Строительство высоковольтных воздушных линий электропередач в различной местности Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Как видно из графиков форма выходного напряжения ВМГ при равномерной скорости перемещения приближается к синусоиде. При этом отличие от синусоиды особого значения не имеет, поскольку при наличии дальнейшего выпрямления важно именно значение амплитуды выходного напряжения.

Наиболее существенно на значение амплитуды выходных импульсов влияет частота рабочих циклов и значение сопротивления нагрузки. При изменении этой частоты с 2 до 7 Гц при Rнагр>1кОм виброгенератор позволяет получить в различных режимах работы выходное напряжение более 1 В. Этого значения вполне достаточно для надежного выпрямления, заряда накопительного конденсатора и использования для питания маломощных потребителей даже без использования специального преобразователя напряжения.

Список использованной литературы:

1. Электротехнический справочник в 4-х т. / Под ред. В.Г.Герасимова. Т. 3: Производство, передача и распределение электрической энергии. М.: МЭИ, 2004. — 964 с.

2.Электротехнический справочник в 4-х т. / Под ред. В. Г. Герасимова. Т. 4: Использование электрической энергии. М.: МЭИ, 2004. -696 с.

3. Компактный персональный генератор энергии nPower PEG // Информационно-аналитическая газета «ЕВРОСМИ». URL: http://www.eurosmi.ru/power_peg_kompaktnyiy_generator_energii.html (дата обращения 31.10.2018).

4. Design and experimental verification of a linear permanent magnet generation for a free-piston energy converter / Wang J., West M., Howe D. // IEEE Transactions and Energy Conversion. Vol. 22, № 2, 2007, P. 299-305.

5. Дубровский В.И. Биомеханика: учебник для студентов сред. и высш. заведений по физической культуре. М.: Изд-во ВЛАДОС-ПРЕСС, 2008. — 669 с.

6. Денисенко В.В. Возможности повышения точности путем многократных измерений //Датчики и системы. № 6. 2009. — С. 35-38.

©Каунг Мьят Хту, Довгаль В.М, 2018

УДК 621.315.177

Н.В.Кочкин

студент УГАТУ, г. Уфа, РФ E-mail: [email protected]

СТРОИТЕЛЬСТВО ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ

В РАЗЛИЧНОЙ МЕСТНОСТИ

Аннотация

В данной работе, рассмотрены методы и способы сооружения высоковольтных линий электропередач. В процессе написания статьи были изучены этапы строительства ЛЭП, а также особенности строительства линий электропередач в различных условиях местности. Горные районы требуют индивидуального подхода к строительству высоковольтных линий. Условия рельефа выдвигают свои требования к оборудованию, технике и рабочему персоналу, а также к материалу сооружений. В статье изложены материалы по способу установки опор высоковольтных линий передач, используемых в настоящее время.

Ключевые слова

Опора, ЛЭП, высоковольтные линии, строительство, монтаж, установка.

В наше время, жизнь без электроэнергии невозможна. Любой станок или оборудование, даже некоторые виды автомобилей работают от электричества. В связи с быстрым освоением отдаленных территорий нашей страны, требуется обеспечить электроэнергией все больше и больше территорий.

Таким образом, вопрос о строительстве высоковольтных линий электропередач является актуальным, а ввиду того, что рельеф нашей страны весьма разнообразен, требуется рассмотреть вопросы строительства не только в равнинной местности, но и в горной местности, которая является существенным препятствием при строительстве ЛЭП[6].

Этапы строительства[3]

Строительство высоковольтных воздушных линий электропередач (ВЛ) начинается с подготовки местности. Подготовка заключается в зачистке территории. Вырубаются деревья, травы и кустарники. Помимо этого сооружаются необходимые подъезды и заезды для спецтехники.

Следующим этапом идет заливка фундамента в случае установки опор на фундаментное основание.

Третьим этапом является непосредственно монтаж самих опор. Здесь можно выделить три способа монтажа:

— монтаж опор «вывешиванием» их в вертикальное положение и установкой в котлован или на фундамент. Данный метод применим только для собранных одностоечных опор небольшой массы и высоты. Вывешивание происходит с помощью кранов и в некоторых случаев вертолетов.

— установка опор поворотом из горизонтального положения в вертикальное. Этот метод используется при большой массе опоры. Способ применяется к полностью собранным одностоечным и портальным опорам ВЛ. Опоры устанавливаются с помощью кранов, в отдельных случаях используются тягачи и трактора.

— монтаж опор вертикальным наращиванием. Применяется для переходных опор, очень большой высоты и в случае невозможности использования метода поворота. Для установки опор этим методом применяют крановые механизмы, в том числе, ползучие краны, а также вертолеты.

Завершающим этапом строительства является навешивание проводов. До середины 20-го века монтаж проводился следующим способом:

— Необходимое количество провода раскатывалось на земле. Далее провод тянулся по земле с помощью тракторов или мощных тягачей. Следует заметить, что данный метод имел очень большой недостаток: в процессе навешивания провод получал многочисленные механические повреждения и требовал ремонта в процессе монтажа. Мелкие, незамеченные царапины и сколы были причиной коронного разряда, что приводило к дополнительным потерям передаваемой энергии.

Данный недостаток был устранен методом, который был изобретен в Европе в середине 20-го века. Метод получил название «под тяжением». Данный способ подразумевает под собой раскатку провода непосредственно на опоры, используя специальные ролики. Для упрощения работы были созданы специальные машины, способные производить такую работу. С одного конца линии устанавливается натяжная машина, с другого — тормозная.[4]

Вышеописанный способ позволил производить раскатку проводов без опускания их на землю. Это сильно упростило монтаж переходов через транспортные пути, инженерные сооружения и ЛЭП, а также помог избежать повреждений провода в процессе монтажа, что в свою очередь сокращает потери электроэнергии при её передаче и радиопомехи.

При монтаже провода «методом тяжения» выделяют пять основных этапов:

— подготовительные работы;

-раскатка троса-лидера;

-протяжка провода;

-натягивание, визирование и крепление;

-перекладка проводов, установка дистанционных распорок.

Особенности монтажа ЛЭП в горной и скалистой местности[4]

Большие сложности вызывает монтаж высоковольтных линий в горной местности, при переходе

через горные хребты и т.д.

Особые трудности вызывает монтаж опор. Из-за особенностей рельефа спецтехника не может добраться до места установки, а вертолеты использовать дорого и опасно (ввиду сильных воздушных потоков). Важным фактором является, что рабочий персонал подвергается повышенной опасности. Соответственно, проще и дешевле сооружение безопорных линий, где провода подвешиваются не к установленным на грунте опорам (как обычно), а к поперечным или оттяжным несущим тросам, т. е. осуществление вантовой подвески. При этом несущие тросы крепятся к анкерам, заделанным в скальный грунт горных возвышенностей.

Для удобства монтажа анкера сооружают монтажную площадку размером по проекту (обычно 2×2 м), а при необходимости пешеходную тропу для передвижения рабочих с приспособлениями и необходимым оборудованием. При крутых подъемах на тропе делают ступени, ставят лестницы, ограждения, натягивают канаты. Кроме основного анкера сначала монтируют страховочный, а затем монтажный для подъема основных грузов с помощью канатов.

Следует отметить, что замена обычных опор на вантовую способствует защите окружающей среды, так как не требуется вырубать лесные просеки и расчищать кустарники, которые в горных районах скрепляют почву во избежание оползней.

Список использованной литературы

1. Рожкова Л.Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций / Л.Д. Рожкова, Л.Д. Карнеева, Т В. Чиркова. -М.: Академия, 2010. — 448с.

2. Справочник по проектированию электрических сетей под ред. Файбисович Д.Л. — М.: ЭНАС, 2012. — 376с.

3.Строительство опор ЛЭП [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://elektro-montagnik.ru/?address=lectures/part2/&page=page43

4.Крепление проводов в горах [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.stroitelstvo-new.ru/elektromonter/vantovoe-kreplenie-provodov.shtml

5.Метод монтажа ЛЭП [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Метод_монтажа_ЛЭП_«Под_тяжением»

6. Технология монтажа ЛЭП [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://mirznanii.eom/a/322525/tekhnologiya-montazha-vozdushnykh-liniy-elektroperedach

© Кочкин Н. В., 2018

УДК 621.313

Н.В.Кочкин

студент УГАТУ, г. Уфа, РФ E-mail: [email protected]

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ САМОНЕСУЩИХ ИЗОЛИРОВАННЫХ ПРОВОДОВ НА ЛИНИЯХ

ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ 110 кВ

Аннотация

Самонесущий изолированный провод (СИП) является современной альтернативой сталеалюминевых проводов (АС) воздушных линий электропередач (ЛЭП).

В данной статье приведены достоинства и недостатки строительства ЛЭП на проводах СИП. Статья является актуальной, так как в ней рассмотрен переход с устаревших видов проводов на современные.

Монтаж воздушных кабельных линий напряжением 0,4-10 кВ

Электрические сети (ЭС), построенные на открытой местности, зачастую выполняют роль воздушных линий (ВЛ). Длина пролета воздушной линии, отличается от монтажа кабельных линий электропередач – это расстояние между центрами двух смежных опор на местности.

Воздушные кабельные линии: преимущества и недостатки

«Кабельной линией называется линия для передачи электроэнергии, состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными и концевыми муфтами (заделками) и крепежными деталями. Основными элементами конструкции силовых кабелей являются токопроводящие жилы, изоляция жил, оболочка для защиты изоляции от увлажнения и других воздействий среды, броня из стальных лент или проволоки для защиты оболочки с изоляцией от механических повреждений и противокоррозионное покрытие или специальный защитный покров» (ПУЭ).

В случае, если объект, который необходимо регулярно снабжать электричеством, имеет разветвленную сеть кабелей, примером которой может являться структурированная кабельная система, т.н. СКС, то необходимо планирование и строительство магистральной линии. Магистраль прокладывается двумя способами: витой парой медного кабеля или оптическим волокном, одно- или многомодовым. Специфика инженерии сети определяется ее конфигурацией, количеством объектов электроснабжения, рабочих мест, расстояния, погодных условий и т.д. Совокупность этих факторов определяет также и способ прокладки линии: подземный – по траншеям, путепроводам, колодцам; подводная, либо – самый распространенный, воздушный, в котором задействуются стены, крыши зданий, свободно воздушное пространство, опоры разного типа. Однозначным плюсом прокладывания воздушной кабельной линии является простота ее разработки и монтажа, вторым – относительная дешевизна. Для сложноконфигурированных кабельных линий также важна быстрота и простота доступа в любой точке для ремонтных работ. С этой точки зрения воздушные кабельные линии также дают немалое преимущество по сравнению с иными видами прокладки.

Существуют у воздушных кабельных линий и недостатки. К ним можно отнести до сих нерешенную проблему штормовой защиты, когда падающие опоры, летящие посторонние предметы рвут провода электропередач и повреждают таким образом фидеры. Подверженность разрядам молнии и накопление электростатики – тоже из разряда негативных сторон воздушных кабельных линий. Если область установки находится в зоне риска, то необходимо обеспечить заземление, либо использовать силовые кабели для подземной прокладки. Обрыв линии может спровоцировать не только обрушившаяся ветка: зимой воздушные линии подвергаются опасности провисания и обрыва из-за накапливающегося на них снега и льда. Тем не менее, все эти минусы относятся к довольно низкой степени вероятности, и многократно перекрываются плюсами. Главным из которых является экономичность.

Способы прокладки и монтажа воздушных кабельных линий

Прокладывать воздушную кабельную линию должны обязательно специалисты, имеющие не только аттестацию по электробезовасности, но и допуск к верхолазным работам. Необходимо строго соблюлать правила охраны труда, пользоваться средствами защиты. Это связано с тем, что нелицензированные монтажные фирмы, как правило, стараются удешевить стоимость производимых работ. И экономят, в первую очередь, на приобретении страховочного оборудования для монтажников. В связи с этим нередки несчастные случаи на производстве, когда вместо кошки, крюков и поясов используются бытовые приемы типа «зацеп ногой», работа без страховочного пояса, обвязывание простой веревкой подмышками и т.д. Именно поэтому при обращении в нашу компанию вы можете быть уверены, что все монтажники имеют соответствующую квалификацию и опыт работы.

Воздушная кабельная линия довольно проста в прокладке, если перед этим утвержден план и обследованы точки крепления. Одним из непременных условий правильной прокладки воздушных кабельных линий является отсутствие трения кабеля о предметы, что с течением времени приведет к износу и истиранию изоляции, а если в регионе погода неблагоприятная, а внешняя среда – агрессивна, то износ изоляции будет ускорен в разы.

Чтобы избежать нежелательных эффектов, при прокладке воздушных кабельных линий часто используется технология FlexTender. Алитированная (алюминизированная) или оцинкованная стальная проволока свернута в пружину, наподобие спирали. Она протягивается между двумя объектами, внутрь спирали помещается кабель и вспомогательный трос. При натяжении спираль разворачивается, обеспечивая оптимальную гибкость, упругость и защиту от внешних повреждений. Концы FlexTender закрепляются в двух точках между двумя объектами воздушной кабельной линии, там же осуществляется промежуточное крепление силового элемента и кабеля.

Подобную спираль можно изготовить кустарным способом из обычной оцинкованной проволоки, и она даже будет иметь некоторое преимущество: можно сначала установить силовой элемент и кабель, а потом – накрутить на него проволоку. Но это имеет экономическую целесообразность только в случае небольшого метража воздушной кабельной линии.

Крепление силового элемента

При прокладке воздушных кабельных линий необходимо определить, как было сказано выше, точки крепления кабеля и силового элемента. К последнему относится трос, веревка, проволоки, которые обеспечивают дополнительную прочность конструкции и являются своего рода «скелетом» СКС. Определение точек позволит вычислить при известной длине пролета минимальный запас прочности и рассчитать требуемый, который должен значительно превышать минимальный. Расчет производится, исходя из экстремальных ситуаций: шторма, мокрого снегопада, грозы. Поскольку ответственность за повреждение, нанесенные в результате обрушения неверно рассчитанной конструкции несет монтажная организация. Поэтому при монтаже воздушных кабельных линий делается расчет и всегда закладывается кратный запас прочности силовых элементов.

В список допустимых элементов крепления силового элемента входят:

• арматура, вмонтированная в капитальную стену;
• специальные стенные анкеры;
• массивная балка крыши;
• специализированная стойка.

К недопустимым элементам крепления силовой части воздушной кабельной линии относятся:

• оконные рамы;
• коробки дверных проемов;
• ограждения;
• декоративные конструкции.

Все ненадежно закрепленные элементы воздушной кабельной линии, как правило, дают, помимо опасности быть вырванными с корнем при увеличении веса кабеля, некоторый люфт. Люфт при креплении приводит к подвижности узла силового элемента воздушной кабельной линии, что, в свою очередь, является причиной разрушения узла. К этому же может привести установка силовых элементов на изломе, то есть с перекрутами, на двух и более гранях, с резкими поворотами. К изломам и обрывам может также привести появление «барашков» при разматывании троса. «Барашек» — это полуузел, возникающий в результате частичного перекрута элемента, он очень быстро приводит к разрыву волокон металла.

Подвешивание силового элемента при прокладке воздушной кабельной линии также очень важно провести правильно, в зависимости от того, какой тип кабеля используется – самонесущий или обычный. В самонесущем кабеле силовой линии используется дополнительный силовой элемент, обычный кабель должен подвешиваться с помощью троса, проволоки или веревки. Как правило, чаще всего используется трос или стальная проволока, покрытые цинком, либо латунью, диаметром 3-5 мм. Тросы более крупного диаметра защищаются полимерной изоляцией. Они закрепляются, как и самонесущий кабель, на двух точках между пролетами. При этом надо соблюдать правило исключения возникновения разницы потенциалов: если силовой элемент закреплен на арматуре несущих стен двух зданий, то, в силу разницы потенциалов, по нему может начать течь слабый электрический ток, что приведет к нежелательным последствиям, таким, как наводки в кабеле. Поэтому, во избежание подобных проблем, при прокладке воздушной кабельной линии, силовые элементы заземляют, обычно – с обеих сторон.

В воздушной кабельной линии силовой элемент должен иметь легкий провис, поскольку сильно натянутая проволока дает дополнительную нагрузку. Согласно СНиП 3.05.06-85, глубина провеса должна находится в пределах от 1/60 до 1/40 общей длины пролета.

Подвешивание кабеля на силовом элементе

Если кабель не самонесущий, и необходимость в силовом элементе есть, следует выбрать один из двух способов объединения: либо на земле, до монтажа, либо параллельно с монтажом воздушной кабельной линии. Согласно СНиП 3.05.06-85, расстояние между точками креплениями кабеля к силовому элементу не должно превышать 1000 мм. Это довольно часто, поэтому некоторые фирмы используют для закрепления пластмассовые стяжки. Такая конструкция прочна, но стяжки быстро разрушаются под воздействием ультрафиолета, а также лопаются в морозы, поскольку изготовлены из капрона.

Технология, при которой силовой элемент крепится на земле, а потом поднимается, довольно сомнительна: да, крепить сами стяжки гораздо проще, но вот при поднимании кабеля, гораздо легче его повредить. Допустим он только при прокладке пролетов воздушных кабельных линий небольшой длины.

Длинные пролеты протягиваются сначала силовым элементом, затем на скользящих зажимах по нему подается кабель. Кабель закрепляется в начальной и конечной точке и должен висеть свободно. После чего его уже можно начинать закреплять поточечно. Если прокладка воздушной кабельной линии подразумевает использование каких-то конструкций, то там использование тросов или проволоки необязательно: роль силового элемента выполняют балки, арматура, и так далее.

Опорное крепление воздушной линии

Воздушные линии электропередач и слаботочных сетей устраивают также на опорах. Опоры классифицируются по материалу изготовления и виду.

Опоры, столбы и мачты воздушных кабельных линий по материалу делятся на:

• деревянные;
• железобетонные;
• металлические.

Отметим, что металлические опоры по нормативным актам разрешается использовать только в воздушных кабельных линиях напряжением свыше 1 кВ.

Опоры, столбы и мачты воздушных кабельных линий по типу делятся на:

1. Промежуточные. Промежуточная опора – это одиночный столб, который ставится в очень длинных пролетах, где провис кабеля под его собственным весом может представлять угрозу обрыва.
2. Анкерные. Устанавливаются на переходах, обеспечивая дополнительную прочность конструкции.
3. Угловые. Устанавливаются на поворотах трассы воздушной кабельной линии, что предотвращает образование загибов и изломов кабеля.
4. А-образные. Такие опоры устанавливают в местах спайки проводов для установки разрядников. Разрядником называется аппарат, предназначенный для ограничения перенапряжений в электрических сетях.

При прокладке воздушных кабельных линий с помощью опор, допускаются некоторые временные конструкции. В качестве примера можно привести навеску неоцинкованных одножильных проводов. Такие провода крепят на опорах на штыревых изоляторах проволочными вязками или специальными зажимами. Соединение проводов может быть любым – от термитной сварки Соединяют провода специальными соединительными зажимами, электроконтактной или термитной сваркой, в зависимости от их типа. Провода на высоковольтных линиях используют обычно алюминиевые, сталь/алюминий или чистую сталь. Крепят их на штыревых или подвесных изоляторах (гирляндах) воздушных кабельных линий поддерживающими и натяжными замками.

Прокладка оптоволоконных кабелей

В последние годы является необходимостью прокладка оптоволоконного кабеля как воздушной кабельной линии, при этом преимущество отдается прокладке по линиям электропередач. Такой подход имеет ряд преимуществ:

• совпадение направлений ЛЭП с направлениями передачи диспетчерско-технологической информации, включая использование свободных каналов для коммерческой связи;
• отсутствие необходимости отвода земель под трассу;
• снижение стоимости строительно-монтажных работ;
• существенное сокращение сроков строительства, поскольку сооружение ВОЛС по ЛЭП проще и технологичнее, чем подземная прокладка;
• уменьшение числа механических повреждений по сравнению с ОК, проложенными в грунте или канализации;
• значительное снижение эксплуатационных затрат.

Тем не менее, при прокладке воздушных кабельных оптоволоконных линий есть некоторые ограничения. Так, линии электропередач постоянно находятся под напряжением, часто подвержены накоплению статистического разряда, что дает наводку во всех кабелях. Монтаж оптоволокна должен производиться при отключенной линии электропередач, на что далеко не все владельцы дают свое согласие. «От владельцев ВЛ необходимо получить разрешение на выполнение работ, в том числе на отключение напряжения, что регламентируется правилами производства работ. Кроме того, персонал должен быть обучен и иметь допуск к работе на ЛЭП и верхолазным работам», — отмечают эксперты. В такой ситуации оптимальна будет дополнительная прокладка по своей линии, либо договор на паритетных началах.

При монтаже оптоволоконной линии, применяются новейшие технологии в сфере проектных изысканий с использованием прецизионных дистанционных средств. Наша компания при необходимости использует, в частности, комплексную аэротопографию, фотографирование высокого разрешения, лазерно-локационный метод съемки. Все это позволяет разработать такую концепцию прокладки воздушной кабельной линии оптоволоконной сети, которая подразумевает наименьший расход материалов при высокой эффективности; быстроту монтажа и удобство обслуживания; долговечность; интуитивно понятный маршрут прокладки кабеля, оптимальный способ подвески.

Как определить надежность кабеля? При тяговом усилии в процессе прокладки воздушных кабельных линий, оплетка кабеля не дает разрывов, оболочка не лопается у закрепленных обрезов. Чтобы избегать и в дальнейшем проблем с некачественной продукцией, приобретается только сертифицированный и проверенный кабель, а также силовые элементы. Стойкость оптических самонесущих кабелей к растяжению проверяется нашими экспертами согласно существующей методике Е1 оценки стойкости оптических кабелей к растяжению (ГОСТ Р МЭК794-1-93 «Кабели оптические. Общие технические требования») Однако, с учетом того, что ГОСТ устарел, требования при прокладке воздушных кабельных линий пересмотрены нами в сторону значительного ужесточения.

Наша работа – наша ответственность

За годы работы на рынке прокладки воздушных кабельных линий мы пришли к выводу, что накопленный нами опыт и строгое следование инструкциям по безопасности и эксплуатации различного рода объектов позволили гарантировать высочайшее качество работы. Сертифицированные специалисты, которыми являются все наши работники – от монтажников до инженеров – это еще одна гарантия того, что прокладка линии, будь то силовая или коммуникационная, будет проведена отлично. Этот процесс клиент может наблюдать, начиная с момента осмотра места работы, потом – на стадии проектирования е, и наконец – в процессе монтажа, испытаний и запуска.

Демонтаж линий ВЛ | ПрофЭнерго

Установка и монтаж опор ЛЭП

Компания «ПрофЭнерго» производит строительство объектов энергетической отрасли, а именно, реконструкция и строительство ЛЭП (монтаж ЛЭП (линий электропередач), установка опор ЛЭП, монтаж СИП), проектные работы.

Установка опрор ЛЭП (воздушных линий электропередач) — это одно из основных направлений деятельности компании Электрик-Мастер. Выполняем электроснабжение промышленных и жилых объектов, прокладку высоковольтных линий электропередач к удаленным местам. Наша компания предоставляет весь комплекс строительных работ от первого обследования объекта, составления ТЗ, разработки проекта, до монтажных работ по строительству и сдачи в эксплуатацию. Такой подход позволяет Вам получить максимальное качество и сэкономит ваши деньги и время.

Наши инженеры помогут определиться и дадут ценный совет в выборе электромонтажных материалов. Мы можем поставить как свои материалы на объект, так и использовать комплектующие заказчика.

Безаварийная и надежная работа электрических сетей, а также, бесперебойное энергоснабжение объектов является главной целью строительства линий электропередач. Начиная строительство важно ответственно подойти к выбору подрядных организаций, только компания с большим накопленным опытом монтажных работ и дорожащей своей репутацией следует доверять работу. Так вы гарантируете себе безопасность и спокойствие.

При установке опор ЛЕП мы используем только качественные материалы и надежное оборудование. Благодаря этому, наша компания выполняет строительство линий электропередач с высоким качеством и дает гарантию на выполненную работу.

Монтаж ЛЭП с соблюдением всех СНиП

Монтаж ЛЭП производится на основе государственных стандартов и нормативных документов, с обязательным выполнением правил безопасности при строительстве линий электропередачи и выполнении электромонтажных работ.

При проведении строительства ЛЭП и прочих электромонтажных и пусконаладочных работ обязательно выполняются требования СНиП 12-04-2002 и СНиП 12-03-2001.

Чаще всего для передачи электричества используют ЛЭП (воздушные линии электропередач). Главным элементом линий электропередач является опора ЛЭП. С помощью анкерной арматуры и изоляторов провода подвешиваются по опорам.

Установка опор должна выполняться качественно, ведь именно от этого зависит срок службы и безаварийная работа ЛЭП. Сотрудники Компании «ПрофЭнерго» имеют большой опыт строительства и реконструкции и монтажа ЛЭП.

Высоковольтные электрические линии — Power Lines Inc

Безопасность электрических контактов

Электричество хочет достичь земли. Объект на земле все еще может быть наэлектризован, не касаясь верхнего провода, потому что электричество может проходить через воздух. Из-за этого следует соблюдать дистанцию ​​между собой, строительной и сельхозтехникой, воздушными линиями электропередач.

Национальный кодекс электробезопасности рекомендует безопасное расстояние в зависимости от напряжения и расстояния от земли.При работе рядом с воздушными линиями или вокруг них не следует изменять уровень земли без предварительной консультации с вашей коммунальной компанией. Оборудование и механизмы всегда должны находиться на безопасном расстоянии от высоковольтных линий в зависимости от обстоятельств.

Такие вещи, как воздушные змеи, очень опасны вблизи воздушных линий высокого напряжения. Если веревка от воздушного змея пересекает провода, она может замкнуть цепь, передавая электричество человеку, держащему веревку.

Риск поражения электрическим током

Оборудование должно иметь надлежащее заземление, чтобы избежать поражения электрическим током.Если часть оборудования соприкасается с линиями высокого напряжения и не заземлена должным образом, любой, кто прикоснется к этому оборудованию, может получить электрошок. Правильное заземление снижает риск поражения электрическим током. На силу удара влияет ряд факторов, таких как напряжение, расстояние от проводника, размер объектов и расстояние до земли.

Линии высокого напряжения и здоровье

Несмотря на опасения, что проживание рядом с высоковольтными линиями электропередач может быть небезопасным, с 1970 года ученые провели множество исследований, в том числе исследование, профинансированное Конгрессом в 1992 году, а затем снова Американским физическим обществом, которое не обнаружило корреляции между раком и полями линий электропередачи.

В 1999 году Национальный исследовательский совет Национальной академии наук пришел к выводу, «что имеющиеся данные не показывают, что воздействие этих полей представляет опасность для здоровья. . . . »

Высокое значение линий высокого напряжения

Высоковольтные линии электропередачи являются важной частью энергетической инфраструктуры, от которой мы зависим. Их устанавливают и обслуживают квалифицированные специалисты, и они требуют уважения из-за своей энергии.

Энергетическая сеть, от которой мы зависим, настолько надежна, что мы часто принимаем это как должное.В следующий раз, когда вы щелкнете выключателем и включите свет, подумайте о том, что было сделано для того, чтобы это простое действие стало возможным. И как в прошлые годы почти вся человеческая деятельность прекращалась после захода солнца. Вещи, которые мы принимаем как должное, являются важной частью нашего современного общества. Мы ценим упорный труд и профессионализм, которые необходимы для поддержания этой важной части нашей жизни.

Основы подземных линий электропередачи

Затраты на установку и материалы

Установка подземных линий электропередачи стоит дороже, чем большинство воздушных линий .Стоимость подземного строительства может составлять от четырех до десяти раз больше, чем эквивалентная длина воздушной линии. Однако не следует использовать обобщенные соотношения затрат на подземные и накладные расходы, поскольку затраты зависят от конкретной площадки.

Типичная новая воздушная одноконтурная линия электропередачи на 69 кВ стоит примерно 285 000 долларов за милю , в отличие от 1,5 миллиона долларов за милю (без терминалов) для новой подземной линии 69 кВ.Стоимость новой воздушной линии 138 кВ составляет около 390 000 долларов за милю по сравнению с 2 миллионами долларов за милю (без терминалов).

Согласно отчету Объединенной законодательной ревизионной комиссии штата Вирджиния за 2006 год, строительство подземных линий электропередачи в 4-10 раз дороже по сравнению с воздушными линиями того же напряжения.

Стоимость строительства подземных линий электропередачи определяется локальной средой и расстояниями между стыками и оконечными точками .

Другими проблемами, которые делают подземные линии электропередачи более дорогостоящими, чем воздушные линии, являются доступ и обслуживание полосы отвода, строительные ограничения в городских районах, конфликты с другими коммунальными службами, проблемы строительства траншей, пересечение естественных или искусственных барьеров и потенциальная необходимость установки принудительного охлаждения.

Затраты на ремонт

Затраты на ремонт подземной линии обычно выше, чем затраты на эквивалентную воздушную линию.Утечки могут стоить от от 50 000 до 100 000 долларов , чтобы найти и устранить.

Система обнаружения утечек для кабельной системы HPFF (труба высокого давления, заполненная жидкостью) может стоить от 1000 до 400 000 долларов в зависимости от технологии системы.

Формованные соединения для стыков в линии XLPE (сшитый полиэтилен) , ремонт может стоить около 20 000 долларов. Ремонт сварных соединений на месте может стоить до 60 000 долларов. Неисправность на участке линии наклонно-направленного бурения может потребовать замены всего участка.

Например, стоимость наклонно-направленного бурения кабелей HPGF составляет 25 долларов за фут за кабель . Кабели в секции направленного бурения скручены друг вокруг друга в трубе, поэтому их все придется вытащить для проверки. В соглашениях об облегчении может потребоваться, чтобы коммунальное предприятие компенсировало владельцам собственности сбои в использовании их собственности и за имущественный ущерб, вызванный ремонтом подземных линий электропередачи на частной собственности. Однако затраты на компенсацию землевладельцу невелики по сравнению с общими затратами на ремонт.

Подземные линии электропередачи имеют более высокие затраты на жизненный цикл, чем воздушные линии электропередачи, если объединить затраты на строительство, ремонт и техническое обслуживание в течение срока службы линии.

Воздействие при размещении

Воздействие подземных линий электропередачи отличается от воздействия воздушных линий электропередачи во время строительства и после него.

Подземные линии обычно вызывают на большее нарушение почвы из-за необходимости рыть траншеи, в то время как воздушные линии нарушают почву в основном в местах расположения опор электропередачи.

Прокладка траншеи подземной линии через сельскохозяйственные угодья, леса, заболоченные земли и другие природные территории вызывает значительные нарушения земель. В полосе отвода подземных линий электропередачи не должно быть деревьев и кустарников, в то время как небольшие деревья и кусты разрешены в полосе отвода под воздушными линиями.

Вопросы, возникающие после строительства, такие как эстетика, проблемы, связанные с электрическими и магнитными полями (ЭМП) , а также стоимость имущества обычно не так важны для подземных линий.

Подземные линии не видны после строительства и в меньшей степени влияют на стоимость недвижимости и эстетический вид.

Линия высокого напряжения — обзор

3.3.2 Оценка состояния электроэнергетической системы с использованием моделей FACTS

Для успешной (надежной, качественной и экономичной) работы IESAAN требуется широкий спектр передовых технических инструментов и технологий дающие возможность наделить сеть активно-адаптивными качествами.

В международной и российской практике наблюдается устойчивая тенденция к внедрению в электрических сетях ЭЭС устройств, управляемых силовой электроникой, то есть гибких систем передачи переменного тока (ФАКТС). Сегодня FACTS является одной из наиболее перспективных технологий электрических сетей [1,35,36], которая позволяет электрической сети превратиться из пассивного объекта транспортировки электроэнергии в объект, который принимает активное участие в управлении сетью. операция.Устройства FACTS можно использовать для увеличения пропускной способности, улучшения статической и динамической стабильности и обеспечения лучшего качества электроэнергии. Эта технология обеспечивает управление взаимосвязанными параметрами, включая импедансы, токи, напряжения, фазовые углы, демпфирование колебаний на разных частотах и ​​т. Д., И открывает новые возможности для управления САЭ.

До недавнего времени модели современных устройств FACTS на базе силовой электроники не включались в конструктивную схему при решении задачи СЭ.Разработка математических моделей ЭПС для учета ЭП для новых устройств является актуальной задачей в настоящее время. Подобные исследования и разработки активно ведутся в последние годы [37–39]. Команда исследователей из Института энергетических систем изучает моделирование устройств FACTS при решении проблемы SE. К настоящему времени разработаны модели для основных устройств FACTS и алгоритмы для включения этих моделей в задачу SE [40–43].

Поскольку параметры схем замещения устройств FACTS меняются в зависимости от условий эксплуатации ЭЭС, актуальна также задача определения параметров схем замещения этих устройств на основе данных PMU.Поэтому разработка моделей устройств FACTS, идентификация параметров этих моделей и включение их в алгоритмы современной ЭПС СЭ является актуальной задачей при создании системы управления СГ.

Реализация такого подхода при моделировании TCSC и SVC в EPS SE рассматривается ниже вместе с кратким описанием моделей для этих устройств.

Последовательные конденсаторы с тиристорным управлением (TCSC). Конденсаторы серии (SC) — это конденсаторные батареи, последовательно соединенные с линией питания для компенсации части последовательного индуктивного реактивного сопротивления.В разных странах СК широко применяются в регионах, где источники энергии далеки от потребителей, например, в Швеции. Одна из первых в мире АС — СК «Тыреть» была установлена ​​на протяженной высоковольтной линии 500 кВ Братск-Иркутск (~ 700 км) в Иркутской энергосистеме. Tyret ’SC — это группа конденсаторных батарей / батарей или мостов. Управление состоянием по реактивной мощности происходит за счет включения и выключения мостов. Включение и выключение мостов довольно проблематично выполнять в технологическом темпе.Альтернативный вариант — использование TCSC, в которых часть конденсаторной батареи шунтируется тиристорным контроллером, который позволяет плавно изменять эквивалентную емкость в зависимости от рабочего состояния линии.

TCSC, по сути, является стандартным СК, но дополненным тиристорным блоком управления.

На рис. 6 представлена ​​схема передачи мощности с TCSC.

Рис. 6. Передача мощности с TCSC.

Импеданс TCSC складывается из импеданса параллельно соединенной батареи и реактора [40] и зависит от угла включения тиристора α :

(35) xTCSCα = xTCRα⋅xCxTCRα + xC

, где

(36 ) xTCRα = ωL⋅ππ − 2α − sin2α

На SE, TCSC задаются моделью с переменной проводимостью, x _TCSC ( α ), или моделью с переменным углом открытия α .Разработан алгоритм, реализующий первую модель. В этом алгоритме TCSC моделируется линией i — j с переменным реактивным сопротивлением ( y _r = 1/ x _TCSC проводимостью) и фиксированным переполнением активной мощности, равным к измерениям SCADA. Узлы, ограничивающие линию i — j , являются транзитными (имеют нулевые впрыски). Система уравнений в обозначениях, характерных для СЭ [21] для линии i — j , показанная на рис.6, выглядит так:

Pi − j = UiUjsinδi − δjyr

Qi − j = Ui2yr − UiUjcosδi − δjyr

y _r Susceptance устанавливается как компонент вектора состояния непосредственно во время компонента и определяется решение проблемы SE. Столбец матрицы Якоби, соответствующий этой компоненте вектора состояния, содержит производные узловых инжекций в узлах i и j , вычисленные по формулам:

∂Pi∂yr = ∂Pi − j∂yr = UiUjsinδi − δj

∂Qi∂yr = Ui2 − UiUjcosδi − δj

Аналогичным образом можно вычислить производные от P _j , Q _j .

Используя матрицу Якоби, сформированную таким образом, можно выполнить SE, во время которого вычисляется оценка y _r , а затем оценка x _TCSC . x _TCR определяется из x _TCSC с использованием (35). Угол включения тиристора α вычисляется итеративно из (36), представленного в виде:

fαi = π − 2αi − sin2αi − ωπLXТРГ, где i — номер итерации.

Статический вар. Компенсатор (SVC) — это универсальное статическое устройство, обеспечивающее постоянное регулирование напряжения и плавное или ступенчатое изменение потребляемой и (или) реактивной мощности, производимой им на его соединительных шинах. Основа СВК — накопительные устройства (емкости, индуктивности), реакторно-тиристорные и конденсаторно-тиристорные блоки. В большинстве случаев устройство SVC состоит из конденсаторов с тиристорным переключением (TSC) и реактора с тиристорным управлением (TCR). Возможны и другие комбинации устройств, например, отдельный ТКС или отдельный ТКС.

Плавное регулирование реактивной мощности в устройствах SVC осуществляется за счет изменения угла включения тиристора реактора α . Для поддержания заданного напряжения в узле необходимо определить угол α .

При решении задачи SE, SVC моделируется переменной восприимчивости в узле i установки SVC, и вместо этого в векторе состояния x участвует либо проводимость b _SVC , либо угол α из U _i , который закреплен.В обоих случаях следует рассчитать производные по этим переменным из измерения закачки в этом узле, чтобы вычислить, какое уравнение узлового баланса для реактивной мощности используется:

(37) Qi = Qgi + Qli + ∑j∈ωiQij + Qish

где: Q _gi , Q _li — реактивная мощность, генерируемая и потребляемая в узле i , ∑j∈ωiQij — сумма перетоков реактивной мощности по линиям, приходящим к узлу. i , ω _i — это набор узлов, относящихся к i th, Q _i ^sh — реактивная мощность шунта в узле i , определенная для SVC по формуле:

(38) QiSVC = Ui2bSVCα

В (37) только последнее слагаемое зависит от b _SVC ⋅ ( α ).Вычисление производной Q _i ^SVC относительно b _SVC ⋅ ( α ) не вызывает затруднений, и весь алгоритм SE в этом случае практически совпадает с разработанным алгоритмом. для TCSC. Для вычисления угла α после получения оценки b _SVC ( α ) используется выражение, представленное в [44,45]:

(39) bSVCα = 1XCXLXL − XCπ2π − α + sin2α

где X _C — емкостное сопротивление, а X _L — индуктивное сопротивление SVC.

Производная Q _i ^SVC относительно α вычисляется как:

(40) QiSVC = Ui2XCXLXL − XCπ2π − α + sin2α,

, полученное при замене (38). Производная измерения впрыска в узле установки SVC относительно α составляет:

(41) ∂Qi∂α = 2Ui2bLπ1 − cos2α

Оба алгоритма были разработаны для проверки метода. Ниже представлены результаты расчетов и их сравнение.

Для расчетов используется 19-узловая схема Иркутской энергосистемы (рис. 7). Схема содержит 19 узлов, 28 линий и 94 измерения (измерения SCADA и PM нулевых инъекций на транзитных узлах).

Рис. 7. Схема Иркутской энергосистемы.

Моделирование TCSC . Расчеты проводились для схемы с подключением ТКСВ вместо ДП «Тырет» (линия 3–4) для двух состояний: при передаче 1386 и 1852 МВт по ЛЭП 500 кВ Братск-Иркутск.Устройство Tyret ‘имеет полную емкость X _SC = — 26,3 Ом; это значение было принято в качестве начального приближения при расчетах с помощью TCSC. В таблице 2 показано, как значения x _TCSC менялись во время итерационных вычислений.

Таблица 2. Изменение x _TCSC (Ом) во время итерационных вычислений