Защита ВЛ от коротких замыканий при пляске проводов

Page 1
background image

Page 2
background image

74

ВОЗДУШНЫЕ

ЛИНИИ

Защита ВЛ от коротких замыканий
при пляске проводов

На

 

протяжении

 

более

 

чем

 

ста

 

лет

 

ведутся

 

наблюдения

 

за

 

пляской

 

проводов

 

на

 

воздуш

-

ных

 

линиях

 

электропередачи

 (

ВЛ

). 

Разрабатываются

 

расчетные

 

модели

позволяющие

 

предсказать

 

появление

 

пляски

 

и

 

оценить

 

ее

 

разрушительное

 

воздействие

совершен

-

ствуются

 

способы

 

и

 

устройства

 

для

 

борьбы

 

с

 

пляской

 

проводов

 

и

 

ее

 

последствиями

Специалисты

 

ПО

 «

ФОРЭНЕРГО

», 

используя

 

собственную

 

современную

 

испытательную

 

базу

активно

 

участвуют

 

в

 

создании

 

конструкций

позволяющих

 

энергетикам

 

эффектив

-

но

 

противодействовать

 

пляске

 

проводов

разрабатывают

 

соответствующие

 

рекомендации

 

в

 

ходе

 

выполнения

 

научно

-

исследовательских

 

работ

.

Х

орошо известно, что пляс-

ка (галопирование) — это 

один  из  наиболее  опас-

ных видов колебаний про-

водов  ВЛ,  вызываемых  вет ром 

при  определенных  атмосферных 

условиях,  приводящих  к  отложе-

нию  гололеда,  мокрого  снега  или 

изморози на проводах. Амплитуда 

колебания  при  пляске  может  до-

стигать величины стрелы провеса 

проводов и грозозащитных тросов 

с  частотой  колебаний  0,1–2  Гц. 

Большие  амплитуды  колебаний 

могут вызвать разрушение прово-

дов, арматуры, изоляторов и опор; 

приводят, в том числе, к схлесты-

ванию  проводов  разных  фаз  ВЛ 

(иногда  фазы  и  грозотроса),  что 

в  свою  очередь  ведет  к  коротким 

замыканиям на линии.

Если  не  идти  по  пути  беско-

нечного  увеличения  расстояний 

между фазными проводами, то ни 

у кого не вызывает сомнения, что 

установка  межфазных  изолиру-

ющих  распорок  является  самым 

эффективным  способом  предот-

вращения  схлестывания  прово-

дов  и  возникновения  короткого 

замыкания.  Кроме  того,  установ-

ка  распорок  в  пролете  разбивает 

пролет на несколько участков, что 

позволяет нарушить регулярность 

колебаний  поддерживающей  под-

вески при пляске в двух смежных 

пролетах  и  дает  положительный 

эффект по уменьшению амплитуд 

пляски  (по  некоторым  данным  до 

30%) в результате воздействия ко-

лебаний  в  соседних  подпролетах 

и  колебаний  соседних  фаз.  Сле-

дует отметить, что распорки также 

уменьшают кручение провода и за-

трудняют таким образом образова-

ние гололеда. 

Однако  практика  подтвержда-

ет,  что  существующие  на  рынке 

конструкции  межфазных  изоли-

рующих  распорок  существенно 

различаются  по  собственной 

усталостной  прочности  и  соот-

ветственно  надежности  защиты 

ВЛ.  Если  говорить  о  полимерных 

межфазных  изолирующих  рас-

порках,  применяемых  сегодня,  то 

по  конструктивному  исполнению 

они являются чаще всего многомо-

дульными,  включающими  в  себя 

элементы  с  высокой  изгибной 

жесткостью,  например,  стальные 

трубы  или  прутки.  В  зависимости 

от  класса  напряжения  такие  рас-

порки  состоят  из  одного  или  двух 

изолирующих  элементов,  метал-

лической  вставки  (при  необходи-

мости  увеличения  строительной 

длины),  плашек  или  специальных 

зажимов  «лодочка»  (рисунок  1). 

Характерной  особенностью  жест-

ких  конструкций  распорок  являет-

ся недостаточная стойкость к сжи-

мающим нагрузкам, которая часто 

приводит к их разрушению и, в ко-

нечном итоге, к повреждению 

проводов (рисунок 2).

Самыми  надежными  яв-

ляются  одномодульные  кон-

струкции  распорок,  в  кото-

рых  в  качестве  удлинителя 

используется  стеклопластико вый 

стержень,  защищенный  крем-

нийорганической  оболочкой.  От-

сутствие  жестких  вставок  делает 

их  более  гибкими  и  увеличивает 

рабочий  ресурс.  Специалиста-

ми  предприятий,  входящих  в  ПО 

«ФОР ЭНЕРГО»  (ООО  «МЗВА» 

и  ООО  «ИНСТА»),  были  прове-

дены необходимые расчеты и ис-

пытания  для  определения:  опти-

мальной  конструкции  распорок, 

эффективного  количества  рас-

порок на пролет и места их уста-

новки.  Новые  изделия  получили 

наименование  РМИД  (рисунок  3) 

и  в  настоящий  момент  серийно 

выпускаются  ООО  «ИНСТА»  для 

ВЛ напряжением до 500 кВ вклю-

чительно. 

Сегодня  одномодульные  рас-

порки ООО «ИНСТА» соответству-

ют ряду специальных технических 

требований, которые обеспечива-

ют максимальную эффективность 

оборудования:

 

– распорки должны выдерживать 

без механических повреждений 

не  менее  20  тыс.  циклов  при-

ложения  и  снятия  сжимающих 

нагрузок,  сжимающая  нагрузка 

должна  обеспечивать  умень-

шение строительной высоты не 

менее чем на 30%;

Рис

. 1. 

Многомодульная

 

распорка

 

для

 

ВЛ

 110 

кВ

Рис

. 3. 

Распорка

 

РМИД

 

для

 

ВЛ

 110 

кВ

Рис

. 2. 

Разрушение

 

распорок

 

на

 

ВЛ

 110 

кВ

.


Page 3
background image

75

 

– распорки  должны  быть  стой-

кими  к  воздействию  ветровой 

вибрации (не менее 10

8

 циклов) 

и пляски (не менее 10

5

 циклов); 

 

– наличие у узла крепления рас-

порки на проводе специального 

сферического  «беззамкового» 

шарнирного соединения;

 

– наличие у узла крепления рас-

порки  на  проводе  шарнирного 

соединения  в  плоскости  про-

вода (для снятия механических 

напряжений  в  распорке  в  слу-

чае  смещения  или  не  перпен-

дикулярного  размещения  рас-

порки между проводами);

 

– защитная  оболочка  изолирую-

щей тяги распорки должна быть 

цельнолитой,  не  допускаются 

клеевые швы в местах сочлене-

ния оболочки и оконцевателей.

Для  подтверждения  заявлен-

ных требований к конструкции рас-

порок  необходимо  было  оценить 

возможность  конструкции  выдер-

живать многократные изгибающие 

воздействия  и  провести  ресурс-

ные  испытания  на  определенном 

в  результате  расчетов  режиме 

(определить длину распорки в изо-

гнутом  виде).  Необходимо  было 

также  оценить  величину  прогиба 

распорок  при  сближении  фазных 

проводов  при  пляске.  Был  спро-

ектирован и изготовлен специаль-

ный  стенд  ресурсных  испытаний. 

В  2015  году  впервые  проведены 

ресурсные  испытания  одномо-

дульных распорок различных клас-

сов напряжения, которые подтвер-

дили  способность  конструкции 

выдерживать  20  тыс.циклов  при-

ложения и снятия сжимающих на-

грузок (рисунок 4). По результатам 

испытаний  все  специальные  тре-

бования подтверждены и реализо-

ваны в существующей конструкции 

распорок.  По  требованиям  потре-

бителей  разработаны  распорки 

с  возможностью  регулирования 

строительной высоты. В комплект 

поставки  распорок  входят  защит-

ные спиральные протекторы, при-

менение  которых  существенно 

повышает  срок  службы  проводов 

в местах установки распорок. 

С  начала  2017  года  распорки 

РМИД  производства  ООО  «ИН-

СТА» поставляются в подразделе-

ния ПАО «РОССЕТИ» и ПАО «ФСК 

ЕЭС». В МЭС Центра и МЭС Волги 

установлены  одномодульные  рас-

порки на ВЛ 110, 220 и 500 кВ, АО 

«Тюменьэнерго» и ПАО «МОЭСК» 

после  проведения  опытно-про-

мышленной эксплуатации успешно 

применяют  одномодульные  меж-

фазные распорки на ВЛ 110 и 35 кВ 

(рисунок 5). Например, в «Тюмень-

энерго» на линии 110 кВ Ямбург — 

ЯГП-6  удалось  устранить  суще-

ствовавшую не один год проблему 

схлестывания  проводов  и  разру-

шения в тяжелых погодных услови-

ях многомодульных распорок заме-

ной  на  одномодульные.  В  отзыве 

о  промежуточных  итогах  эксплу-

атации  энергетики  отмечают,  что 

распорки  РМИД  обеспечили  изо-

лированную  фиксацию  проводов, 

значительно  ограничили  амплиту-

ду колебаний и обеспечили сохра-

нение необходимых изоляционных 

расстояний  между  фазами  в  кри-

тических точках и главное — бла-

годаря  повышенной  гибкости  со-

хранили работоспособность. Всего 

за последние два года на сетевые 

объекты поставлено уже более ты-

сячи  одномодульных  межфазных 

распорок ООО «ИНСТА».

Работа  над  совершенствова-

нием  конструкции  одномодуль-

ных  межфазных  распорок  про-

должается  специалистами  ПО 

«ФОРЭНЕРГО»  совместно  с  АО 

«Тюменьэнерго» в рамках НИОКР 

«Разработка  комплекта  линейной 

арматуры  и  высоковольтных  изо-

ляторов  для  воздушных  линий 

электропередачи 

напряжением 

110–220  кВ,  сооружаемых  в  рай-

онах  Крайнего  Севера».  Для  экс-

тремальных условий прохождения 

трасс  ВЛ  в  районах  Крайнего  Се-

вера разработаны распорки с уве-

личенной 

термомеханической 

стойкостью  (диапазон  температур 

от  –70°С  до  +50°С).  В  качестве 

грузонесущего элемента применен 

специальный  стеклопластиковый 

стержень, в том числе устойчивый 

к  кислотной  коррозии,  что  позво-

ляет  избежать  «хрупкого  излома» 

распорки.  Дополнительно  раз-

работана  конструкция  распорок 

с центральным элементом умень-

шенной  жесткости  по  сравнению 

со стеклопластиковым стержнем.

Результаты  проведенных 

комплексных  испытаний  и  опыт 

эксплуатации  распорок  РМИД 

однозначно  подтверждают,  что 

одномодульные  распорки  ООО 

«ИНСТА»  являются  эффектив-

ным  средством  защиты  ВЛ  от 

коротких  замыканий  при  пляске 

проводов и обладают существен-

но  большей  долговечностью  по 

сравнению  с  многомодульными 

распорками.  

Р

Рис

. 4. 

Ресурсные

 

испытания

 

одномодульной

 

распорки

 

РМИД

Рис

. 5. 

Монтаж

 

распорок

 

РМИД

 

на

 

ВЛ

 35 

кВ

в

 

ПАО

 «

МОЭСК

»

111141, г. Москва, 2-й проезд Перова Поля, д. 9

Тел./факс (495) 305-58-73

 3 (54) 2019


Читать онлайн

На протяжении более чем ста лет ведутся наблюдения за пляской проводов на воздушных линиях электропередачи (ВЛ). Разрабатываются расчетные модели, позволяющие предсказать появление пляски и оценить ее разрушительное воздействие, совершенствуются способы и устройства для борьбы с пляской проводов и ее последствиями. Специалисты ПО «ФОРЭНЕРГО», используя собственную современную испытательную базу, активно участвуют в создании конструкций, позволяющих энергетикам эффективно противодействовать пляске проводов, разрабатывают соответствующие рекомендации в ходе выполнения научно-исследовательских работ.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»