Файл: Мельников, Н. А. Проектирование электрической части воздушных линий электропередачи 330-500 кВ.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 111
Скачиваний: 0
Основой, объединяющей тепловые и гидравлические электро станции Центральной Сибири, являются двухцепная линия элек тропередачи 500 кВ от Кузнецкого бассейна до Иркутска про
тяженностью 2 000 |
км |
и ряд радиальных и кольцевых линий |
|
500 кВ, связывающих |
эту основную магистраль |
с крупными |
|
гидравлическими |
и тепловыми электростанциями. |
К 1971 г. |
объединенная энергосистема Центральной Сибири имеет в экс плуатации 4 тыс. км линий 500 кВ. Мощность ОЭС Сибири к на чалу 1971 г. достигла 13 000 МВт. Северо-Казахстанская объеди ненная энергосистема создается в 1965—1975 гг. на базе мощ ных тепловых электростанций, использующих экибастузские угли, и гидроэлектростанций Иртышского каскада, связанных линиями 500 кВ. Эта система линиями 500 кВ будет связана через район Южного Урала с Единой европейской энергосисте мой и через районы Алтая с энергосистемой Центральной Си бири. Средне-Азиатская объединенная энергосистема также ис пользует линии 500 кВ, связывающие энергетические объедине ния Таджикистана, Узбекской и Туркменской республик с юж ной частью Казахстана и Киргизской ССР.
Развитие техники передачи энергии по воздушным линиям электропередачи после 1891 г., когда была введена в эксплуа тацию первая в мире трехфазная электропередача 15,2 кВ, 200 кВт, 175 км «Лауфен — Франкфурт», характеризовалось не прерывным ростом напряжения линий, мощности и дальности передачи электроэнергии.
К 1910 г. были освоенылинии 100кВ,к 1920 г. — линии220кВ. Со второй половины 30-х годов в США появляются первые ли нии сверхвысокого напряжения — линия 287,5 кВ Гувер Дэм — Лос-Анджелес, в 1952 г. в Швеции вводится первая линия 380 кВ Гарспренгет — Хальсберг, с 1953 г. в США начинается сооружение линий 330—345 кВ. В 1956 г. в СССР введена в экс плуатацию электропередача 400 кВ длиной 891 км Волжская ГЭС имени В. И. Ленина — Москва, а в конце 1959 г. в Совет ском Союзе введена в промышленную эксплуатацию первая в мире электропередача 500 кВ Волжская ГЭС имени XXII съез да КПСС— Москва; в 1965 г. в Канаде введена в эксплуатацию первая в мире линия 735 кВ длиной 600 км, в 1967 г. в СССР
введена линия 750 кВ Конаковская ГРЭС — Москва, в 1969 г. в США введена в эксплуатацию первая линия 765 кВ.
Прогресс воздушных линий электропередач за последние не сколько десятков лет можно видеть из табл. В-1.
Величина пропускной способности одной цепи воздушной ли нии электропередачи различного напряжения характеризуется табл. В-2.
Пропускная способность передачи является основным пара метром, определяющим ее технико-экономические показатели, в первую очередь стоимость передачи 1 кВт-ч электрической энергии.
2 |
11 |
Если снижение потерь энергии в данной линии электропере дачи и сохранение ее к. п. д. в приемлемых пределах определя ют пропускную способность линии, главным образом, в эконо мическом отношении, то при передаче переменным током суще ствуют также технические факторы, определяющие предельную пропускную способность передачи, и возникает проблема сохра нения устойчивости параллельной работы электростанций, сое диненных длинной линией электропередачи.
Для повышения устойчивости работы передачи должны быть использованы мероприятия, повышающие величины э. д. с. в на чале и конце передачи н уменьшающие значение суммарного реактивного сопротивления электропередачи (параллельные це пи, расщепление проводов, продольная емкостная компенсация, переключательные пункты и др.).
Втечение последних двух-трех десятилетий достигнуты боль шие успехи в обеспечении устойчивости параллельной работы электростанций и значительно повышена пропускная способ ность длинных линий электропередачи. В прошлые годы повы шение напряжения линий электропередачи было связано, глав ным образом, с увеличением длины линии. Чаще всего это бы ло вызвано необходимостью передачи электроэнергии от уда ленной гидроэлектростанции.
Внастоящее время положение изменилось. Мировая выра
ботка электроэнергии с 1940 по 1965 г. увеличилась в 7 раз. В СССР выработка электроэнергии за последние 25 лет увели чилась в 17 раз. Рост выработки электроэнергии сопровождает ся процессом концентрации ее производства и потребления. Мощность агрегата тепловой электростанции увеличилась с 25— 50 МВт до 300—500—800 МВт. В течение 1958—1965 гг. в СССР
Т а б л и ц а В-1
Показатель линии |
Год |
|
|
|
|
|
||
1937 |
1915 |
1920 |
1952 |
I960 |
1965 |
|||
|
|
|||||||
Напряжение, кВ |
10 |
ПО |
220 |
380 |
500 |
750 |
||
Количество стали на 100 км 200 |
30 |
14 |
5,3 |
3,7 |
1,5 |
|||
линии, кг/кВт |
|
|
|
|
|
|
||
Количество алюминия на 100 км |
16 |
5 |
2,5 |
1,3 |
1,2 |
1,1 |
||
линии, кг/кВт |
|
|
|
|
|
|
||
Ширина |
полосы отчуждения |
13 |
30 |
34 |
66 |
75 |
75 |
|
трассы, |
м |
|
|
|
|
|
|
|
Высота |
опоры, м |
12 |
27,5 |
33,5 |
49,7 |
56 |
40 |
|
Мощность двухцепной линии, 5 |
80 |
320 |
1 200 |
2 000 |
5 000 |
|||
МВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
Удельное использование трас 0,42 |
2,6 6 |
9,40 |
18,2 |
26,7 |
36 |
|||
сы, МВт/м |
|
|
|
|
|
|
12
Т абл и ц а В-2
Напряжение линни, кВ |
Число проводов в фазе и их се чение, мм2 |
Внешний диаметр провода, мм |
Экономическая плотность тока, А/мм2 |
Экономическая пропускная спо собность линии, МВт |
Предельная дли на линии пере дачи, км |
Удельные капи тальные вложе ния, руб/кВткм |
Стоимость пере дачи 1 кВт-ч на расстоянии 100 км, коп. |
! |
|
1 |
|
|
1 |
|
|
по |
1X70 |
11,4 |
1Л |
14,6 |
До 80 |
0,24 |
0,1—0,15 |
154 |
1X150 |
17,0 |
м |
45,5 |
150—250 |
0,16 |
0,04—0,06 |
220 |
1X240 |
21,6 |
1,0 |
92,0 |
200—400 |
0,12 |
0,027—0,038 |
330 |
2X330 |
24,2 |
1.0 |
376,0 |
600—700 |
0,06 |
0,020—0,028 |
380 |
2X480 |
30,2 |
0,75—1,0 |
474-630 |
700—900 |
0,05 |
0,020—0,026 |
400 |
3x330 |
24,2 |
0,75—1,0 |
515—685 |
800—1 000 |
0,05 |
0,020—0,024 |
300 |
3X480 |
30,2 |
0,75—1,0 |
940—1 250 |
1 000—1 200 |
0,035 |
0,014—0,016 |
750 |
4x712 |
37,1 |
0,75—1,0 |
2 700—3 000 |
2 000—2 200 |
0,025 |
0,004—0,005 |
введено 12 агрегатов мощностью по 300 МВт, начато сооруже ние электростанции с агрегатами мощностью 500 и 800 МВт. Мощность тепловых электростанций увеличилась с 300— 600 МВт до 1000—1 800 МВт, сооружаются электростанции с ко нечной мощностью 2400—4 800 МВт. В 1966—1970 гг. введено в эксплуатацию 37 агрегатов мощностью по 200 МВт, 58 агре гатов мощностью по 300 МВт, 1 агрегат мощностью 500 МВт и 1 агрегат мощностью 800 МВт.
К началу 1971 г. в СССР находилось в эксплуатации 26 теп ловых электростанций с установленной мощностью по 1 000 МВт и выше (до 2400 МВт).
Увеличение мощности линий электропередачи в экономичес ком отношении приводит к повышению ее напряжения. Пропус кная способность линии электропередачи пропорциональна квад рату ее напряжения, стоимость же самой линии и оконечных подстанций электропередачи увеличивается почти линейно с на пряжением. В итоге стоимость удельных капитальных затрат и
стоимость передачи 1 |
кВт-ч на заданное расстояние падает при |
||||
|
|
увеличении |
мощности переда |
||
поп/'//Втим |
|
чи и повышении ее напряжения |
|||
|
|
(табл. В-2 и |
рис. В-1 и В-2). |
||
|
|
В этом заключена экономиче |
|||
|
|
ская основа перехода к линиям |
|||
|
|
сверхвысокого напряжения в |
|||
|
|
современных |
энергосистемах. |
||
|
|
Помимо вопросов передачи |
|||
|
|
больших |
количеств |
электро |
|
|
|
энергии от мощных электро |
|||
электропередачу для линий |
различного |
станций к потребителям, что |
|||
является |
основной |
причиной |
|||
Рис. В-І. Удельные капиталовложения в |
сооружения |
линий |
электропе- |
||
класса. |
|
13
ноп/нВт- V |
|
|
|
редач сверхвысокого напряже |
||||||
0,10 - |
k |
|
|
|
|
ния, |
не меньшее значение име |
|||
|
|
|
|
ют |
требования |
объединения |
||||
|
I |
|
|
|
|
|||||
|
I |
|
|
|
|
энергосистем и создания меж |
||||
0,08 - |
I |
|
|
|
|
системных энергетических свя |
||||
I |
|
|
|
|
зей, |
которые |
благоприятству |
|||
|
1 |
|
|
|
|
|||||
- |
1 |
|
|
|
|
ют строительству линий элект |
||||
0,06 - |
1 |
|
|
|
|
ропередачи сверхвысокого на |
||||
\ |
|
|
|
|
||||||
- |
\> |
|
|
|
пряжения. |
|
|
|||
|
|
\ |
|
|
|
Лишь при создании объеди |
||||
0,0# |
|
\ |
|
|
|
ненных энергетических систем, |
||||
|
\ |
|
|
|
||||||
|
|
йѵ |
|
|
|
связывающих |
на |
параллель |
||
0,02, |
|
ч . |
'vp |
|
ную работу электрические стан |
|||||
|
|
|
|
|
ции крупнейших районов стра |
|||||
|
|
|
|
|
|
ны |
и далее при |
объединении |
||
__ 1 |
І_ |
|
|
J ___I этих энергосистем |
в масштабе |
|||||
0 |
|
200 |
Ш |
600 |
800 НВ |
всей страны или большой части |
||||
Рис. В-2. Стоимость передачи 1 кВт ч па |
ее территории (например,евро |
|||||||||
пейская часть Союза, Сибирь, |
||||||||||
расстояние |
100 км |
для |
линий |
различного |
||||||
класса. |
|
|
|
|
|
Средняя Азия), можно обеспе |
||||
|
|
|
|
|
|
чить наиболее |
полное и целе |
сообразное использование гидроэлектростанций с неравномер ным стоком, добиться увеличения их установленной мощности и повышения использования в пиковой части графика нагрузки объединенной энергосистемы.
Без строительства линий электропередачи сверхвысокого на пряжения и создания объединенных энергосистем невозможно рациональное использование гидроэлектростанций с резким се зонным изменением выработки электрической энергии.
Исключительно важное значение имеет соединение линиями электропередачи достаточной пропускной способности гидро электростанций, имеющих различные гидрологические режимы. Например, объединение линией 500 кВ Братской и Красноярской ГЭС позволяет использовать сезонную энергию Красноярской ГЭС.
Создание крупных энергетических систем и строительство мощных линий электропередачи позволяет строить крупные гид равлические и тепловые электростанции в быстром темпе и наи более экономно, передавая в систему избытки дешевой энергии, которые всегда могут возникнуть в первые годы после пуска электростанции вследствие отставания развития новых нагрузок.