Файл: Мельников, Н. А. Проектирование электрической части воздушных линий электропередачи 330-500 кВ.pdf

Глава первая

ОПЫТ ПРОЕКТИРОВАНИЯ, СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ ЛИНИЙ СВЕРХВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

1-1 линии

СВЕРХВЫСОКОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В СОВЕТСКОМ СОЮЗЕ

Работы по освоению техники сверхвысоких напряжений начались в СССР в 30-х годах. В 1934 г. в Ленинграде был сооружен опытный участок линии

работы по освоению дальней передачи электрической энергии были продолжены. В 1950 г. было принято решение о возобнов­ лении строительства Куйбышевского гидроузла и строительства электропередачи мощностью 1 150 МВт длиной около 900 км от гидростанции на Москву. В 1951 г. было утверждено проектное задание этой передачи, предусматривающее сооружение двух параллельных цепей 400 кВ, соединенных по связанной схеме, для чего по трассе линии предусматривалось сооружение трех переключательных пунктов.

Для обеспечения пропускной способности около 600 МВ-А на одну цепь линии 400 кВ одним из важнейших мероприятий было сооружение на среднем переключательном пункте установ­ ки продольной емкостной компенсации с номинальным током 2 250 А и мощностью 486 Мвар. В районе Москвы были построе­ ны три понизительных подстанции 400/110/220 кВ, соединенных полукольцом из одиночных линий 400 кВ. Электропередача Волжская ГЭС имени В. И. Ленина — Москва была введена в эксплуатацию в 1956—1958 гг.

Пропускная способность передачи рассчитывалась на напря­ жение 400 кВ. Однако испытания изоляции оборудования и ли­ нии в лабораториях и на самой передаче, исследования внут­ ренних перенапряжений и способов их снижения, а также опыт

15

эксплуатации в 1957—1958 гг. показали возможность длитель­ ной работы электропередачи на напряжении 420—430 кВ. Про­ пускная способность передачи была повышена до 1 350— 1400 МВт.

В 1958—1959 гг. была введена в эксплуатацию одноцепная линия 400 кВ от Волжской ГЭС имени В. И. Ленина до Сверд­ ловска пропускной способностью 600 МВт и длиной 1 050 км с промежуточными подстанциями в Бугульме, Златоусте и Че­ лябинске. Вслед за Волжской ГЭС имени В. И. Ленина начато

подстанции в районах Рязани, Липецка и в северной части Вол­ гоградской области. Проектная пропускная способность пере­ дачи 1 400 МВт. Для обеспечения пропускной способности пере­ дачи первоначально предполагалось использование продольной емкостной компенсации 25% реактивного сопротивления линии и установка на промежуточных подстанциях синхронных ком­ пенсаторов, оборудованных быстродействующими регуляторами возбуждения.

Решающим обстоятельством при определении уровней изо­ ляции оборудования и линий 330—500 кВ является предельная кратность внутренних перенапряжений. Уже в проекте первой советской передачи Волжская ГЭС имени В. И. Ленина — Мос­ ква были заложены некоторые мероприятия по ограничению внутренних перенапряжений и расчетная кратность последних для основной изоляции была установлена 3,0 t/фаз-

Проведенные исследования, а также специальные опыты на электропередаче Волжская ГЭС имени В. И. Ленина — Москва показали, что при использовании технически доступных и эко­ номически оправданных мероприятий предельная кратность внутренних перенапряжений при развитии сети сверхвысокого напряжения может быть ограничена величиной, не выходящей за пределы 2,5 t/фаз- В 1957 г. было принято решение об отказе от напряжения 400 кВ и применении в СССР напряжения

500 кВ.

Применение напряжения 500 кВ вместо 400 кВ для мощных дальних электропередач дает следующие технико-экономичес­ кие преимущества: увеличение пропускной способности переда­ чи примерно на 40%, уменьшение капитальных затрат на 20—30% и стоимости передачи электрической энергии на

25—33%.

Учитывая роль линий от Волжской ГЭС имени В. И. Лени­ на в составе Единой энергетической системы европейской час­ ти СССР и рост передаваемых по ним мощностей и в связи с со­ оружением Саратовской ГЭС и мощных тепловых электростан­ ций в Татарии и Башкирии, в 1963—1964 гг. линии 400 кВ пере­ ведены на напряжение 500 кВ.

16

Полная схема передачи завершена в 1961 г.

В Центральной Сибири в 1961—1965 гг. сооружены двухцеп­ ные линии электропередачи 500 кВ Иркутск — Братская ГЭС — Тайшет — Красноярск. Далее на запад сооружены двухцепные

В Северном Казахстане сооружены линии 500 кВ Ириклинская ГРЭС — Сарбай, Ермаковская ГРЭС — Целиноград, соору­ жается линия Ермаковская ГРЭС — Омск. Начато сооружение линий 500 кВ на Северном Кавказе, в Грузии и Средней Азии. По состоянию на 1/11971 г. в СССР находилось в эксплуатации 13,6 тыс. км линий 500 кВ, 13 ОРУ 500 кВ при тепловых и гид­ равлических электростанциях, 23 приемных подстанции, 2 пере­ ключательных пункта и 2 установки продольной емкостной ком­ пенсации 500 кВ (рис. 1-1).

Для энергосистем ряда районов нашей страны использованонапряжение 330 кВ. Экономически целесообразной зоной при­ менения линий 330 кВ является зона с радиусом до 400 км и на­ грузкой на одну цепь, соответствующей этой длине, до 400 МВт.

Линии 330 кВ в СССР сооружаются в Прибалтике, на Укра­ ине, на Северном Кавказе. В течение 1959—1965 гг. общая дли­ на линий 330 кВ в СССР достигла 6 000 км, на 1/11971 г. протя­ женность линий 330 кВ увеличилась до 12 600 км.

Уровни испытательных напряжений для сетей 330 кВ уста­ новлены, исходя из кратности коммутационных перенапряженіи!

энергетических объединений выдвигает ряд сложных техникоэкономических проблем, связанных с планированием, проекти­ рованием и эксплуатацией сверхмощных объединений. Для внут­ реннего объединения крупных энергетических систем в настоя­ щее время используются линии электропередачи напряжением 330 кВ с пропускной способностью до 350—400 тыс. кВт на цепь длиной до 400 км и линии электропередачи напряжением 500 кВ с пропускной способностью 900—1 000 тыс. кВт на цепь длиной до 1 000 км.

Линии 500 и 330 кВ обеспечивают выдачу энергии от элек­ тростанций мощностью до 3—5 млн. кВт. На первых этапах развития линий 330 и 500 кВ сооружались отдельные передачи, главным образом, для выдачи энергии от крупных тепловых и гидравлических электростанций. В настоящее время происхо­ дит процесс создания разветвленных сетей 330 кВ на СевероЗападе и в Южной энергосистеме и сетей 500 кВ в остальных объединенных энергосистемах страны. К магистральным пере-

1 Ч И Т АЛЫ -ІОГ Гі О л п а

дачам по мере развития электропотребления присоединяются промежуточные подстанции, сопутствующие радиальные и коль­ цевые линии электропередачи 330 или 500 кВ.

Перетоки энергии по линиям передачи ОЭС европейской ча­ сти СССР связаны в первую очередь с использованием мощно­ сти и энергии ГЭС средней и нижней Волги в ОЭС Центра. На­ ряду с этим между объединениями ЕЕЭС имеют место значи­ тельные режимные перетоки мощности, имеющие реверсивный характер. Возникновение этих перетоков обусловлено режимом работы электростанций и потребителей, т. е. связано с разновре­ менностью наступления максимумов нагрузки в ОЭС, исполь­ зованием пиковой мощности гидроэлектростанций, использова­ нием резервной мощности, выдачей избытков мощности в неко­ торых районах в период ночного снижения нагрузки и нерегулируемыми перетоками мощности.

В 1967 г. введена в эксплуатацию опытно-промышленная электропередача 750 кВ Конаковская ГРЭС — Москва длиной 90 км; пропускная способность первой очереди передачи состав­ ляет 1250 МВ-А. Ее назначение — проверить в условиях экс­ плуатации работу оборудования и линии 750 кВ, исследовать

2,1 Uфаз-

Электропередача 750 кВ Конаковская ГРЭС — Москва со­ стоит из повышающей подстанции 500/750 кВ при Конаковской ГРЭС, линии электропередачи 750 кВ с проводами 4ХАСО-600 длиной 90 км и понижающей Московской подстанции 750/500 кВ.

На Конаковской и Московской подстанциях устанавливают­ ся группы из однофазных автотрансформаторов 750/500/38,5 кВ. Мощность группы—1 250 МВ-А.

Вцелях взаимного резервирования линий 750 и 500 кВ Ко­ наковская ГРЭС — Москва осуществляется их параллельная ра­ бота на стороне 500 кВ. Предусматривается также возможность раздельной работы обеих линий с питанием от разных генера­ торов Конаковской ГРЭС.

Поддерживающая гирлянда из 25 изоляторов типа П-20 или ПС-20 одноцепная для крепления всех четырех проводов фазы. Натяжная гирлянда состоит из четырех самостоятельных цепей для крепления к траверсе каждого провода фазы в отдельности. Провода фазы располагаются по вершинам квадрата со сторо­ ной 600 мм. Минимальное изоляционное расстояние от провода до земли принято равным 9 м.

Впроекте рассматривались различные схемы конструкции промежуточных опор. Наиболее экономичной оказалась проме­ жуточная опора на оттяжках. Высота опоры до точки подвеса

20