Самое высокое напряжение в ЛЭП

Уникальная ЛЭП-1150

В 1987 году был сдан в эксплуатацию участок ЛЭП-1150 Экибастуз – Чебаркуль

В восьмидесятые годы строительство ЛЭП-750 кВ приобрело массовый характер. На повестке дня стоял вопрос освоения новых, ранее не существоваших в мире классов напряжения -1150 кВ переменного и 1500 кВ постоянного тока, названных ультравысокими.

Строительство линий электропередачи ультравысокого напряжения открывало захватывающие перспективы — возможность быстро, с минимальными потерями перебрасывать электроэнергию и мощность на тысячи километров из энергоизбыточных регионов страны в энергодефицитные.

Первым в мире «широтным» линиям электропередачи предстояло связать воедино пять объединённых энергосистем Советского Союза – Сибири, Казахстана, Урала, Волги, Центра. Электропередача Сибирь – Казахстан – Урал строилась и вводилась в эксплуатацию поэтапно.

24 марта 1977 года ЦК КПСС и Совмин СССР приняли Постановление №243 «О создании Экибастузского топливно-энергетического комплекса и строительства линии электропередачи постоянного тока напряжением 1500 кВ Экибастуз-Центр». Этим постановлением было предусмотрено эффективнее развивать топливно-энергетический комплекс, реализовать энергетическую программу СССР, где Казахстану предусматривалась в ближайшие годы одна из ключевых ролей в советской энергетике. В то время Казахстан занимал третье место среди республик СССР по производству электроэнергии.

Учитывая несметные запасы угля и масштабы его добычи, было принято решение о строительстве в Экибастузе крупных тепловых электростанций в непосредственной близости от разрезов, чтобы сократить до минимума расходы на транспортировку угля. С вводом в эксплуатацию энергоблоков на строящихся ГРЭС Казахстан не только полностью обеспечивал электроэнергией народное хозяйство республики, но и имел возможность передавать электроэнергию в другие регионы бывшего Советского Союза.

Для этих целей и было принято решение строительства электролиний 500 кВ и уникальной линии электропередачи сверхвысокого напряжения 1150 киловольт переменного тока Экибастуз-Урал протяженностью 900 км с подстанциями в Экибастузе, Кокчетаве, Кустанае и участок Кустанай — Челябинск протяженностью 300 км, с временным использованием его на напряжение 500 кВ.

Технико-экономическое обоснование электропередачи 1150 осуществлялось отделением дальних передач института «Энергосетьпроект». Разработка проектно-сметной документации производилась этим же институтом.

Генеральным подрядчиком по строительству электропередачи были по ВН-1150 кВ — трест «Спецсетьстрой». По строительству объектов ПС 1150 кВ Экибастузская — трест «Экибастузэнергострой». По строительству подстанций в Кокчетаве, Кустанае и Челябинске — трест «Южуралэнергострой».

Разработкой оборудования для уникальной электропередачи занимались десятки научных центров и институтов. К примеру, автотрансформаторы АОДЦТ-66700 разрабатывал и изготавливал НПО «Запорожтрансформатор». Реакторы шунтирующие РОДЦ-300000/1150 — Московский завод «Электросила», воздушные выключатели ВНВ-1150 разработал НПО «Уралэлектротяжмаш». Полый провод для ошиновки оборудования ОРУ-1150 изготовил Московский электротехнический завод АН СССР в содружестве с институтами, энергетиками и работниками других отраслей промышленности. Для электропередачи были созданы новые классы контактных и изоляционных материалов, аппаратуры релейной защиты, автоматики и связи, рассчитанной на безотказную и длительную работу узлов и агрегатов при сверхвысоких нагрузках.

Строительство ВЛ-1150 кВ осуществлялось несколькими передвижными мехколоннами и опережало строительство подстанций. Строительство первой из четырех подстанций началось генподрядчиком СУЭПК, начальник Ю.А. Казанцев Для повышения индустриализации и сокращения сроков строительства проектными институтами были приняты усовершенствованные конструкции со сборкой отдельных узлов на сборочных площадках.

Имеющаяся на то время практика подстанционного строительства на объектах ПС-1150 кВ была неприемлема, так как маслонаполненное электротехническое оборудование, монтируемое на площадке, весило более 500 тонн. Металлоконструкции линейных и ячейковых порталов весили до 30 тонн и монтировались на высоте 40 и более метров при значительных габаритах.

Подрядчиками для их монтажа применялась на тот период передовая мобильная грузоподъемная техника, краны «Като», «Днепр», «Январец», ДЭК-50, автовышки «Магирус-Бронто-33», АГП-22 и др.

Используя вышеназванную технику в стесненных условиях площадки, строителям и монтажникам приходилось проявлять смекалку для организации безаварийной работы механизмов.

При большой концентрации механизмов на площадках строительства была удачно применена кольцевая схема временного электроснабжения, исключающая отключение и повреждение линий при передвижении механизмов.

Для координации вышеназванных мероприятий в Экибастузе работала группа рабочего проектирования Одесского филиала института «Оргэнергострой» (возглавлял ее В.Х. Ким), которая разрабатывала проекты производства работ на технологические процессы монтажа строительных конструкций и оборудования.

Большой объем работ по монтажу металлоконструкций ОРУ-500 кВ и ОРУ-1150 кВ был выполнен участком под руководством А.В. Музыка треста «Электросредазмонтаж». Монтаж всего маслонаполненного оборудования и его ревизию выполнил
участок во главе с М.Е. Семеновым этого же треста.

Строительные и монтажные работы по укладке кабельных лотков и каналов, монтажу стоек УСО, устройство дорог и переездов выполнило СУЭПК (начальник участка В.И. Веселов).

По своему техническому оснащению первенец казахстанской энергетики сверхвысокого напряжения ПС-1150 кВ являлась уникальным сооружением, которому не было аналогов в мире. Само оборудование на ПС-1150 кВ считалось технически сложным для эксплуатации и требовало от эксплуатирующего персонала особых знаний и особого отношения к своей работе. Именно такими качествами обладали Ю.Н. Пакулин, начальник подстанции, Л.Р. Беседин, заместитель начальника ПС, Г.И. Пилюгин, мастер по ремонту воздушных выключателей. Оперативно-диспетчерский персонал — Н.И. Токманцеца, И.П. Долгов, Е.Н. обко, А.В. Аксиньин. Ведущие инженеры группы релейной защиты и автоматики А.Н. Юхно, И.Т. Финк, К. Ергалиев — электрослесарь по ревизии и наладке маслонаполненного оборудования и др. Бесперебойной работой подрядных организаций, занятых в круглосуточном режиме, руководил штаб стройки во главе с главным инженером треста «Экибастузэнергострой» М. Барковским.

В предпусковой период в течение продолжительного времени на площадке ПС-1150 кВ практически жила группа ведущих специалистов объединения во главе с главным инженером ПО «Дальние электропередачи» О.А. Никитиным. После четырехлетней напряженной работы многих подрядных, пусконаладочных и шефских заводских организаций, участвующих в создании уникальной подстанции, в последних числах июля 1985 года впервые в мировой практике было подано напряжение на уникальное оборудование подстанции Экибастузская 1150 кВ, предназначенное для передачи электроэнергии по линии Экибастуз-Урал до подстанции в Кокчетаве. Началось промышленное испытание первой очереди крупнейшего энергомоста.

Впервые в мировой практике промышленного потребления получена электроэнергия переменного тока сверхвысокого напряжения 1150 кВ.

В честь такого события был проведен митинг на территории ПС-1150 кВ с участием общественности города.

На снимке запечатлен момент передачи символичного ключа от строителей эксплуатационникам. Фото Б.КИРИЧЕК, участника строительства электропередачи переменного тока 1150 кВ Экибастуз-Урал.

Так в 1987 году был сдан участок этой линии от Экибастуза до Чебаркуля протяжённостью 432 километра на уровне напряжения 1150 кВ. Ни одна другая линия в мире не способна работать под столь высоким напряжением. Участок должен был выдавать мощность от двух построенных Экибастузских ГРЭС на подстанцию 1150 кВ в Чебаркуле. Диспетчерское наименование: Костанайская-Челябинская. Пропускная способность линии достигала 5500 МВт.

Проложенная от Экибастуза через Кокчетаев и Кустанай вплоть до Челябинска, ЛЭП-1150 соединила энергосистемы Казахстана и России. Средняя высота опор линии составляет 45 метров. Вес проводников приблизительно 50 тонн.

Уникальная высоковольтная линия электропередачи «Сибирь-Центр» проектного напряжения 1150 кВ обошлась стране в 1,3 трлн. рублей. Одновременно с ней шло строительство линии электропередачи постоянного тока 1500 кВ Экибастуз – Центр.

На территории Казахстана ЛЭП-1150 кВ Экибастуз-Кокчетав-Кустанай работала на номинальном напряжении 1150 кВ с 1988 по 1991 годы.

Завершение строительства «широтных» ЛЭП 1150 и 1500 кВ планировалось в 1995 году, однако из-за распада СССР проект остался неоконченным. Большая часть линии оказалась «за границей», так как приблизительно 1400 из 1900 км линии «Барнаул-Экибастуз-Кокчетав-Кустанай-Челябинск» находится в Казахстане.

«Линию построили, но использовать ее, окупив затраченные деньги, так и не пришлось. Сначала во время распада СССР перестали работать обе электростанции в Экибастузе, их продали американцам фактически как металлолом. Потом и линию демонтировали на участке, проходящем по Казахстану. А участок от Петропавловска до Чебаркуля эксплуатируется на напряжении 500 киловольт и практически незагружен. Но опоры-рюмки стоят».

Заместитель управляющего Челябэнерго Владимир Михайлович Козлов

В 2012 Олег Дерипаска заявил о намерении En+ возродить проект строительства энергомоста Сибирь — Казахстан — Урал на основе сверхвысоковольтной ЛЭП.

Как определить напряжение ЛЭП?

Большинство обывателей никогда не задумывается об окружающих их линиях электропередач. Чаще всего такое отношение обуславливается отсутствием практического использования этого знания в быту, однако в некоторых ситуациях такая осведомленность может обезопасить от поражения электрическим током и даже спасти жизнь. Поэтому далее мы рассмотрим, как определить напряжение ЛЭП посредством доступных вам факторов.

Классификация ВЛ

Специалисты в области электротехники прекрасно ориентируются не только в обслуживаемых электроустановках, но и в мерах безопасности, которые необходимо соблюдать при выполнении работ и нахождении в непосредственной близи от трасы ВЛ. Однако если вам чужды понятия электробезопасности в части эксплуатации электроустановок, то все попытки порыбачить под опорами ВЛ или произвести какие-либо погрузочно-разгрузочные работы в охранной зоне могут закончиться плачевно.

Именно для предотвращения поражения электрическим током все ваши действия должны производиться в безопасной зоне. Чтобы определить это пространство или зону ЛЭП, вы должны иметь хотя бы элементарные представления о существующих разновидностях.

Все ЛЭП можно разделить по нескольким категориям в зависимости от величины номинального напряжения:

Низковольтные – это ЛЭП, используемые для питания напряжение до 1 кВ, чаще всего на 0,23 и 0,4 кВ;
Среднего напряжения – номиналом в 6 и 10 кВ, как правило, применяются в распределительных сетях для питания объектов на расстоянии до 10 км, на 35 кВ для питания поселков, передачи электроэнергии между ними;
Высоковольтные – это ЛЭП электрических сетей между городами, подстанциями на 110, 154, 220 кВ;
Сверхвысокие – в них напряжение передается на большие расстояния с номиналом 330 и 500 кВ;
Ультравысокие – используются для питания от электростанции до распределительных узлов, передают напряжение номиналом в 750 или 1150 кВ.

В целях безопасности для каждого из типа линий предусмотрено расстояние вдоль воздушных ЛЭП, как на постоянной основе, так и при выполнении каких-либо работ. Эти величины регламентированы п.1.3.3 «Правил Охраны Труда При Работе В Электроустановках«, которые приведены в таблице ниже:

Таблица: допустимые расстояния до токоведущих частей, находящихся под напряжением

Виктор Коротун / Заметки Электрика

Соблюдение вышеперечисленных минимальных расстояний обязательно, так как их несоблюдение приведет к пробою воздушного промежутка . Также существует охранная зона высоковольтных ЛЭП, в которой запрещается строительство домов, размещение технических средств и постоянное нахождение человека.

Определение напряжения ЛЭП

Разумеется, что кабельные линии электропередач в большинстве своем скрыты, да и находящиеся на открытом воздухе далеко не всегда можно различить визуально.

А вот воздушные линии можно определить по:

Типу применяемых в ЛЭП опор;
Внешнему виду и числу изоляторов;
Проводам;
Размеру охранной зоны;
Буквенной маркировке на опорах (Т – 35кВ, С – 110кВ, Д – 220кВ).

Буквенная маркировка на опоре

Поэтому далее рассмотрим систему определения величины напряжения ЛЭП по основным визуальным критериям.

По количеству проводов

В зависимости от числа проводов все ЛЭП подразделяются таким образом:

На напряжение 0,23 и 0,4кВ число проводов будет составлять 2 и 4 соответственно, в некоторых случаях присутствует еще один провод заземления;
Для напряжения ВЛ 6 – 10кВ используются 3 провода;
В линиях от 35 до 220кВ один провод для каждой фазы, помимо них могут монтироваться провода грозозащиты. Нередко на опорах ЛЭП устанавливаются сразу две линии то есть 6 проводов.
При напряжении 330кВ и выше фаза выполняется не одним, а несколькими проводами, уже применяется расщепление фазных проводов для минимизации потерь.

По внешнему виду опор

Помимо этого, многое можно сказать о напряжении в ЛЭП по виду установленных опор. Как указано в таблице выше, каждый номинал напряжения имеет допустимое минимальное безопасное расстояние. Поэтому, чем он больше, тем выше располагаются провода. Соответственно, габариты и конструкция опоры должна обеспечивать допустимые расстояния в стреле провеса.

Сегодня опоры подразделяются по материалу, из которого они изготовлены:

деревянные;
металлические;
железобетонные.

По конструктивному исполнению встречаются:

стойки;
мачтовые;
портальные.

Внешнему виду и числу изоляторов

Чем выше напряжение в ЛЭП, тем большей электрической прочностью должны обладать изоляторы. Соответственно сопротивление электрическому току повышается за счет увеличения длины пути тока утечки, чем выше напряжение, тем больше сам изолятор, тем больше ребер расположено на рубашке, помимо этого ребра могут усиливаться несколькими кольцами. Еще одним приемом для повышения диэлектрической устойчивости ЛЭП по отношению к опоре является сборка из нескольких последовательно включенных изоляторов – гирлянда ВЛ.

Чем больше гирлянды изоляторов, тем выше разность потенциалов они могут выдержать, однако не стоит путать с параллельно собранными изоляторами, они предназначены для повышения надежности в местах прохода ЛЭП над дорогами, другими линиями, коммуникациями и сооружениями.

Фото примеры внешнего вида

Чтобы сопоставить изложенную выше информацию с ее практической реализацией следует разобрать особенности каждого класса напряжения. Для лучшего понимания, как неискушенному обывателю с первого взгляда определить величину напряжения в ЛЭП, рассмотрим наиболее распространенные примеры.

ВЛ-0.4 кВ

Это линии минимального напряжения, передающие питание к бытовым нагрузкам, опоры выполнены железобетонными или деревянными конструкциями. Изоляторы, как правило, штыревые из фарфора или стекла по одному на каждой консоли, число проводов 2 или 4, размеры охранной зоны составляют 10м.

ВЛ-0,4кВ

ВЛ-10 кВ

Эти линии не сильно отличаются от низкого напряжения, как правило, имеют 3 провода, также располагаются на железобетонных стойках, значительно реже на деревянных. Охранная зона для ЛЭП 6, 10кВ составляет также 10м, изоляторы немного больше, имеют более ярко выраженную юбку и ребра.

ВЛ-10кВ

ВЛ-35 кВ

Линии переменного тока на 35кВ устанавливаются на металлические или железобетонные конструкции, оснащаются крупными изоляторами штыревого или подвесного типа (гирлянда от 3 до 5 штук). Могут иметь разделение на несколько линий – три или шесть проводов на опоре, охранная зона составляет 15м.

ВЛ-35кВ

ВЛ-110 кВ

Конструкция опоры для ЛЭП 110кВ идентична предыдущей, но для подвешивания проводов применяется гирлянда из 6 – 9 изоляторов. Охранная зона составляет 20м.

ВЛ-110кВ

ВЛ-220 кВ

Для каждой фазы ЛЭП выделяется только один провод, но он значительно толще, чем при напряжении 110кВ, допустимое приближение не менее 25м. В гирлянде чаще всего 10 или 14 изоляторов, но в некоторых ситуациях встречаются конструкции из двух гирлянд по 20 единиц.

ВЛ-220кВ

ВЛ-330 кВ

ЛЭП с напряжением 330кВ для передачи допустимой мощности уже используют расщепление, поэтому в каждой фазе присутствует два провода. В гирлянде от 16 до 20 изоляторов, охранная зона составляет 30м.

ВЛ-330кВ

ВЛ-500 кВ

Такие ЛЭП сверхвысокого напряжения имеют расщепление на 3 провода для каждой фазы, в гирляндах устанавливается более 20 единиц. Охранная зона также 30м.

ВЛ-500кВ

ВЛ-750 кВ

Здесь применяются исключительно металлические опоры, в каждой фазе используется от 4 до 5 расщепленных жил в форме квадрата или пятиугольника. Изоляторов также более 20, а допустимое приближение ограничено территорией в 40 м.

ВЛ-750кВ

ВЛ-1150 кВ

Такая ЛЭП редко встречается, но в ее фазах расщепление состоит из 8 жил, расположенных по кругу. Гирлянды содержат около 50 изоляторов, а охранная зона составляет 55 м.

ВЛ-1150кВ

Видео по теме

Линии электропередач и их разновидность по степени напряжения

Многие люди даже и не представляют всей значимости линий электросетей. В основном это связано с отсутствием определенных знаний в данной сфере. Однако, владение базовой информацией, касательно ЛЭП, однажды может пригодиться в критической ситуации. Рассмотрим наиболее подробно основные особенности линий электропередач.

Разновидности ЛЭП

Работники, выполняющие монтаж электричества, имеют все необходимые знания и опыт, помогающие им грамотно, с соблюдением всех мер безопасности, выполнять свои работы вблизи ЛЭП. Тем не менее, простому человеку такие правила могут быть незнакомы. Однако, понятия, касающиеся электробезопасности, должны быть у любого взрослого человека, ведь однажды, такие знания могут спасти жизнь.

Во избежание удара электрическим током, который в свою очередь, находится под высоким напряжением, необходимо знать некоторые особенности, касательно ЛЭП. Все электросети Казань классифицируются в соответствии с определенным набором параметров, а именно:

Низковольтные. В основном, это сооружения, находящиеся под «низким» напряжением до 1 кВ.
Среднего напряжения. Такие конструкции обладают зарядом до 10 кВ. Предназначены для обеспечения жизнедеятельности, например, одного поселка.
Высоковольтные. Такие ЛЭП можно встретить в близи городов. Их мощность может достигать до 220 кВ. Самый малый — 110 кВ.
Сверхвысокие. Уровень электрического тока в таких линиях электропередач достигает до 500 кВ.
Ультравысокие. Их мощность может достигать до 1150 кВ.

Во избежание несчастного случая, следует соблюдать расстояние вдоль таких конструкций. Неважно, занимаетесь ли вы какими-либо работами вдоль ЛЭП, или просто, оказались рядом с ними, важно не отрицать технику безопасности.

Находиться на минимальном расстоянии является обязательным условием для всех тех, кто оказался непосредственно вблизи линий электропередач. В противном случае, может произойти пробой воздушного промежутка ЛЭП, что в свою очередь, чревато последствиями. Часто монтаж электричества находится в охранной зоне, которая не подразумевает, какое-либо строительство дополнительных объектов и постоянное присутствие людей.

Способы по определению напряжения в линиях электропередач

Все электросети легко определяются по нескольким признакам, что является их главным отличием от кабельных линий, которые надежно скрыты от посторонних глаз. Рассмотрим основные принципы определения уровня напряжения ЛЭП:

Вид опор.
Количество изоляторов и их внешний вид
Провода
Параметры охранной зоны
Маркировка, говорящая об уровне напряжения

Рассмотрим наиболее подробно каждый критерий, что позволит быть максимально осведомленным в данной области.

Вид опор

Обслуживание электроустановок зависит от уровня напряжения в линиях электропередач. Используются различные опоры. Это связано с тем, что в зависимости от степени «заряда» габариты самих опор меняются для создания надежной конструкции. Поэтому, чем выше номинал, тем крупнее габариты опор. Сами опоры, в свою очередь, подразделяются между собой на следующие подвиды:

Изготовленные из дерева.
Из металла.
Из железобетона.

Кроме того, сам внешний вид опор тоже классифицируется. Они могут быть:

В виде стойки.
Мачтовыми.
Портальными.

Количество изоляторов и их внешний вид

Внешний вид изоляторов напрямую зависит от уровня напряжения в линии электропередач. Чем выше номинал электросетей Казань, тем крупней и прочней должен быть изолятор. Это достаточно логично, так как, сила тока увеличивается. Изолятор может иметь несколько ребер, усиливающимися кольцами. Это помогает ЛЭП стать более устойчивой и сопротивляемой к электрическому току. Включаются специальные сборки, состоящие из нескольких изоляторов в определенной последовательности. Такие особенности строения линий электропередач позволяют создать устойчивую конструкцию, способную выдержать максимально высокий уровень заряда.

Провода ЛЭП

Рассмотрим еще одну немаловажную деталь в сборке ВП. Провода имеют важное значение, чем их больше, тем выше номинал:

Низковольтные ЛЭП имеют до 4 проводов, не считая одного специального, использующегося для заземления.
ЛЭП среднего напряжения имеют от трех проводов.
Высоковольтные линии электропередач могут иметь грозозащитный трос. Может применяться расщепление фазными проводами.

Рассмотрим наиболее простые примеры, позволяющие визуально определить уровень напряжения ЛЭП

Для более детального понимания разберем основные моменты, благодаря которым, ориентироваться в обслуживании электроустановок станет проще.

Низковольтные 0,4 кВ

Подключение к электросетям происходит на низком уровне. Они предназначены для простых задач. Сюда входят, бытовые нагрузки, обеспечение электроэнергией небольших площадей. Такие низковольтные линии изготавливаются из дерева или железобетона. Изоляторы могут быть фарфоровыми или стеклянными. Проводов может быть до четырех. Охранная зона невелика и составляет всего 10 м.

Среднего напряжения

10 кВ

Такие линии немногим отличаются от низковольтных, разве что уровень заряда ЛЭП выше на несколько позиций. В основном такие конструкции сетевые компании возводят из железобетона. Имеют 3 провода. Охранная зона 10 м. Изоляторы обладают большим количеством ребер, нежели чем мы можем наблюдать у «низковольтников».

35 кВ

Данные линии тоже относят к ЛЭП среднего напряжения. Однако, подключение к электросетям, становится более мощным. Здесь можно встреть крупногабаритные изоляторы. Их тип постройки может быть штыревым или подвесным. Сами ЛЭП изготавливаются исключительно из металла или железобетона. Количество проводов до 6. Охранная зона возрастает до 15 м.

Высоковольтные

110 кВ

Данный тип линии электропередач уже относится к высоковольтным. При монтаже электричества в Казани можно наблюдать конструкцию из нескольких изоляторов, так называемой «гирлянды». Количество самих изоляторов может доходить до 9. Охранная зона порядком больше на 5 м и составляет – 20м.

220 кВ

Провода в такой линии электропередач становятся гораздо толще и прочнее. Уровень тока возрастает, находиться рядом с такой конструкций можно лишь при соблюдении всех правил безопасности. Приближаться можно не более, чем на 25 м. Гирлянда может состоять из длинной цепочки изоляторов, их число может достигать 14, а иногда 20 ед.

Сверхвысокие

330 кВ

Линия электропередач обладает еще более высокой мощностью. Здесь применяется расщепление. Каждая фаза имеет по 2 провода. Цепочки изоляторов длинные, состоящие из 16 – 20 ед. Охранная зона 30 м.

500 кВ

Данные линии электропередач обладают еще большим номиналом, а значит, имеют более сложную конструкцию. Каждая фаза расщепляется на 3 провода. Гирлянды изоляторов могут включать в себя более чем 20 единиц. Охранная зона остается все той же, не более 30 м.

Ультравысокие

750 кВ

Здесь линии электропередач данного типа в момент монтажа электричества в Казани возводятся исключительно из металла. Каждая фаза имеет расщепление. Насчитывается около 4 – 5 единиц. Жилы могут иметь форму квадрата или многогранника. Количество изоляторов от 20 и выше. Охранная зона 40 м.

1150кВ

Это самая мощная линия электропередач. Встречается не так часто, но при необходимости сетевая компания может их установить. Фазы делятся на 8 жил, каждая из которых расположена по кругу. Цепочки изоляторов огромные и состоят из 50 и более единиц. Ограничительная территория 55 м.

Самое высокое напряжение в ЛЭП

ЛЭП – проводная или кабельная линия передачи электроэнергии

Запись опубликована: 10.09.2020
Post author:Металлистика
Post category:Технарь
Post comments:0 комментариев

Как можно обозначить значение линий электропередач? Есть ли точное определение проводам, по которым передается электроэнергия? В межотраслевых правилах технической эксплуатации электроустановок потребителей есть точное определение. Итак, ЛЭП – это, во-первых, электрическая линия. Во-вторых, это участки проводов, которые выходят за пределы подстанций и электрических станций. В-третьих, основное назначение линий электропередач – это передача электрического тока на расстоянии.

Железные опоры ЛЭП

Классификация ЛЭП

По тем же правилам МПТЭЭП производится разделение ЛЭП на воздушные и кабельные. Но необходимо отметить, что по линиям электропередач производится также передача высокочастотных сигналов, которые используются для передачи телеметрических данных, для диспетчерского управления различными отраслями, для сигналов противоаварийной автоматики и релейной защиты. Как утверждает статистика, 60000 высокочастотных каналов сегодня проходят по линиям электропередач. Скажем прямо, показатель значительный.

Воздушные ЛЭП

Воздушные линии электропередач, их обычно обозначают буквами «ВЛ» – это устройства, которые располагаются на открытом воздухе. То есть, сами провода прокладываются по воздуху и закрепляются на специальной арматуре (кронштейны, изоляторы). При этом их установка может проводиться и по столбам, и по мостам, и по путепроводам. Не обязательно считать «ВЛ» те линии, которые проложены только по высоковольтным столбам.

Что входит в состав воздушных линий электропередач:

Основное – это провода.
Траверсы, с помощью которых создаются условия невозможности соприкосновения проводов с другими элементами опор.
Изоляторы.
Сами опоры.
Контур заземления.
Молниеотводчики.
Разрядники.

То есть, линия электропередач – это не просто провода и опоры, как видите, это достаточно внушительный список различных элементов, каждый из которых несет свои определенные нагрузки. Сюда же можно добавить оптоволоконные кабели, и вспомогательное к ним оборудование. Конечно, если по опорам ЛЭП проводятся высокочастотные каналы связи.

Строительство ЛЭП, а также ее проектирование, плюс конструктивные особенности опор определяются правилами устройства электроустановок, то есть ПУЭ, а также различными строительными правилами и нормами, то есть СНиП. Вообще, строительство линий электропередач – дело непростое и очень ответственное. Поэтому их возведением занимаются специализированные организации и компании, где в штате есть высококвалифицированные специалисты.

Классификация воздушных линий электропередач

Сами воздушные высоковольтные линии электропередач делятся на несколько классов.

Переменного,
Постоянного.

В основе своей воздушные ВЛ служат для передачи переменного тока. Редко можно встретить второй вариант. Обычно он используется для питания сети контактной или связной для обеспечения связью несколько энергосистем, есть и другие виды.

По напряжению воздушные ЛЭП делятся по номиналу этого показателя. Для информации перечислим их:

для переменного тока: 0,4; 6; 10; 35; 110; 150; 220; 330; 400; 500; 750; 1150 киловольт (кВ);
для постоянного используется всего один вид напряжение – 400 кВ.

При этом линии электропередач напряжением до 1,0 кВ считаются низшего класса, от 1,0 до 35 кВ – среднего, от 110 до 220 кВ – высокого, от 330 до 500 кВ – сверхвысокого, выше 750 кВ ультравысокого. Необходимо отметить, что все эти группы отличаются друг от друга лишь требованиями к расчетным условиям и конструктивным особенностям. Во всем остальном – это обычные высоковольтные линии электропередач.

Напряжение ЛЭП соответствует их назначению.

Высоковольтная линия напряжением свыше 500 кВ считаются сверхдальними, они предназначаются для соединения отдельных энергосистем.
Высоковольтная линия напряжением 220, 330 кВ считаются магистральными. Их основное назначение – соединить между собой мощные электростанции, отдельные энергосистемы, а также электростанции внутри данных систем.
Воздушные ЛЭП напряжением 35-150 кВ устанавливаются между потребителями (большими предприятиями или населенными пунктами) и распределительными пунктами.
ВЛ до 20 кВ используются в качестве линий электропередач, которые непосредственно подводят электрический ток к потребителю.

Классификация ЛЭП по нейтрале

Трехфазные сети, в которых нейтраль не заземлена. Обычно такая схема используется в сетях напряжением 3-35 кВ, где протекают малые токи.
Трехфазные сети, в которых нейтраль заземлена через индуктивность. Это так называемый резонансно-заземленный тип. В таких ВЛ используется напряжение 3-35 кВ, в которых протекают токи большой величины.
Трехфазные сети, в которых нейтральная шина полностью заземлена (эффективно-заземленная). Этот режим работы нейтрали используется в ВЛ со средним и сверхвысоким напряжением. Обратите внимание, что в таких сетях необходимо использовать трансформаторы, а не автотрансформаторы, в которых нейтраль заземлена наглухо.
И, конечно, сети с глухозаземленной нейтралью. В таком режиме работают ВЛ напряжением ниже 1,0 кВ и выше 220 кВ.

К сожалению, существует и такое разделения линий электропередач, где учитывается эксплуатационное состояние всех элементов ЛЭП. Это ЛЭП в нормальном состоянии, где провода, опоры и другие составляющие находятся в приличном состоянии. В основном упор делается на качество проводов и тросов, они не должны быть оборваны. Аварийное состояние, где качество проводов и тросов оставляет желать лучшего. И монтажное состояние, когда производится ремонт или замена проводов, изоляторов, кронштейнов и других компонентов ЛЭП.

Схема воздушных линий электропередач

Элементы воздушной ЛЭП

Между специалистами всегда происходят разговоры, в которых применяются специальные термины, касающиеся линий электропередач. Непосвященному в тонкости сленга понять этот разговор достаточно сложно. Поэтому предлагаем расшифровку этих терминов.

Трасса – это ось прокладки ЛЭП, которая проходит по поверхности земли.
ПК – пикеты. По сути, это отрезки трассы ЛЭП. Их длина зависит от рельефа местности и от номинального напряжения трассы. Нулевой пикет – это начало трассы.
Строительство опоры обозначается центровым знаком. Это центр установки опоры.
Пикетаж – по сути, это простая установка пикетов.
Пролет – это расстояние между опорами, а точнее, между их центрами.
Стрела провеса – это дельта между самой низшей точкой провеса провода и строго натянутой линией между опорами.
Габарит провода – это опять-таки расстояние между самой низшей точкой провеса и самой высшей точкой пролегаемых под проводами инженерных сооружений.
Петля или шлейф. Это часть провода, которая соединяет на анкерной опоре провода соседних пролетов.

Кабельные ЛЭП

Далее мы переходим к рассмотрению такого понятия, как кабельные линии электропередач. Начнем с того, что это не голые провода, которые используются в воздушных линиях электропередач, это закрытые в изоляцию кабели. Обычно кабельные ЛЭП представляют собой несколько линий, установленные рядом друг с другом в параллельном направлении. Длины кабеля для этого бывает недостаточно, поэтому между участками устанавливаются соединительные муфты. Кстати, нередко можно встретить кабельные линии электропередач с маслонаполнением, поэтому такие сети часто укомплектовываются специальной малонаполнительной аппаратурой и системой сигнализации, которая реагирует на давление масла внутри кабеля.

Если говорить о классификации кабельных линий, то они идентичны классификации линий воздушных. Отличительные особенности есть, но их не так много. В основном эти две категории отличаются между собой способом прокладки, а также конструктивными особенностями. К примеру, по типу прокладки кабельные ЛЭП делятся на подземные, подводные и по сооружениям.

Кабельная линия

Две первые позиции понятны, а что относится к позиции «по сооружениям»?

Кабельные туннели. Это специальные закрытые коридоры, в которых производится прокладка кабеля по установленным опорным конструкциям. В таких туннелях можно свободно ходить, проводя монтаж, ремонт и обслуживание электролинии.
Кабельные каналы. Чаще всего они являются заглубленными или частично заглубленными каналами. Их прокладка может производиться в земле, под напольным основанием, под перекрытиями. Это небольшие каналы, в которых ходить невозможно. Чтобы проверить или установить кабель, придется демонтировать перекрытие.
Кабельная шахта. Это вертикальный коридор с прямоугольным сечением. Шахта может быть проходной, то есть, с возможностью помещаться в нее человеку, для чего она снабжается лестницей. Или непроходной. В данном случае добраться до кабельной линии можно, только сняв одну из стенок сооружения.
Кабельный этаж. Это техническое пространство, обычно высотою 1,8 м, оснащенное снизу и сверху плитами перекрытия.
Укладывать кабельные линии электропередач можно и в зазор между плитами перекрытия и полом помещения.
Блок для кабеля – это сложное сооружение, состоящее из труб прокладки и нескольких колодцев.
Камера – это подземное сооружение, закрытое сверху железобетонной или плитой. В такой камере производится соединение муфтами участков кабельной ЛЭП.
Эстакада – это горизонтальное или наклонное сооружение открытого типа. Она может быть надземной или наземной, проходной или непроходной.
Галерея – это практически то же самое, что и эстакада, только закрытого типа.

И последняя классификация в кабельных ЛЭП – это тип изоляции. В принципе, основных видов два: твердая изоляция и жидкостная. К первой относятся изоляционные оплетки из полимеров (поливинилхлорид, сшитый полиэтилен, этилен-пропиленовая резина), а также другие виды, к примеру, промасленная бумага, резино-бумажная оплетка. К жидкостным изоляторам относится нефтяное масло. Есть и другие виды изоляции, к примеру, специальными газами или другими видами твердых материалов. Но их используют сегодня очень редко.

Заключение

Разнообразие линий электропередач сводится к классификации двух основных видов: воздушных и кабельных. Оба варианта сегодня используются повсеместно, поэтому не стоит отделять один от другого и давать предпочтение одному перед другим. Конечно, строительство воздушных линий сопряжено с большими капиталовложениями, потому что прокладка трассы – это установка опор в основном металлических, которые имеют достаточно сложную конструкцию. При этом учитывается, какая сеть, под каким напряжением будет прокладываться.

Технический прогресс в передаче электроэнергии, современные воздушные и кабельные линии электропередачи

Для создания линий электропередачи наиболее эффективной технологией на сегодня представляется передача электроэнергии по воздушным линиям постоянного тока сверхвысокого напряжения, передача электроэнергии по подземным линиям с газовой изоляцией, а в перспективе — создание кабельных криогенных линий и передача энергии на сверхвысоких частотах по волноводам.

Линии постоянного тока

Основным достоинством их является возможность несинхронной параллельной работы энергосистем, относительно высокая пропускная способность, удешевление собственно линий по сравнению с трехфазной ЛЭП переменного тока (два провода вместо трех и соответствующее уменьшение габаритов опор).

Можно считать, что массовое освоение ЛЭП постоянного тока напряжением ±750 и далее ±1250 кВ создаст условия для передачи больших количеств электроэнергии на сверхдальние расстояния.

В настоящее время большинство новых сверхмощных и сверхдальных линий электропередачи строятся на постоянном токе. Настоящий рекордсмен в этой технологии в XXI веке — Китай.

Основные сведения о работе высоковольтных линий постоянного тока и перечнь самых знгачимых линий такого типа в мире на данный момент: Высоковольтные линии постоянного тока (HVDC), реализованные проекты, преимущества постоянного тока

Подземные (кабельные) линии с газовой изоляцией

В кабельной линии за счет рационального размещения проводников можно существенно уменьшить волновое сопротивление и, применяя газовую изоляцию с повышенным давлением (на основе «элегаза»), добиться весьма высоких допустимых градиентов напряженности электрического поля. В итоге при умеренных габаритах будет достаточно большая пропускная способность подземных линий.

Эти линии находят применение в качестве глубоких вводов в больших городах, поскольку они не требуют отчуждения территории и не мешают городской застройке.

Сверхпроводяшие линии электроперелачи

Глубокое охлаждение проводниковых материалов позволяет резко повысить плотность тока, а значит, открывает новые большие возможности для повышения пропускной способности электропередачи.

Таким образом, использование криогенных линий, в которых активное сопротивление проводников равно или почти равно нулю, и сверхпроводящих магнитных систем может привести к радикальным изменениям традиционных схем передачи и распределения электроэнергии. Пропускная способность таких линий может достигнуть 5 — 6 млн. кВт.

Еще один интересный способ применения криогенных технологий в электроэнергетике: Системы сверхпроводящего накопления магнитной энергии (SMES)

Передача электроэнергии на сверхвысокой частоте по волноводам

При сверхвысоких частотах и определенных условиях выполнения волновода (металлической трубы) можно добиться относительно малого затухания, а значит, осуществить передачу мощных электромагнитных волн на большие расстояния. Естественно, что и на передающем и на приемном конце линии должны быть установлены преобразователи тока промышленной частоты на сверхвысокую и наоборот.

Прогнозная оценка технических и стоимостных показателей высокочастотных волноводов позволяет надеяться на целесообразность их применения в обозримом будущем для энерготрасс большой мощности (до 10 млн. кВт) протяженностью до 1000 км.

Важным направлением технического прогресса в передаче электрической энергии является прежде всего дальнейшее совершенствование традиционных способов передачи переменным трехфазным током.

Одним из легко реализуемых путей повышения пропускной способности ЛЭП является дальнейшее увеличение степени компенсации ее параметров, а именно: более глубокое расщепление проводов в фазе, продольное включение емкости и поперечное — индуктивности.

Здесь, однако, есть ряд технических ограничений, поэтому наиболее рациональным методом остается повышение номинального напряжения линии электропередачи. Пределом здесь по условиям изоляционной прочности воздуха признается напряжение порядка 1200 кВ.

В техническом прогрессе при передаче электроэнергии большую роль могут сыграть и специальные схемы выполнения ЛЭП переменного тока. Из числа их следует отметить следующие.

Настроенные линии

Сущность такой схемы сводится к включению поперечных и продольных реактивностей с целью доведения ее параметров до полуволны. Эти линии могут быть предназначены для транзитной передачи 2,5 — 3,5 млн. кВт на расстояние до 3000 км. Основной недостаток — трудности выполнения промежуточных отборов.

Разомкнутые линии

Генератор и потребитель подключены к разным проводам, находящимся на некотором расстоянии друг от друга. Емкость между проводами компенсирует их индуктивное сопротивление. Назначение — транзитная передача электроэнергии на большие расстояния. Недостаток тот же, что и у настроенных линий.

Полуразомкнутая линия

Одним из интересных направлений в области совершенствования ЛЭП переменного тока является регулирование параметров ЛЭП в соответствии с изменением ее режима работы. Если разомкнутую линию снабдить самонастройкой с быстро регулируемым источником реактивной мощности, то получается так называемая полуразомкнутая линия.

Достоинством такой линии является то, что при любой нагрузке она может находиться в оптимальном режиме.

ЛЭП в режиме глубокого регулирования напряжения

Для линий электропередачи переменного тока, работающих на резко неравномерном графике нагрузки, может оказаться целесообразным одновременное глубокое регулирование напряжения по концам линии в соответствии с изменением нагрузки. В этом случае параметры ЛЭП можно выбирать не по максимальной величине мощности, что позволит удешевить электропередачу.

Следует отметить, что описанные выше специальные схемы выполнения ЛЭП переменного тока находятся пока на различных стадиях научного исследования и требуют еще значительной доработки, проектирования и промышленного освоения.

Таковы основные направления технического прогресса в области передачи электрической энергии.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети: