.
Как
показали
расчёты
,
предлага
-
емая
компактная
ВЛ
220
кВ
Томск
—
Парабель
—
Нижневартовская
ГРЭС
не
загружается
до
уровня
величи
-
ны
натуральной
мощности
,
равной
606
МВт
.
По
результатам
расчёта
установлено
,
что
загрузка
ВЛ
на
го
-
ловном
участке
Томск
(
Восточная
) —
Парабель
по
отношению
к
величине
натуральной
мощности
линии
со
-
ставляет
48%.
Решить
проблему
дополнитель
-
ной
загрузки
ВЛ
в
случае
необхо
-
димости
и
экономической
целесоо
-
бразности
возможно
с
помощью
фазорегулирующих
устройств
транс
-
форматорного
типа
(
ФРТ
,
ФПУ
)
или
других
устройств
FACTS.
Принципиально
важным
явля
-
ется
выбор
места
установки
ФРТ
с
учётом
конфигурации
схемы
сети
и
желаемого
направления
выдачи
мощности
по
ВЛ
.
Из
ряда
рассмотренных
вариан
-
тов
наиболее
эффективной
в
данной
сети
оказалась
установка
ФРТ
в
на
-
чале
головного
участка
ВЛ
220
кВ
Томск
(
ПС
«
Восточная
») —
Парабель
.
Введение
с
помощью
ФРТ
в
нача
-
ле
каждой
цепи
двухцепной
УСВЛ
220
кВ
дополнительного
углового
сдвига
векторов
напряжения
δ
ФРТ
,
равного
-30°
по
отношению
к
напряжению
на
шинах
ПС
«
Восточная
»,
обеспечи
-
вает
увеличение
передаваемой
мощ
-
ности
до
616,8
МВт
по
отношению
к
исходной
величине
292
МВт
.
Дальнейшее
увеличение
угла
сдвига
векторов
напряжений
δ
ФРТ
до
-40°
позволяет
увеличить
передава
-
емую
мощность
до
716,8
МВт
,
а
при
значении
угла
δ
ФРТ
= -45°
переда
-
ваемая
мощность
может
достигать
величины
756
МВт
.
При
введении
угла
сдвига
векто
-
ров
напряжения
δ
ФРТ
= -60°
дости
-
гается
увеличение
передаваемой
мощности
до
858
МВт
,
что
в
1,4
раза
превышает
величину
натуральной
мощности
рассматриваемой
УСВЛ
220
кВ
и
практически
равно
значе
-
нию
натуральной
мощности
одно
-
цепной
ВЛ
500
кВ
традиционного
исполнения
.
ВЛ
500
КВ
ВОСХОД
—
ВИТЯЗЬ
(
ИШИМ
) —
КУРГАН
На
базе
исходных
данных
Институ
-
та
«
Энергосетьпроект
»
были
выполне
-
ны
расчёты
режимов
объединённой
энергосистемы
с
учётом
перспектив
развития
сетей
500
кВ
в
указанном
регионе
,
в
частности
при
введении
в
работу
новой
ВЛ
500
кВ
Восход
—
Ви
-
тязь
(
Ишим
) —
Курган
(
рис
. 3).
Были
рассчитаны
варианты
ука
-
занной
одноцепной
ВЛ
500
кВ
в
обычном
исполнении
и
в
виде
ком
-
пактной
одноцепной
ВЛ
500
кВ
.
Ре
-
зультаты
этих
расчётов
для
режима
передачи
максимальных
потоков
мощности
из
ОЭС
Сибири
в
ОЭС
Ура
-
ла
показаны
на
рис
. 4.
В
качестве
ветви
500
кВ
энер
-
госистемы
для
фазового
управле
-
ния
была
выбрана
проектируемая
Рис
. 3.
Карта
-
схема
электрической
сети
напряжением
220
кВ
и
выше
ОЭС
Сибири
и
ОЭС
Урала
111
№ 3 (12), май-июнь, 2012
ВЛ
500
кВ
Восход
—
Витязь
(
Ишим
)
с
установкой
ФРУ
в
начале
указанной
ВЛ
,
т
.
е
.
вблизи
узла
Восход
.
В
варианте
с
фазовым
управле
-
нием
рассматривались
режимы
при
изменении
угла
сдвига
выходного
на
-
пряжения
относительно
входного
на
ФРТ
δ
ФРТ
в
пределах
±60°.
Как
можно
видеть
из
приведённых
на
рис
. 4
данных
,
естественное
рас
-
пределение
потоков
мощности
из
ОЭС
Сибири
в
ОЭС
Урала
(
при
δ
ФРТ
= 0°)
составляет
997
МВт
,
в
том
числе
352
МВт
по
ВЛ
500
кВ
Восход
—
Витязь
(
Ишим
).
Остальная
величина
мощно
-
сти
в
размере
645
МВт
передаётся
по
сетям
500
кВ
ОЭС
Сибири
и
Казахста
-
на
,
в
том
числе
по
ВЛ
500
кВ
Кустанай
(
Казахстан
) —
Челябинская
(
Урал
).
При
введении
с
помощью
ФРТ
углового
сдвига
δ
ФРТ
изменяются
ве
-
личины
мощностей
,
передаваемых
по
рассматриваемым
ветвям
.
При
значении
δ
ФРТ
,
близком
к
-30°,
переток
мощности
по
ВЛ
500
кВ
Кустанай
(
Казахстан
) —
Челябинская
(
Урал
)
становится
практически
рав
-
ным
0,
вся
мощность
из
ОЭС
Сибири
в
ОЭС
Урала
передаётся
по
ВЛ
500
кВ
,
расположенным
на
территории
Рос
-
сии
.
При
этом
поток
мощности
по
ВЛ
500
кВ
Восход
—
Витязь
(
Ишим
)
составляет
974
МВт
,
что
соответству
-
ет
величине
натуральной
мощности
данной
одноцепной
ВЛ
при
традици
-
онном
её
исполнении
.
Передаваемая
по
ВЛ
500
кВ
Вос
-
ход
—
Витязь
(
Ишим
) —
Курган
мощ
-
ность
при
установке
вблизи
узла
Вос
-
ход
ФРТ
при
необходимости
может
быть
повышена
до
1486
МВт
(
при
δ
ФРТ
= -60°)
при
применении
следую
-
щих
технических
решений
:
•
ВЛ
традиционной
конструкции
с
установкой
УПК
соответствующей
мощности
;
•
ВЛ
компактного
исполнения
нату
-
ральной
мощностью
1486
МВт
.
Суммарный
переток
мощности
из
ОЭС
Сибири
в
ОЭС
Урала
по
ВЛ
,
расположенным
на
территории
Рос
-
сии
,
при
применении
предложенных
технических
решений
и
установ
-
ке
ФРТ
(
δ
ФРТ
= -60°)
может
достичь
1868
МВт
вместо
997
МВт
без
при
-
менения
ФРТ
.
При
положительных
значениях
угла
(
δ
ФРТ
)
происходит
уменьшение
пе
-
редаваемой
мощности
по
ВЛ
500
кВ
Восход
—
Витязь
(
Ишим
)
в
сторону
ОЭС
Урала
.
Так
,
при
δ
ФРТ
= +15°
ве
-
личина
передаваемой
по
ней
мощ
-
ности
становится
равной
0 (
рис
. 4),
а
при
δ
ФРТ
= +60°
мощность
размере
876
МВт
будет
передаваться
из
ОЭС
Урала
в
ОЭС
Сибири
.
В
заключение
следует
отметить
,
что
выполненные
к
настоящему
вре
-
мени
технические
и
проектные
про
-
работки
,
а
также
накопленный
опыт
позволяют
сделать
вывод
об
эконо
-
мической
целесообразности
приме
-
нения
компактных
управляемых
ВЛ
,
в
том
числе
управляемых
самоком
-
пенсирующихся
(
УСВЛ
),
с
фазорегу
-
лирующими
устройствами
для
уве
-
личения
пропускной
способности
и
управления
потоками
мощности
в
со
-
ответствии
с
заданными
режимами
.
Результаты
выполненных
для
конкретных
энергообъектов
иссле
-
дований
показывают
эффективность
применения
в
энергосистемах
ком
-
пактных
ВЛ
220, 500
кВ
большой
пропускной
способности
совместно
с
фазорегулирующими
устройствами
и
другими
средствами
управления
как
основы
для
создания
интеллектуаль
-
ных
электроэнергетических
систем
.
Компактные
управляемые
одно
-
цепные
и
двухцепные
ВЛ
500
кВ
,
в
том
числе
двухцепные
УСВЛ
500
кВ
,
могут
быть
также
рекомендованы
для
осуществления
объединения
на
син
-
хронную
параллельную
работу
энер
-
госистем
,
в
частности
ОЭС
Сибири
и
Востока
.
ЛИТЕРАТУРА
1.
В
.
М
.
Постолатий
,
Е
.
В
.
Быко
-
ва
,
В
.
М
.
Суслов
Ю
.
Г
.
Шакарян
,
Л
.
В
.
Тимашова
,
С
.
Н
.
Карева
.
Ме
-
тодические
подходы
к
выбору
вариантов
линий
электропере
-
дач
нового
поколения
на
приме
-
ре
ВЛ
-220
кВ
. Problemele Ener-
geticii Regionale, Chi
ş
in
ă
u, 2010,
№
2 (13),
с
. 7—22.
2.
В
.
М
.
Постолатий
,
Е
.
В
.
Быкова
.
Эф
-
фективность
применения
управ
-
ляемых
самокомпенсирующихся
высоковольтных
линий
электро
-
передачи
и
фазорегулирующих
устройств
трансформаторного
типа
.
Журнал
«
Электричество
»,
2010,
№
2,
с
.7—14.
3.
Управляемые
линии
электропере
-
дачи
.
Ю
.
Н
.
Астахов
,
В
.
М
.
Постола
-
тий
,
И
.
Т
.
Комендант
,
Г
.
В
.
Чалый
/
под
ред
.
В
.
А
.
Веникова
,
Кишинев
,
«
Штиинца
», 1984
г
., 292
с
.
4.
Астахов
Ю
.
Н
.,
Веников
В
.
А
.,
По
-
столатий
В
.
М
.
и
др
.
Основные
принципы
создания
и
техниче
-
ские
характеристики
управляе
-
мых
самокомпенсирующихся
линий
электропередачи
.
Журнал
«
Электричество
», 1977,
№
12,
с
. 37—44.
5.
И
.
Г
.
Барг
,
В
.
И
.
Эдельман
.
Воз
-
душные
линии
электропередачи
.
Вопросы
эксплуатации
и
надёж
-
ности
. —
М
.:
Энергоатомиздат
,
1985, 247
с
.
6.
Справочник
«
Библия
электрика
»
ПУЭ
,
МПОТ
,
ПТЭ
(
шестое
и
седь
-
мое
издания
,
все
действующие
разделы
).
Новосибирск
:
Сиб
.
унив
.
из
-
во
, 2011, 688
с
,
илл
.
Рис
. 4.
Зависимость
перетоков
мощности
по
ВЛ
500
кВ
от
угла
сдвига
входного
напряжения
относительно
выходного
,
создаваемого
ФРУ
(
ФРТ
),
установленным
в
начале
ВЛ
500
кВ
Восход
—
Витязь
(
Ишим
)
о
Оригинал статьи: Технические аспекты создания компактных управляемых ВЛ 220 и 500 кВ
На современном этапе актуальными являются вопросы создания новых эффективных средств передачи электроэнергии и обеспечения широких возможностей управления режимами энергосистем.