Буслова Н.В. к.т.н. доц., Боркунова Е.А. студентка

Национальный технический университет Украины

«Киевский политехнический институт»

Современные решения при сооружении кабельных линий 110 кв

На сегодня значительно возросло количество объектов электрической сети 110 кВ, отработавших свой технический ресурс. Неудовлетворительное состояние электрических сетей, их несоответствие действующим нормам и режимам электропотребления приводят к аварийным ситуациям в регионах страны, что сопровождается значительным ростом технологических затрат при транспортировке электроэнергии.

Для удовлетворения потребностей в качественном и надежном электроснабжении необходимо осуществлять ежегодное строительство новых линий электропередачи и проводить обновление действующих в объеме норм амортизационных отчислений. При этом строительство новых линий электропередачи 110 кВ, а также реконструкцию действующих, в виду значительной плотности застройки городов Украины, необходимо осуществлять за счет строительства кабельных линий.

Это требование не позволяет использовать имеющиеся типовые решения для выполнения ответвления кабельной линии от воздушной.

В настоящее время присоединение подстанций 110 кВ кабельными ответвлениями организовывается на шинах самой подстанции через коммутационную аппаратуру, что, в свою очередь, приводит и к увеличению транзитных линий и потерь электроэнергии.

На сегодняшний день в мире уже существуют решения, позволяющие выполнять ответвления от самих кабельных линий − это Т-образные ответвительные муфты (далее Т-муфты), использование которых в значительной мере облегчает организацию ответвлений от КЛ-110 кВ и позволяет сэкономить средства как на стадии строительства, так и в процессе дальнейшей эксплуатации. В Украине такие муфты еще не используются, хотя получили применения в Европе, Китае и начинают устанавливаться в России.

Так, на севере британского города Миддлсбро есть район с очень развитой химической промышленностью. Для повышения надёжности и безопасности электроснабжения этого района была построена новая высоковольтная линия. Кольцевая конструкция линии позволяет части местной сети в случае аварии быть отключенной, при этом электроснабжение всей области потребления (близко 400 га) осуществляется беспрерывно. Для разветвления главной линии было принято решение установить Т-муфты HV-CONNEX (до 72,5 кВ) производства PFISTERER как единственного производителя Т-муфт нужного напряжения и размера. Т-муфты обеспечили два преимущества: значительно сокращенное время монтажа и возможность использования в агрессивной среде, а именно в условиях химического завода, поскольку их корпус выполнен из нержавеющей стали с полной изоляцией.

Конструктивно Т-муфта представляет собой комплектную распределительную установку с элегазовой изоляцией без коммутационных аппаратов − шина, расположенная в среде, заполненной элегазом (газ SF6), ограничена металлическим корпусом со степенью защиты IP66. Муфта устанавливается на каждую фазу [1], её ориентировочные габариты для сети 110 кВ: 1630 мм × 780 мм × 780 мм.

Конструктивный эскиз Т-муфты показан на рис.1.

Муфта снабжена поворотным антивзрывным устройством и индикатором давления газа с датчиком сигналов для дистанционой индикации. Аппаратные части закрыты пластмассовыми крышками. Изолирующие заглушки заказываются отдельно.

Такая конструкция вызвана необходимостью выравнивания напряженности электрического поля сложной конфигурации, которое возникает при соединении трех кабельных линий, что очень сложно выполнить не в заводских условиях. При этом Т-муфты обладают высокой стойкостью к коротким замыканиям.

1-монтажное крепление

2-ветиляционная крышка

3-манометр

4-штекерная муфта

Рисунок 1- Конструктивный эскиз Т-муфты

Для присоединения кабелей к Т-муфте, как и в элегазовых комплектных распределительных устройствах (КРУЭ), используются штекерные муфты системы CONNEX, что позволяет выполнять многократные коммутации при отсутствии напряжения (рис.2).

В случае несовпадения сроков строительства транзитной кабельной линии и организации ответвлений, на первой очереди строительства используют Т-муфты как соединительные.

Преимущества системы CONNEX наилучшим образом проявляются в сетях высокого напряжения: максимально простой монтаж на месте эксплуатации при помощи испытанных в заводских условиях компонентов экономит средства и обеспечивает дополнительную безопасность. Благодаря штекерной системе HV-CONNEX, сложные работы с маслом и газом при установке и вводе в эксплуатацию трансформаторов и газоизолированных распределительных устройств уходят в прошлое.

Рисунок 2-Монтаж кабельной линии с применением Т-муфт

К недостаткам Т-муфт с элегазовой изоляцией можно отнести необходимость их обслуживания, для чего муфты размещают в кабельных колодцах [2].

В колодцах для Т-муфт предполагается освещение, вентиляция, установка устройства контроля утечки элегаза (для чего выполняется приямок размером 1 м × 1 м).

Надо заметить, что ряд сравнительных технико-экономических расчетов по методике ГКД 340.000.002.97 [3], которые были проведены для присоединения подстанции кабельной линией 110 кВ с выполнением кабельных ответвлений на шинах самой подстанции 110 кВ и включением к транзиту кабельными ответвлениями за счет установки Т -муфт в месте ответвления на этапе строительства транзита, показали целесообразность применения Т-образных ответвительных муфт, ввиду уменьшения капитальных затрат на величину около 20%.

Таким образом, следует отметить, что использование Т-муфт позволяет не только значительно сэкономить средства, а также обеспечить качественное и надежное электроснабжение, что является весьма важным.

Используя европейский опыт применения Т-муфт, можно считать, что их внедрение в Украине технически и экономически целесообразно.

Основная информация о конструкции и использования Т-муфт была получена непосредственно от завода-изготовителя Pfisterer, г. Винтербах, Германия.

Литература:

1.Информация завода-изготовителя Pfisterer www pfisterer.com

2.Правила устройства электроустановок, раздел 2 «Передача электроэнергии» глава 2.3 Кабельные линии напряжением до 330 кВ, Киев. ─ 2009

3.ГКД 340.000.002.97 «Определение экономической эффективности капитальных вложений в энергетику. Энергосистемы и электрические сети », Киев. ─ 2008