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

щей точки в так называемую опасную область, расположенную справа от кривой опасных

параметров, показанную на рис. 8-3. Полная вероятность пере­ крытия равна интегралу плотности вероятности по всей области, лежащей справа от кривой опасных параметров. Этот интеграл можно вычислять графо-аналитическим методом.

Расчет сводится к следующим операциям. Строится кривая опасных параметров и заменяется ступенчатой ломаной линией (рис. 8-5). Таким образом, область интегрирования разбивается

215

N — общее число ударов в линию (на 100 км при 100 грозовых часах),

(8- 20)

/гСр— средняя высота подвески троса или провода над поверх­ ностью земли, м; /гоп— высота опоры, м; I — длина расчетного пролета, м; Р — вероятность перекрытия по (8-17); т] — коэффи­ циент перехода импульсного перекрытия в дугу промышленной частоты.

Индуктивность участка опоры от заземления до уровня точ­ ки подвески провода LJJP, мкГн, входящая в (8-5), определяет­

ся по формуле

( 8- 21)

Полная индуктивность опоры от основания до точки подвеса троса LJР определяется по формуле

( 8- 22)

где га— эквивалентный радиус опоры, равный:

для опоры с двумя стойками радиусом г* на расстоянии меж­

(8-25)

где di расстояние между стойками у основания опоры; d%— то же у вершины опоры.

Геометрический коэффициент связи провода с тросом k, вхо­ дящий в (8-4), определяется по формуле

(8-26)

Радиус стойки равен радиусу окружности, описанной вокруг сечения стойки.

216

рические размеры канала молнии изменяются по мере развития канала,

где t — время, мкс.

Величина di0n/dt может быть найдена по формуле

Этот коэффициент тоже является функцией времени, как и Mjfy

8-3 ГРОЗОЗАЩИТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

330—500 кВ

Выполненная в 1959 г. унификация металлических и железо­ бетонных опор привела к широкому распространению новых, более экономичных конструкций. Однако применение некоторых из них связано со снижением уровней грозоупорности линий электропередачи. Например, разработаны конструкции одноцеп­ ных и двухцепных металлических одностоечных опор 330 кВ вы­ сотой соответственно 37,2 и 41,1 м, защищенных от прямых ударов молнии одним тросом с углом защиты 30°. Эти опоры в ряде слу­ чаев являются выгодными по первоначальным затратам, но по конструктивным соображениям из-за большей высоты тросостой­ ки они могут быть осуществлены только при защитных углах не менее 30°.

В случае применения таких опор грозоупорность линии элек­ тропередачи будет снижена не только в связи с увеличением за­ щитных углов, но также из-за увеличения высоты опоры и нали­ чия одного троса. Одновременно на некоторых линиях 330 кВ и на всех линиях 500 кВ применяются унифицированные метал­ лические и железобетонные опоры портального типа высотой 27—29,5 м с горизонтальным расположением проводов, которые по конструктивным соображениям могут быть защищены от прямых ударов молнии только при помощи двух тросов.

218

Линии электропередачи с относительно низкими опорами пор­ тального типа, защищенные двумя тросами, как это следует из изложенных выше физических представлений, имеют значитель­ но более высокий уровень грозоупорностн, чем линии на высо­ ких одностоечных опорах с одним тросом.

Расчеты показали, что при наличии двух тросов уменьшение защитного угла на металлических опорах до значений, при ко­ торых не наблюдается случаев прорыва через тросовую защиту (15—20°), не приводит к увеличению веса опоры. Поэтому для линий на металлических опорах с горизонтальным расположе­ нием проводов в I и II районах гололедностн рекомендуются уг­ лы защиты не больше 20°. Однако в тех случаях, когда трасса линии проходит в районах с усиленным гололедообразованием, возникают аварии, вызванные обрывами или провисанием тро­ сов от гололедных нагрузок. В этих условиях тросы поврежда­ ются значительно чаще, чем провода, которые нагреваются ра­ бочим током. Ущерб для народного хозяйства от аварий, вызван­ ных обрывом или провисанием троса при гололеде, не может ни в какой степени сравниться с последствиями грозовых перекры­ тий, которые, как правило, ликвидируются АПВ. На опорах прежде всего необходимо попытаться обеспечить достаточный сдвиг по горизонтали и расстояние по вертикали между прово­ дами и тросами так, чтобы обрыв троса не приводил к аварии на линии. Для этой цели на опорах портального типа 330—500 кВ тросостойки устанавливаются непосредственно на продолжении стоек опоры. Такое конструктивное решение несколько ухудша­ ет условия грозозащиты, так как защитные утлы увеличиваются до 30° и, следовательно, возрастает количество отключений, вызванных прямыми ударами в провода. Углы защиты около 30° также приходится применять на железобетонных порталь­ ных опорах, где по конструктивным соображениям тросостойки должны являться продолжением стоек.

Результаты расчетов позволили определить количество гро­ зовых отключений и защитные уровни линий электропередачи, сооружаемых на унифицированных опорах различных конструк­ ций, а также установить влияние изменения различных парамет­ ров на грозоупорность линий.

В табл. 8-1 приведены результаты расчетов грозоупорности линий электропередачи 330—500 кВ на унифицированных опо рах. Наиболее высокие показатели грозоупорности имеют линии электропередачи на опорах портального типа, защищенные вдоль всей длины двумя тросами.

Это объясняется тем, что в этом случае влияние индуктиро­ ванных перенапряжений будет меньше, чем на линиях с высоки­ ми одностоечными опорами.

Высота опоры оказывает существенное влияние на удельное число отключений. Если, например, на одноцепных линиях 330 кВ с портальными опорами высотой 29,3 м удельное количество от-

219

Т а б л и ц а 8-1

500 кВ — 8 Ом.

2. При подвеске двух тросов на двухцепных опорах 330 кВ и защитном угле 20’ число отключений составляет 0,9.

ключений на 100 км при 100 грозовых часах в год составляет 0,4, то на двухцепных опорах высотой 41,4 м количество отклю­ чений увеличивается до 3,2 (рис. 8-6), т. е. в 8 раз.

220