21 сентября 2022 года состоялось заседание секции № 1 «Технологии и оборудование линий электропередачи» Научно-технического совета ПАО «Россети». На повестку были вынесены два вопроса, первый из которых был посвящен повышению надежности воздушных линий 330–750 кВ, второй — проблемам повреждений кабельных линий, проложенных методом горизонтально-направленного бурения. Журнал «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» следил за работой секции. Ключевые моменты заседания — в нашем обзоре.
Заседание открылось вступительным словом члена НТС, заместителя начальника департамента управления производственными активами — начальника управления эксплуатации ВЛ ПАО «Россети» Игоря Калиновского. Он кратко обозначил повестку заседания и представил спикеров.
В рамках первого вопроса повестки НИОКР «Разработка технических решений по снижению потерь энергии на корону и повышению надежности воздушных линий электропередачи классов напряжения 330–750 кВ. Монтаж и наладка Опытного образца на пилотном объекте. Опытно-промышленная эксплуатация» собравшимся представили специалисты отдела инновационных технологий и цифровых систем филиала АО «НТЦ ФСК ЕЭС» — СибНИИЭ Александр Капустин и Родион Семендяев.
В начале доклада Александр Капустин напомнил, что снижение потерь электроэнергии — это одна из приоритетных задач повышения энергоэффективности электрических сетей. А также добавил, что потери на корону составляют около 30% всех потерь электроэнергии. По словам спикера, представленная в рамках заседания НИОКР предлагает три направления разработок по снижению потерь на корону:
- Разработку технологии получения и нанесения функционального покрытия на типовые сталеалюминиевые провода.
- Усовершенствование конструкции защитных экранов.
- Разработку конструкции изолированного крепления тросов без шунтирующих искровых промежутков.
Александр Капустин рассказал, что решение данных задач происходит в шесть этапов, четыре из которых уже пройдены, а пятый реализуется прямо сейчас. На первом этапе, по словам специалиста, проводился анализ существующих решений и выбирался объект внедрения новых разработок. На втором этапе разрабатывалась конструкторская документация, на третьем и четвертом — изготавливались опытные образцы и проходили их испытания, а также разрабатывалась программа опытно-промышленной эксплуатации. Сегодня, на пятом этапе, проходит монтаж и наладка опытных образцов на объекте внедрения — ВЛ 500 кВ «Алтай — Барнаульская № 2». В рамках пятого этапа специалистами поставлены следующие цели:
- Монтаж опытных образцов провода с функциональным покрытием для проведения опытно-промышленной эксплуатации.
- Монтаж опытных образцов защитных экранов для проведения опытно-промышленной эксплуатации.
- Демонтаж шунтирующих искровых промежутков в составе изолированной подвески грозотроса.
- Разработка, изготовление и монтаж системы регистрации потерь на корону.
- Комплексное опробование и пусконаладочные работы опытных образцов проводов с функциональным покрытием, опытных образцов защитных экранов и изолированного крепления троса без искровых промежутков.
- Разработка научно-технического отчета об анализе результатов выполнения строительно-монтажных и пусконаладочных работ на пилотном объекте.
По достижении данных целей планируется перейти к заключительному, шестому этапу — опытно-промышленной эксплуатации и разработке по ее итогам нормативно-технической документации.
Далее Александр Капустин подробнее остановился на технологиях функционального покрытия сталеалюминиевых проводов. Были рассмотрены 4 вида покрытия с различным краевым углом смачивания:
- Супергидрофобное, полученное с помощью лазерного текстурирования.
- Гидрофобное силиконовое RTV покрытие.
- Супергидрофильное покрытие, полученное с помощью микродугового оксидирования (МДО) провода.
- Гидрофильное покрытие, полученное пескоструйной обработкой поверхности провода.
Данные покрытия были протестированы в условиях дождевания. По результатам тестов специалисты выяснили, что на гидрофобных покрытиях, вследствие образования на их поверхности водяных капель, возникает больше очагов короны. На гидрофильных же покрытиях, на которых вода образует пленку, не собираясь в капли, очагов короны значительно меньше, резюмировал Александр Капустин.
Далее специалист СибНИИЭ акцентировался на усовершенствовании конструкции существующих защитных экранов. Говоря о недостатках существующих конструкций, спикер выделил следующие аспекты:
- Отсутствие защитных экранов в составе некоторых изолирующих подвесок.
- Недостаточную эффективность по выравниванию распределения напряжения на изоляторах.
- Недостаточную степень экранирования арматуры подвесок.
- Необходимость доработки отдельных элементов подвесок.
Затем Александр Капустин остановился на третьем направлении НИОКР и рассказал об исследованиях в части разработки конструкции изолированного крепления грозотросов без шунтирующих искровых промежутков (ИП). По его словам, исследование показало, что подавляющее большинство ИП не выполняют своего функционального назначения — более чем в 90% случаев грозовых воздействий перекрытия происходят по стеклодеталям изоляторов в обход шунтирующего искрового промежутка. «Таким образом, можно отказаться от искрового промежутка в изолированном креплении грозотроса», — добавил специалист.
В следующей части доклада Александр Капустин рассказал, как разрабатывалась конструкторская документация на опытные образцы, а именно — на усовершенствованные защитные экраны и на установку для нанесения микродугового гидрофильного покрытия на провода. После разработки КД опытные образцы были созданы и испытаны в лабораторных условиях, после чего начались испытания на практике. В частности, на установке для нанесения функционального покрытия было обработано около 3 700 метров провода: «Этого объема достаточно для комплексных испытаний и опытно-промышленной эксплуатации, — отметил Александр Капустин. — Как показали комплексные испытания, провод отвечает всем заявленным требованиям».
Выступление по первому вопросу повестки завершил содокладчик Александра Капустина Родион Семендяев. Он рассказал собравшимся о практическом опыте внедрения разработанных образцов на пилотном объекте (ВЛ 500 кВ «Алтай — Барнаульская № 2»). По словам специалиста, на пилотной воздушной линии сейчас монтируется опытный образец провода с экспериментальным функциональным покрытием, а также опытные образцы защитных экранов, системы регистрации потерь на корону и изолированное крепление троса без искровых промежутков.
По итогам доклада состоялась дискуссия, которую открыл Игорь Калиновский. Он сразу отметил, что в части доклада, касающейся функционального покрытия проводов, отсутствуют данные о сроках эксплуатации такого провода и необходимости контроля, об устойчивости покрытия к внешним механическим воздействиям и способах его повторного нанесения (в том числе локального, например, в случае повреждения покрытия на отдельном участке), об иных (кроме дождя) климатических воздействиях (налипание снега, иней, изморозь, пыл