Высоковольтные воздушные линии: опоры, изоляция, молниезащита

С 28 по 30 января в Санкт-Петербурге проходила VI Международная конференция «Высоковольтные воздушные и кабельные линии электропередачи», организованная компаниями «Стример» и «Электросетьстройпроект» (ЭССП). Программу составили более 30 докладов, объединенных в 7 тематических секций. Журнал «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» выступил генеральным информационным партнером мероприятия и подготовил серию материалов, посвященных главным моментам конференции.

  • В первый день конференции был представлен обзор главных мировых трендов развития высоковольтных линий электропередачи, подготовленный на основе материалов 50-й сессии СИГРЭ. Докладу посвящен специальный материал на нашем сайте.
  • В рамках работы первых трех секций были представлены доклады, посвященные общим вопросам проектирования линий электропередачи, кабельным линиям, а также соединениям воздушных и кабельных линий. Подробный обзор работы секций был опубликован ранее.

Работа конференции продолжилась секцией 4. В ее рамках были рассмотрены ключевые вопросы, связанные с опорами и фундаментами ВЛ, а также с работой заземляющих устройств.

Проблемам обеспечения электромагнитной совместимости ВЛ и КЛ при проектировании заземляющих устройств переходных пунктов был посвящен доклад начальника электролаборатории АО «Ленгидропроект», к.т.н. Антона Косорукова.

В качестве основной проблемы спикер выделил отсутствие нормативной базы для проектирования переходных пунктов. По его словам, это приводит к необходимости принятия решений хозяйствующими субъектами и вызывает ряд противоречий при проектировании. Для решения данной проблемы необходимо установить требования к расчетам в части заземления и электромагнитной совместимости переходных пунктов, ввести требования в нормативные документы.

Проблематика строительства воздушных линий на слабых грунтах и в болотистой местности была затронута в докладе заведующей НИЛКЭС, ООО «ПО «Энергожелезобетонинвест», к.т.н. Любови Качановской.

Строительство ЛЭП в таких условиях требует надежного закрепления опор на слабых грунтах и в глубоких болотах, что невозможно без использования свай, длина которых зачастую превышает 12 метров. Докладчиком был представлен разработанный специалистами НИЛКЭС узел соединения железобетонных свай и «Проект составных железобетонных свай длиной до 24 м для энергетического строительства».

По словам Любови Качановской, использование таких свай не только обеспечивает надежную заделку опор в условиях слабых и пучинистых грунтов, но и сокращает затраты на строительство за счет более низкой стоимости железобетонных свай относительно металлических.

Доклад «Подножник Ленгидропроекта» — фундамент анкерный универсальный (ФАУ) для опор воздушных линий электропередачи» представил участникам конференции заместитель начальника отдела расчетных обоснований АО «Ленгидропроект» Владимир Мищенко.

В докладе были подведены итоги выполненной в течение 2022–2023 годов работы по созданию новой конструкции фундамента анкерного универсального (ФАУ). По словам спикера, сегодня активно применяются фундаменты типовых опор ВЛ, собранные из железобетонных грибовидных конструкций, каждая из которых предназначена для закрепления только одного опорного узла электропередачи. Применение таких конструкций сопряжено с определенными трудностями. Поэтому специалистами «Ленгидропроекта» было разработано новое типовое решение — фундамент для закрепления анкерно-угловых и промежуточных металлических опор при строительстве и реконструкции ВЛ в удаленных регионах страны: на Крайнем Севере, в Сибири, на Дальнем Востоке. При разработке во главу угла ставились простота изготовления и транспортировки фундаментов к месту строительства, рассказал Владимир Мищенко.

Метод свободных колебаний для мониторинга состояния элементов ВЛ рассматривался в докладе директора ООО «Институт электроэнергетики НГТУ» Сергея Роденко.

Данный метод еще недавно был мало востребован из-за необходимости сильного воздействия на объект для возбуждения их собственных частот, рассказал спикер. Однако в настоящее время эта ситуация начинает меняться, поскольку появились чувствительные датчики, более совершенные алгоритмы обработки сигнала, новая элементная база и т.д.

При этом, по словам Сергея Роденко, такой метод мониторинга состояния опор позволяет существенно уменьшить объемы диагностики, так как на основе анализа спектра частот выделяются наиболее ослабленные опоры.

Секцию 5 «Провода и линейная арматура ВЛ» открыл доклад «Проблемы эксплуатации ВЛ в период массового образования гололедно-изморозевых отложений и пути их решения», который представил ведущий инженер группы эксплуатации и ремонта ВЛ департамента эксплуатации АО «Россети Тюмень» Павел Гораджий.

В докладе были рассмотрены главные условия, факторы и особенности образования гололедно-изморозевых отложений (ГИО) на линиях, проходящих в районах Крайнего Севера. Также спикер провел оценку негативного влияния ГИО на надежность функционирования сетей и предложил ряд методов борьбы с ГИО.

С докладом «Современные методы борьбы с гололедообразованием, пляской и вибрацией. Анализ технологических нарушений и повышение надежности эксплуатации ВЛ. Перспективные возможности снижения материалоемкости и восстановления габаритов ВЛ» выступила заместитель генерального директора «ФОРЭНЕРГО-ИНЖИНИРИНГ» Марина Оруджова.

Спикер отметила, что пляска является одной из наиболее опасных разновидностей колебаний проводов ВЛ. Эффективной мерой борьбы с ней является применение гасителей вибрации, снижающих амплитуду колебаний провода до безопасного уровня.

Также Марина Оруджова подчеркнула целесообразность компактизации ЛЭП и использования изолирующих траверс в целях снижения материалоемкости и восстановления габаритов ВЛ. В первую очередь это актуально в стесненных условиях строительства, когда трасса воздушной линии проходит в условиях плотной городской застройки. Однако это оправдано и в случае строительства ЛЭП в лесистой местности — компактизация позволяет уменьшить охранную зону ВЛ и сократить вырубку леса.

Кроме того, использование изолирующих траверс позволяет сохранить габариты ЛЭП при переводе их на более высокий класс напряжения, а затраты на строительство компактных линий значительно ниже, чем на возведение ВЛ в традиционных габаритах, добавила Марина Оруджова.

Тему механических колебаний проводов и тросов ВЛ развил в своем докладе заместитель генерального директора по научной работе АО «Электросетьстройпроект» Сергей Колосов.

В докладе был приведен обзор требований действующей нормативной документации (как российской, так и международной), рассмотрены факторы, определяющие характеристики эоловой вибрации и стойкость проводов к ее воздействию. Кроме того, спикер предложил методику учета фактической метеорологической обстановки и ее влияния на вибрационную нагрузку в зависимости от азимута пролета ВЛ, а также методику проведения измерений с помощью датчика механических колебаний.

Применение супергидрофильного функционального покрытия провода с целью снижения потерь энергии на корону было рассмотрено в докладе инженера отдела математического моделирования и перспективных конструктивных решений филиала АО «Россети Научно-технический центр» — СибНИИЭ Романа Годунцова.

Как рассказал спикер, более двух лет назад в рамках проведения НИОКР специалисты СибНИИЭ выяснили, что на гидрофобных покрытиях алюминиевых проводов сетей 330–750 кВ, вследствие образования на их поверхности водяных капель, возникает большое количество очагов короны. На гидрофильных же покрытиях, на которых вода образует пленку, не собираясь в капли, очагов короны значительно меньше.

Роман Годунцов также рассказал о технологии получения супергидрофильного покрытия, привел техническое обоснование метода, рассказал о результатах лабораторных исследований и опытно-промышленной эксплуатации провода с супергидрофильным покрытием на ВЛ 500 кВ.

Программу секции 6 «Изоляторы и молниезащитные устройства ВЛ» составили два доклада, посвященных снижению расходов на эксплуатацию воздушных линий электропередачи за счет применения изоляторов новой конструкции и риск-ориентированному управлению состоянием линейной изоляции.

В рамках секции 7 «Мониторинг состояния элементов ВЛ и КЛ» доклад, посвященный многофункциональному локационному мониторингу высоковольтных ВЛ 35–330 кВ, представил доцент кафедры «Релейная защита и автоматика электроэнергетических систем» Казанского государственного энергетического университета, д.т.н. Василь Касимов.

Как отметил спикер, технология локационного мониторинга не получила широкого распространения в мировой практике, однако хорошо известна в России и странах ближнего зарубежья. При этом данная технология является инновационной и имеет хорошие перспективы, считает Василь Касимов: «Локационный мониторинг ЛЭП 35–330 кВ позволяет оперативно обнаруживать короткие замыкания всех видов, обрывы, провисания и хищения проводов ЛЭП. Позволяет диагностировать фазные провода и грозотросы при наличии и отсутствии сетевого напряжения в случаях аварии и ремонтно-профилактических работ», — подчеркнул спикер.

Инновационные методы ремонта опорных конструкций ЛЭП и изоляторов с использованием композитов были представлены в докладе технического директора ООО «СФРР» Станислава Синицына.

С помощью композитных материалов несущую способность поддерживающих конструкций можно восстановить буквально до состояния новых, считает спикер. Основная задача — подобрать правильный ремонтный состав. Такие составы производятся в России и хорошо зарекомендовали себя при ремонте железобетонных опор и фундаментов. Кроме того, полимерные составы могут применяться для защитного покрытия новых бетонных и металлических опор, а также для ремонта изоляторов.

Еще одна современная отечественная технология, представленная Станиславом Синицыным в докладе, — это дистанционный метод ультразвуковой диагностики высоковольтной изоляции (линий ЛЭП, кабельных линий, а также высоковольтного оборудования любых электрических подстанций).

Фото предоставлены АО «НПО «Стример»

Поделиться:

Подписывайтесь на Telegram-канал журнала «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»

Подписаться
Выставки, семинары, конференции
Представители более 370 организаций примут участие в X Международной научно-технической конференции «Развитие и повышение надежности распределительных электрических сетей» и IX Всероссийском совещании главных инженеров-энергетиков (СГИЭ)
Выставки, семинары, конференции
Заместитель генерального директора — главный инженер ПАО «Россети» Евгений Ляпунов обратился к участникам Х Международной научно-технической конференции «Развитие и повышение надежности распределительных электрических сетей», XI Всероссийского совещания главных инженеров-энергетиков (СГИЭ) и Технической выставки «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»