книги из ГПНТБ / Мельников, Н. А. Проектирование электрической части воздушных линий электропередачи 330-500 кВ

кие уровни изоляции. Характеристики изоляции и грозозащиты

С другой стороны, в промышленных странах в районах с за­ грязненной атмосферой следует отметить тенденцию к усиле­ нию изоляции, например в ФРГ (линии 380 кВ).

Большинство линий передачи 275—500 кВ на всем протяже­ нии трассы защищено от прямых ударов молнии одним или двумя заземленными тросами с защитным углом 20—45°.

Механические характеристики линий. Действующие линии электропередачи сверхвысокого напряжения сооружены на ме­ таллических опорах из профильного проката. В США и Канаде введены в эксплуатацию первые линии 345 и 500 кВ на алюми­ ниевых опорах. В Советском Союзе наряду с линиями на метал­ лических опорах сооружаются линии 330 и 500 кВ с портальны­ ми опорами шарнирного типа (на оттяжках), выполненными из центрифугированных железобетонных труб с предварительно напряженной арматурой. Механические характеристики линий сверхвысокого напряжения приведены в табл. 1-8.

Средние пролеты линии 275—300 кВ равны 300—350 м, ли­ ний 330—345 кВ —350—500 м, линий 380—400 кВ —320—524 м.

Для линий 380 кВ средние пролеты около 500 м применяются только во Франции. Большинство линий 400—750 кВ, введен­ ных в эксплуатацию в последние годы, имеют сталеалюминие­ вые провода. Однако конструкция этих проводов весьма разно­ образна. Большинство европейских линий имеют отношение се­ чения алюминия и стали примерно 4—8, в Канаде и США это отношение для многих линий выше и достигает 12—-19—23 и 27. В США в 1967 г. сооружена одна линия 500 кВ с двумя алю­

(Англия, ФРГ, ГДР, некоторые энергосистемы США н Канады, Япония, Швейцария, Италия). Например, для американских ли­ ний 345 кВ расходы по отчуждению трассы составляют 11—25%

34

стоимости линии, в то время как в Австралии, Франции, Шве­ ции, Финляндии, СССР они не выше 3—8%. Эти страны приме­ няют двухцепные опоры для линий сверхвысокого напряжения очень редко или совсем не применяют.

Конструктивное выполнение линий весьма разнообразно. Применяются линии без анкерных опор, с осуществлением по­ воротов на угловых опорах с креплением проводов в поддержи­ вающих гирляндах (Швеция, Финляндия, некоторые линии США и Канады) и линии с использованием анкерно-угловых опор с креплением проводов в натяжных гирляндах (США, Анг­ лия, ГДР, ФРГ, Япония, СССР).

Типы опор также разнообразны: двухцепные опоры — типа «бочка», «дунайская», «прямая елка»; для одноцепных опор, как правило, применяются опоры с горизонтальным расположе­ нием фаз. Конструкции этих опор различны: портальные свобод­ ностоящие, портальные шарнирного типа с закреплением опо­ ры оттяжками из стального троса и Ѵ-образные на оттяжках, башенного типа, типа «кошка». Размеры опор по высоте приве­ дены в табл. 1-9.

Большинство стран используют для опор сталь, аналогичную советской Ст.З. Однако в некоторых странах для наиболее на­ груженных элементов опор используется низколегированная сталь НЛ-2.

Фундаменты опор большинства зарубежных линий выполне­ ны из монолитного бетона или железобетона. В США, Австра­ лии и Канаде широко используются металлические подножники. Сборный железобетон в виде изготовленных на заводах подножников или свай применяется пока только в СССР и Фин­ ляндии. В Швеции и Канаде применяют металлические подножники, установленные на деревянных шпалах.

36

37

38

Большие расхождения в характеристиках трасс, конструк­ тивных решениях и нормативных условиях различных стран при­ водят к значительному разбросу в расходе металла на 1 км ли­ нии (табл. 1-10). Это выявляется еще более резко, если учесть разницу в сечении и числе проводов и в пропускной способности линий и ввести удельные показатели расхода металла, отнесен­ ные к 1 мм2 сечения проводов одной фазы или к 1 МВт мощно­ сти линии.

Экономические характеристики. Составляющие затрат на со­ оружение линий сверхвысоких напряжений в процентах от пол­ ной стоимости приведены в табл. 1-11—1-15.

39

1-4 ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Данные по эксплуатации линий сверхвысокого напряжения систематически собирались Исследовательским комитетом CIGRE, а также публикуются в технической печати. В 1960 г. комитет опубликовал отчет о работе 73 цепей линий электропе­ редачи 275—400 кВ восьми стран общей протяженностью трас­ сы 15,5 тыс. км. В 1962 г. был опубликован отчет о работе 180 линий 10 стран общей протяженностью 24,2 тыс. км. Эти отчеты охватывали период эксплуатации с 1936 по 1960 г. включитель­ но. В 1963 г. CIGRE были опубликованы данные эксплуатации 278 цепей линий 275—500 кВ общей протяженностью 32,7 тыс. км за 1961 и 1962 гг. В отчетах сведения по аварийности клас­ сифицированы, главным образом, с точки зрения выделения грозовых аварий, которые являются причиной наибольшего ко­

1963 г., 41 линия работала без аварий, а 56 линий не имели гро­ зовых отключений; 15 линий, бывших в эксплуатации меньше года, не вошли в отчет; 37 линий на двухцепных опорах из 120 работали без аварий, а 59 не имели грозовых отключений.

Данные по аварийности линий сверхвысокого напряжения на

40

Т а б л и ц а 1-16

чем для линий с двумя тросами и защитным углом 20—30°. Ана­ логично в случае линий на двухцепных опорах: этот показатель для линий, не защищенных тросом, в 10 раз выше, чем для ли­ ний с тросом гг углом защиты 10—20°, и достигает одной аварии на 1 горозовой день и на 100 км длины линии ежегодно. Уро­ вень грозовой аварийности линий на двухцепных опорах при прочих одинаковых условиях (наличие тросов, одинаковые зна-

чения защитного угла) в 2—8 раз выше, чем для линий на од­ ноцепных опорах. Это объясняется меньшей высотой и меньшим волновым сопротивлением одноцепных опор (рис. 1-6).

Причиной аварийных повреждений по отчетным данным час­ то являются грозовые перенапряжения — для линий на одноцеп­ ных опорах 60—65%, а для линий на двухцепных опорах 65— 75% общего количества аварий.

Повреждаемость линий на одноцепных опорах ниже, чем ли­ ний на двухцепных опорах, не только при грозовых перенапря­ жениях, но и при авариях негрозового происхождения не менее чем вдвое. Данные по удельному количеству аварий па 100 км • лет для линий 275—500 кВ приведены в табл. 1-17.

Соответствующие данные по линиям 500 кВ СССР (одноцеп­ ные линии, защищенные на всем протяжении двумя тросами) приведены в табл. 1-18.

Грозовые повреждения одноцепных линий в СССР на пор­ тальных опорах, имеющих высоту не более 30 м, защищенных на всем протяжении двумя заземленными тросами с углом за­ щиты не более 20—30°, с импульсным разрядным напряжением гирлянды примерно 1800 кВ и сопротивлением заземления опо-

42