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: 173

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

эксплуатационной надежности линий 330 кВ в западных и севе­ ро-западных районах Союза, трасса которых в основном про­ ходит в районах с чистой атмосферой. Удельное количество отключений линий 330 кВ в этих районах составляет 0,3—0,4.

В то же время в южных энергосистемах Союза на линиях 330 кВ, проходящих в сельскохозяйственных районах, было за­ регистрировано большое количество автоматических аварийных отключений в нормальном эксплуатационном режиме. На осно­ ве опыта эксплуатации удельная длина пути утечки для вновь проектируемых линий электропередачи, трасса которых прохо­

дит в районах с чистой атмосферой,

была увеличена до 1,3—

1,5 см/кВ.

изоляторы, рассчитанные

На линиях 500 кВ применяются

на большие электромеханические нагрузки. С учетом этого об­ стоятельства удельная длина пути утечки на линиях 500 кВ при гирляндах, выбранных в соответствии с расчетной кратностью

коммутационных перенапряжений

2,5

 

t/ф, составила

А,=

= 1,3 см/кВ.

кВ

в

европейской

части

Опыт эксплуатации сетей 500

СССР и Центральной Сибири показал, что в тех случаях, когда трасса линии проходит в лесных районах, выбор изоляции в со­ ответствии с удельной длиной пути утечки Л,= 1,3 см/кВ обес­ печивает надежные условия работы, при которых отключения в нормальном режиме, как правило, не наблюдаются. В степных сельскохозяйственных районах, где наблюдаются засухи, резкие смены температуры и обилие росы, для обеспечения безаварий­ ной работы так же, как и на линиях 330 кВ, потребовалось уве­ личение удельной длины пути утечки до А,= 1,5 см/кВ. В наибо­ лее тяжелых условиях находится изоляция линий электропере­ дачи, проходящих в сельскохозяйственных районах, где применя­ ются химические удобрения и ядохимикаты. На этих участках трассы резко снижается изолирующая способность гирлянд и при отмеченных выше неблагоприятных климатических услови­ ях количество отключений линий в нормальном эксплуатацион­ ном режиме заметно возрастает. По мере приближения трассы линии к промышленным, приморским или солончаковым районам степень загрязнения атмосферы увеличивается и соответственно возрастает удельное количество отключений при рабочем напря­ жении.

Обобщение рассматриваемого вопроса произведено в «Руково­ дящих указаниях по выбору и эксплуатации изоляции в районах с загрязненной атмосферой», где все районы по возрастанию ин­ тенсивности загрязнения атмосферы, разделены на шесть сте­ пеней.

К I степени загрязнения атмосферы относятся лесные районы, тундры, лесотундры, болота, луга и сельскохозяйственные райо­ ны без интенсивного земледелия. Ко II степени загрязнения от­ носятся сельскохозяйственные районы, в которых применяются

174


Т а б л и ц а 7-5

Степень загрязне­

Нормированная

Степень загрязне­

Нормированная

удельная эффектив­

удельная эффектив­

ния атмосферы

ная длина пути

ния атмосферы

ная длина пути

 

утечки, см/кВ

 

утечки, см/кВ

I

1,3

IV

2,25

11

1,5

V

3,0

III

1,8

VI

3,5

химические удобрения, а также населенные районы. В районах, относящихся к I и II степени загрязнения, должны отсутствовать засоленные почвы, и они должны быть удалены от морского по­ бережья на расстояние не менее минимального защитного ин­ тервала от источника промышленного загрязнения. (Минималь­ ным защитным интервалом называется радиус окружности, за пределами которого загрязненность атмосферы не превышает II степени.) К III—VI степеням загрязнения относятся промышлен­ ные районы, находящиеся внутри защитного интервала, и райо­ ны, подверженные умеренному или интенсивному загрязнению солончаковой пылью.

В табл. 7-5 в соответствии с рекомендациями

«Руководящих

указаний»

приведены

нормированные

удельные

эффективные

длины путей утечки

поддерживающих

гирлянд

линий 330—

750 кВ.

количества изоляторов по

рабочему

напряжению.

Выбор

Из (7-21)

и (7-22) может быть определено количество элементов

в гирляндах, требуемое для обеспечения надежных условий ра­ боты изоляции в нормальном эксплуатационном режиме:

п -

(7-23)

/эфф

 

В процессе проектирования удельная длина пути

утечки вы­

бирается в зависимости от интенсивности загрязнения атмосфе­ ры по рекомендациям, приведенным в табл. 7-5. В соответствии со степенью интенсивности загрязнения атмосферы при извест­ ных электромеханических нагрузках выбирается тип изолятора с большей или меньшей длиной пути утечки. По этим исходным данным выполняются расчеты по определению количества изоля­ торов и длины гирлянды.

Наиболее точно выбор изоляции может быть произведен по данным лабораторных измерений разрядных выдерживаемых гра­ диентов загрязненных и увлажненных гирлянд изоляторов. Изме­ рения позволяют в наиболее общем виде оценить влияние той или иной конфигурации изоляторов на величину среднего выдержи­ ваемого градиента, который определяется как отношение прило­ женного напряжения к строительной высоте гирлянды. Чем

175


больше выдерживаемый градиент, тем, следовательно, меньше длина гирлянды.

По результатам измерений при известном значении среднего

выдерживаемого градиента длина гирлянды L может быть опре­ делена по формуле

Г

К з

 

 

 

ъ ~

 

(7-24)

 

V 3 £в.г

 

 

где линейное

напряжение;

Е вг — выдерживаемый гради­

ент, отнесенный к строительной высоте; К з— коэффициент запа­ са, учитывающий значительный разброс в величине выдерживае­ мых (соответственно разрядных) напряжений гирлянд при их загрязнении и последующем увлажнении, а также на несколько

порядков большую длительность воздействия рабочего

напря­

жения в течение года, чем при лабораторных испытаниях:

 

К3 = V 3 Ев.гпН

(7-25)

и л

 

Количество изоляторов в гирлянде

 

L

 

п = — .

(7-26)

Я

 

Опыт эксплуатации показал, что в тех случаях, когда величи­ на коэффициента запаса находится в пределах 1,7—2, обеспе­ чивается надежная работа линии электропередачи без чистки изоляторов. При меньших значениях Ка необходима периодиче­ ская чистка изоляции, которая должна производиться тем чаще чем меньше коэффициент запаса.

Т а б л и ц а

7-6

 

 

 

 

 

 

 

 

Теп

Количество

изоляторов в поддерживающей

гирлянде,

шт., в

зависимости от

1

 

 

1 И

 

 

1 III

 

 

 

гирлянды

 

 

 

 

 

 

 

 

330

500

1 750

1 330

1 500

750

330

500

1

750

Фарфоров ые изоля торы

 

 

 

 

 

 

 

ПФ6

19

22

_

26

 

 

 

ПФ6-А

18

 

 

 

20

24

 

 

 

ПФ6-В

17

 

 

 

20

24

 

 

 

ПФ16-А

15

 

 

 

22

17

25

21

30

 

ПФ20-А

13

18

27

15

21

31

17

25

 

38

Стеклянные изоляторы

 

 

_

 

 

 

 

 

ПС6-А

19

____

22

 

26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПС12-А

17

25

37

 

 

 

 

 

20

29

43

24

35

 

52

ПС16-Б

15

22

32

17

25

37

21

30

 

45

ПС22-А

14

19

29

16

22

34

19

27

 

40

І1С30-А

14

20

30

16

23

35

19

28

 

41

На основании результатов испытаний изоляторов одного ти­ па со средним выдерживаемым градиентом £ в.н и длиной пути утечки /Эффі можно, используя приведенные выше формулы, ориентировочно определить при одних и тех же условиях загряз­ нения и увлажнения необходимое количество элементов в гир­ ляндах, скомплектованных из изоляторов другого типа с пара­ метрами Е в.г2 и Uфф2, не проходивших лабораторных испытаний.

При одинаковых исходных условиях

£в.г 1 _^эфф г

(7-27)

Е В.г 2 ^эфф2

 

Из этого уравнения может быть определен средний выдер­ живаемый градиент гирлянды из изоляторов второго типа

__ Е В.Г І Іэфф 2

(7-28)

эфф І

 

Количество изоляторов в поддерживающих гирляндах для линий 330—750 кВ при различной степени интенсивности загряз­ нения атмосферы приведено в табл. 7-6.

Втех случаях, когда трасса линии проходит на высоте более 1 000 м над уровнем моря, количество изоляторов должно быть увеличено на один.

Внатяжных гирляндах вследствие повышенных электроме­ ханических нагрузок условия работы изоляторов значительно тяжелее, чем в поддерживающих. Поэтому в процессе эксплуа­ тации в натяжных гирляндах наблюдается повышенный процент дефектных изоляторов, замена которых связана с большими практическими трудностями для эксплуатационного персонала. Кроме того, как отмечалось, в некоторых случаях перекрытие

степени загрязнения атмосферы и напряжений» кВ

 

 

 

 

IV

 

 

V

 

 

VI

 

 

330

500

750

330

500

750

330

500

750

33

44

 

51

•------

31

41

47

 

 

 

 

 

 

 

 

29

39

46

26

37

34

50

40

58

22

31

47

29

42

62

34

49

73

33

43

 

44

58

 

51

 

100

30

65

40

86

46

67

26

37

56

34

50

74

40

58

86

23

34

50

31

45

67

36

52

78

24

34

52

32

46

69

37

54

80

176

177

 


натяжной загрязненной гирлянды более вероятно, чем поддер­ живающей. Поэтому в натяжных гирляндах следует увеличивать количество изоляторов по сравнению с приведенными в табл. 7-6. Количество дополнительных элементов в натяжной гирлянде, независимо от степени загрязнения атмосферы и типа изолято­ ров, принимается равным двум для линий 330 кВ, трем для ли­ ний 500 кВ, четырем для линий 750 кВ.

Проверка выбранного количества элементов по воздействию коммутационных перенапряжений. Правильность решения о вы­ боре линейной изоляции по рабочему напряжению подтвержда­ ется опытом эксплуатации, который показал, что возникновение коммутационных перенапряжений, которые по величине, как правило, ниже расчетных, не приводит к перекрытию линейной изоляции и отключению линии. В то же время необходимо учи­ тывать, что применение изоляторов с отношением //Я^г 2,3, по­ лучающих все более широкое распространение, позволит в бли­ жайшей перспективе уменьшить количество элементов в гирлян­ дах, требуемое по рабочему напряжению. Поэтому проверка выбранного количества изоляторов по воздействию коммутацион­ ных перенапряжений в некоторых случаях, например в районах с чистой атмосферой, может оказаться необходимой.

Прочность линейной изоляции при кратковременном воздей­ ствии коммутационных перенапряжений характеризуется сухо­ разрядным и мокроразрядным напряжением гирлянд.

Сухоразрядное напряжение. Величина воздействующего на изоляцию сухоразрядного напряжения может быть определена по формуле

Пер = £ и * ) = 2 К 3 ,

(7-29)

/ з

 

где К — расчетная кратность коммутационных перенапряжений. По результатам исследований, проведенных в ЛПИ, коэффи­ циент запаса К 3 может быть принят 1,4 и в рассматриваемом

•случае будет больше, чем при определении мокроразрядного на­ пряжения, так как вероятность появления коммутационных пере­ напряжений при сухих гирляндах выше, чем во время дождя.

По найденной величине воздействующего напряжения и раз­ рядной характеристике несимметричного промежутка «провод —

•опора» определяются размеры изоляционного расстояния по воз­ духу, эквивалентного длине гирлянды.

Мокроразрядное напряжение. В НИИПТ и ЛПИ проводились исследования электрической прочности гирлянд при их увлаж­ нении осадками с интенсивностью до 0,35 мм/мин, туманом, а также ливневым доищем с широким диапазоном интенсивно­ сти (0,5— 6 мм/мин).

На основании исследований было установлено, что при воз­ действии коммутационных импульсов прочность гирлянд выше,

178