Файл: Оборудование линий электропередачи.pdf

Оборудование линий электропередачи
Воздушные ЛЭП , кабельные ЛЭП
Национальный исследовательский университет
Автор:
Рашевская М.А., к.т.н., доцент
Москва 2021 НИУ МЭИ
Лекция 6 1

Канализация электроэнергии
В целях канализации электроэнергии могут использоваться:
воздушные линии;
кабельные линии;
токопроводы;
шинопроводы.
2

ВЛЭП
Воздушная линия
электропередачи
(ВЛ) —
устройство, предназначенное для передачи или распределения электрической энергии по проводам, находящимся на открытом воздухе и прикреплённым с помощью траверс
(кронштейнов), изоляторов и арматуры к опорам или другим сооружениям (мостам, путепроводам).
3

Классификация ВЛЭП
По роду тока:

ВЛ переменного тока;

ВЛ постоянного тока.
По назначению:

сверхдальние ВЛ напряжением 500 кВ и выше для связи отдельных энергосистем;

магистральные ВЛ напряжением 220 и 330 кВ для передачи энергии от мощных электростанций, а также объединения электростанций внутри энергосистем;

распределительные ВЛ напряжением 35, 110 и 150 кВ для электроснабжения предприятий и населённых пунктов крупных районов;

ВЛ 20 кВ и ниже, подводящие электроэнергию к потребителям.
4

По напряжению
ВЛ до 1000 В (ВЛ низкого напряжения).
ВЛ выше 1000 В:
ВЛ 1—35 кВ (ВЛ среднего класса напряжений);
ВЛ 110—220 кВ (ВЛ высокого класса напряжений);
ВЛ 330—500 кВ (ВЛ сверхвысокого класса напряжений);
ВЛ 750 кВ и выше (ВЛ ультравысокого класса напряжений).
5

По режиму работы нейтралей в электроустановках
 Трехфазные сети с изолированными нейтралями (нейтраль не присоединена к заземляющему устройству или присоединена к нему через аппараты с большим сопротивлением). (3-35 кВ с малыми токами однофазных замыканий на землю.)
 Трехфазные сети с резонансно-заземлёнными (компенсированными) нейтралями (нейтральная шина присоединена к заземлению через индуктивность). (3-35 кВ с большими токами однофазных замыканий на землю).
 Трехфазные сети с эффективно-заземленными нейтралями (сети высокого и сверхвысокого напряжения, нейтрали которых соединены с землей непосредственно или через небольшое активное сопротивление). (110, 150 и частично 220 кВ)
 Сети с глухозаземлённой нейтралью (нейтраль трансформатора или генератора присоединяется к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление). (менее 1 кВ, а также 220 кВ и выше с автотрансформаторами).
6

Конструктивные элементы ВЛЭП
 Провода- алюминиевые, сталеалюминиевые.
 Опоры- железобетонные, стальные, деревянные.
 Траверсы.
 Изоляторы – фарфоровые или стеклянные.
 Арматура.
 Грозозащитные тросы.
 Заземление.
 Секционирующие устройства.
 Волоконно-оптические линии связи (в виде отдельных самонесущих кабелей, либо встроенные в грозозащитный трос, силовой провод).
 Вспомогательное оборудование для нужд эксплуатации (аппаратура высокочастотной связи, ёмкостного отбора мощности и др.).
 Элементы маркировки высоковольтных проводов и опор ЛЭП для безопасности воздушных судов.
7

Основные термины
Пролёт
(длина пролёта) — расстояние между центрами двух опор, на которых подвешены провода. Различают
промежуточный пролёт (между двумя соседними промежуточными опорами) и анкерный пролёт (между анкерными опорами). Переходный пролёт — пролёт, пересекающий какое-либо сооружение или естественное препятствие (реку, овраг).
Угол поворота линии
— угол α между направлениями трассы
ВЛ в смежных пролётах (до и после поворота).
Стрела провеса — вертикальное расстояние между низшей точкой провода в пролёте и прямой, соединяющей точки его крепления на опорах.
Габарит провода
— вертикальное расстояние от провода в пролёте до пересекаемых трассой инженерных сооружений, поверхности земли или воды.
8

Шлейф
(петля)
Шлейф (петля)
— отрезок провода, соединяющий на анкерной опоре натянутые провода соседних анкерных пролётов.
Основные термины
9

Провода ВЛЭП
 Алюминиевые – состоят из алюминиевых проволок (от 16).
Маркировка А – 70(сечение, мм
2
).
 Сталеалюминиевые - в середине стальные проволоки для обеспечения прочности.
 Маркировка АС-70
(сечение, мм
2
) .
 Медные М.
10

Арматура ВЛЭП с неизолированными проводами
Сцепная арматура ЛЭП
Гасители вибрации
11

Самонесущие изолированные провода
 Изолированные СИП 1,2 или 3. Пример маркировки
СИП 1 -
3х25+1х50 -0,4ТУ
(провод самонесущий изолированный сечением
35 мм с неизолированным нулем сечением 50 мм на напряжение 0,4 кВ)
 СИП 2 – с изолированным нулевым проводом
 СИП 3 – отдельно подвешиваемые фазы на напряжение до 35кВ
12

Арматура СИП
1,2- крепежные ленты(нерж. сталь) со скрепами;
3- поддерживающий зажим;
4- хомут;
5-прокалывающий зажим.
13

Расщепленная фаза ВЛЭП 330 кВ
330 кВ – 2 провода в фазе
500 кВ – 3 провода в фазе
1150 кВ – 8 проводов в фазе
Для избегания схлестывания фаз между проводами крепятся распорки.
14

Опоры
Анкерные, выдерживающие нагрузку тяжения провода:
угловые;
концевые;
при переходе через автомобильные и железные дороги;
для соединения строительной длины провода.
Промежуточные.
Опоры выполняются стальными, железобетонными либо деревянными.
15

Угловая анкерная опора
16

Промежуточная опора
17

Конструкции опор
Стальная опора одноцепной линии
Стальная опора двуцепной линии
Железобетонная опора
18

Опора типа «набла» ВЛЭП 1150 кВ
Линия одноцепная. Опора на растяжках. Расщепленная фаза – 8 проводов в фазе.
19

Изоляторы ВЛЭП
Изоляторы стеклянные. Маркировка ПС.
1 изолятор на 17 кВ.
Фарфоровые изоляторы. Маркировка
ПФ
20

Эксплуатация ВЛЭП
Обледенение проводов ВЛЭП
При эксплуатации ВЛЭП возникают следующие проблемы:
необходимость поддержания просек в лесах;
возникновение междуфазных замыканий вследствие перекрытий фаз при ветровой нагрузке;
обледенение проводов;
грозовые перенапряжения; незащищённость от внешнего воздействия, например, падения деревьев на линию и воровства проводов.
21

ЛЭП постоянного тока
Линия постоянного тока
Компания ENEL
Первой ЛЭП постоянного тока в
СССР была линия
Москва-Кашира, она была создана на основе немецкого проекта Эльба. Эта подземная монофазная линия
200кВ, длиной
100км, передавала
20МВт.
Полностью отечественная ЛЭП
Волгоград-Донбасс, могла передавать до
750 МВт.
22

Кабельные линии
Кабельная линия электропередачи
(КЛЭП) — линия для передачи электроэнергии или отдельных её импульсов, состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными и концевыми муфтами (заделками) и крепежными деталями, а для маслонаполненных линий, кроме того, с подпитывающими аппаратами и системой сигнализации давления масла.
Кабельные линии делят по условиям прохождения:

подземные;

по сооружениям;

подводные.
23

Конструкции кабелей
Кабели можно разделить на две большие группы по материалу изоляции:
1.
бумажно-масляная;
2.
пластмассовая, которая в свою очередь включает:

поливинилхлоридная (ПВХ);

резино-бумажная (RIP);

сшитый полиэтилен (XLPE);

этилен-пропиленовая резина (EPR).
Кроме того, высоковольтные кабели свыше 20 кВ имеют жидкостную изоляцию высокого либо низкого давления кабельным минеральным маслом.
24

Элементы конструкции кабелей с бумажной изоляцией
1-жилы ; 2-изоляция жил; 3-поясная изоляци; 4-оболочка; 5-покровы
6-броня стальными проволоками или лентами; 7-изоляция; 8-внешний защитный покров
25

Кабели с пластмассовой изоляцией
26

Конструкция кабелей с пластмассовой изоляцией
1-жилы;
2-изоляция жил;
3-поясная изоляция;
4-оболочка;
5-покровы;
6-броня стальными проволоками или лентами;
7-изоляция ;
8-внешний защитный покров
1 2
3 27

Арматура КЛЭП- муфта кабельная
Концевая кабельная муфта
5 – подмотка рулонами;
6 – подмотка роликами шириной 10 мм;
7 – соединительная гильза.
1 – бандаж;
2 – провод заземления;
3 – корпус муфты;
4 – заливочное отверстие;
28

Прокладка кабельных линий
Подземная прокладка: траншеи, каналы, блоки, туннели.
Кабельный канал
— непроходное сооружение, закрытое и частично или полностью заглубленное в грунт, пол, перекрытие и т. п. и предназначенное для размещения в нём кабелей, укладку, осмотр и ремонт которых возможно производить лишь при снятом перекрытии.
Кабельный туннель
— закрытое сооружение (коридор) с расположенными в нём опорными конструкциями для размещения на них кабелей и кабельных муфт, со свободным проходом по всей длине, позволяющим производить прокладку кабелей, ремонт и осмотр кабельных линий.
Кабельный блок
— кабельное сооружение с трубами (каналами) для прокладки в них кабелей с относящимися к нему колодцами.
29

Прокладка кабеля в траншее
При прокладке рядом с ВЛЭП расстояние не должно быть менее 10 метров.
В траншее можно проложить не более 6 кабелей, расстояние в свету не менее 100 мм.
30

Прокладка кабелей в блоках
Кабельный блок
Для блочной канализации используются бетонные двухпустотные и трехпустотные панели, асбоцементные и керамические трубы . Каждый кабельный блок должен иметь до 10% резервных каналов. Глубина заложения блока в земле (от уровня земли до верха блока) принимается не менее 0,7 м, а при пересечении железных дорог и автодорог — не менее 1,0 м.
Блочная канализация помимо собственно блоков включает также колодцы, сооружаемые в местах изменения трассы блока, на протяженных прямолинейных участках, в местах примыкания блоков к зданиям, туннелям и т. д
31

Прокладка кабелей в каналах
Кабельные каналы из сборного железобетона;
а) лотковые;
б) из сборных плин типа СК.
1-лоток; 2- плита перекрытия; 3- песчаная подушка
Обычно в каналах прокладывают до 40—50 силовых кабелей. Прокладка кабелей в каналах является более дорогим способом подземной канализации по сравнению с прокладкой в траншеях, но более дешевым, чем прокладка в туннелях.
32

Кабельный туннель
В туннелях проходит большой поток (100 и более) кабелей. Кабели располагаются на специальных полках.
Проходной кабельный туннель имеет высоту
2100 мм и ширину
1900 мм, полупроходной –
высоту 1650 мм.
33

Конструкция кабельных туннелей
В туннелях
(коллекторах) должны быть выполнены мероприятия по предотвращению попадания в них грунтовых и технологических вод и обеспечен отвод почвенных и ливневых вод.
Туннели (коллекторы) должны быть обеспечены в первую очередь естественной вентиляцией.
34

Прокладка кабелей по воздуху на конструкциях
Кабельная эстакада
—
надземное или наземное открытое горизонтальное или наклонное протяженное кабельное сооружение.
Кабельная эстакада может быть проходной или непроходной.
Кабельная галерея
—
надземное или наземное закрытое полностью или частично (например, без боковых стен) горизонтальное или наклонное протяженное проходное кабельное сооружение.
Кабельная эстакада
35

Конструкции кабельных сооружений
Кабельные эстакады и галереи: а — непроходная эстакада;
6 — проходная эстакада; в — односторонняя галерея; г — двусторонняя галерея; в — трехстенная комбинированная галерея
36

Монтаж технологической эстакады на железнодорожно-автомобильном мосту через реку
Волгу (г. Астрахань)
В ходе реконструкции моста были установлены консоли и кабельные короба на четырёх пролетах моста, и проведен монтаж технологической эстакады (кабельного мостика) вертикально- подъемного пролета
L=66 м. Для монтажа конструкции весом
70 тонн использовался плавучий кран
«Богатырь» грузоподъемностью
300 тонн.
37

Источники
1.
http://novoklimov.io.ua/s91331/lep_posto yannogo_toka_volgograd-donbass
2.
http://energia2006.tiu.ru
3.
http://electricalschool.info/main/elsnabg/
4.
www.ruscable.ru/info/cable/cross-linked/
38