Технические науки/5. Энергетика

Юдицкий Д.М., Усачев А.Е.

ООО «Научно – производственная компания «Силеста»

ГОУ ВПО «Казанский государственный энергетический университет»

О совершенствовании методики комплексного расчета гразоупорности воздушных линий электропередачи 110-220кВ.

Основным показателем надежности электроснабжения воздушных линий (ВЛ) различных классов напряжения в настоящее время является надежность молниезащиты ВЛ. Основным показателем эффективности молниезащиты является удельное число грозовых отключений воздушных линий (на 100 км линии за 100 грозовых часов). Производить расчеты данного показателя необходимо еще на стадии проектирования вновь строящихся и реконструируемых ВЛ.

Для проведения расчета удельного числа грозовых отключений существует «Руководство по защите электрических сетей 6-1150кВ от грозовых и внутренних перенапряжений» (далее РД). В РД предлагается оценивать удельное число грозовых отключений, учитывая лишь усредненные показатели ВЛ, такие как сопротивление заземления опор, тип опор, а также суммарная длина линии. Вследствие неоднородности условий прокладки воздушных линий необходимо оценивать каждый участок на протяжении всей протяженности ВЛ. Данное РД не предусматривает проведение таких расчетов.

Нами был произведен расчет удельного числа грозовых отключений действующей ВЛ-220кВ в соответствии с РД. В рамках данного расчета были учтены как конструктивные, так и электрофизические параметры каждой опоры и пролета в целом.

Методика, в соответствии с которой был проведен расчет, позволяет выявить и локализовать участки, снижающие общий показатель грозоупорности как проектируемых, так и существующих ВЛ, что невозможно осуществить используя усредненные показатели при проведении подобных расчетов.

Другим фактором, влияющим на грозоупорность ВЛЭП, является ветровая нагрузка, которая не учитывается при расчётах[1.2]. Влияние ветровой нагрузки на показатель грозоупорности вполне очевидно [3]. При направлении ветра вдоль линии влиянием ветра можно пренебречь (“пляска” проводов здесь не рассматривается). Если ветер дует перпендикулярно оси линии, провода и гирлянды изоляторов отклоняются по ветру. При этом изменяются расстояния провод-траверса и провод-опора вблизи опоры. Любое отклонение подвесной гирлянды изоляторов на промежуточных опорах от вертикального положения приводит к уменьшению расстояние от фазного провода до траверсы. Импульсная прочность гирлянды уменьшается и повышается вероятность возникновения искры между опорой и проводом при ударе молнии в опору. Отклонение гирлянды изоляторов в сторону опоры уменьшает расстояние провод-опора и увеличивает вероятность обратного перекрытия. Если же отклонение происходит от опоры, то расстояние провод – опора увеличивается и вероятность искрового перекрытия уменьшается. В середине пролёта провода также отклоняются по ветру, и угол отклонения фазных проводов несколько отличается от величины угла отклонения молниезащитного троса. Этими различиями можно пренебречь и не учитывать влияние ветровой нагрузки на грозоупорность ВЛЭП при ударе молнии в середину пролёта. Очевидно, что влияние ветра зависит от длины пролёта и может быть учтено, только по фактическим характеристикам линии, что предлагается разработанной нами программы расчетов.

Литература:

1. Правила устройства электроустановок. 7-е издание.

2. РАО «ЕЭС России» «Руководство по защите электрических сетей 6-1150 кВ от грозовых и внутренних перенапряжений», СПб: ПЭИПК, 1999.

3. К.П.Крюков, Б.П.Новгородцев. Конструкции и механический расчет линий электропередачи. – 2-е изд., перераб. и доп. – Л.: Энергия, Ленингр. Отд-ние, 1979, 312 с., ил.