По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.315

Повышение надежности изоляции и электробезопасности воздушных линий с железобетонными опорами в сетях 6–20 кВ

Шумилов Ю. Н. д-р техн. наук, профессор, зам. директора, ООО «ПО Славянский завод высоковольтных изоляторов», г. Славянск Донецкой обл.,
Квицинский А. А. канд. техн. наук, доцент, начальник департамента, Научно-проектный центр развития Объединенной энергосистемы Украины, г. Киев,
Сантоцкий В. Г. главный элетрик, Научно-проектный центр развития ОЭС Украины, г. Киев,
Шумилова Э. Д. канд. техн. наук, доцент, ДДПУ «Донбасский государственный педагогический университет», г. Славянск Донецкой обл.

Статья посвящена выбору конструкций и разработке требований к новым линейным изоляторам для распределительных сетей 6–10–20 кВ, обеспечивающих высокую устойчивость воздушных сетей к грозовым перенапряжениям при прямых и индуцированных воздействиях молнии. Повышение грозостойкости изоляторов позволит сократить перерывы в электроснабжении потребителей и уменьшить электротравматизм персонала электрических сетей при восстановительных работах.

Литература:

1. Квицинський А.О., Сантоцький В.Г. Аналіз доцільності заземлення нейтралі через високоомний резистор в мережах з повітряними лініями на залізобетонних опорах і струмами замикання на землю до 10 А // Электрические сети и системы. – 2016. – № 4-5. – С. 27–32.

2. Сантоцкий В.Г. Некоторые результаты автоматической регистрации замыканий на землю в воздушных сетях 10 кВ // Інформаційний збірник інституту «Укрсільенергопроект» «Розподільчі електромережі». – 2016. – № 3-4. – С.17–24.

3. Иерусалимов М.Е., Ильенко О.С., Козюра В.Н., Соколовский С.А. Исследование импульсных харакетристик штыревых изоляторов // Техническая электродинамика. – 1983. – № 5. – С. 3–9.

4. Сантоцкий В.Г. Об остаточной электрической прочности штыревых изоляторов 10 и 20 кВ, пробитых грозовыми импульсами, и продолжительности их пребывания в электрической сети 10 кВ под рабочим напряжением // Тезисы рабочего совещания 4-й секции научного совета по теоретическим и электрофизическим проблемам повышения надежности и долговечности изоляции сетей с изолированной нейтралью. – Таллин, 1981. – C. 180.

5. Малышева Е.П. Повышение надежности распределительных сетей от 6 до 10 кВ на основе моделирования и усиления грозоупорности // Дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. – Новосибирск, 2006.

6. Федосеенко Р.Я., Мельников А.Я. Эксплуатационная надежность электросетей сельскохозяйственного назначения. – М.: Энергия, 1997. – C. 320.

7. Шерстобитов Р.М. Влияние однофазных замыканий на землю в сети ВЛ 10 кВ на надежность электроснабжения потребителей // Надежность и безопасность энергетики. – 2010. – С. 63–66.

8. Номенклатура высоковольтных полимерных изоляторов. Основные линейные штыревые полимерные изоляторы для ВЛЭП 20 кВ. Каталог ЗАО «Арматурно-изоляторый завод». – Лыткарино, 2013.

9. Опорные линейные стержневые полимерные изоляторы // Available at: https:// electro-montagnik.ru/lectures/part 2/file/OLK pdf (Accessed. 2013).

10. Синявский В.Н. Расчет и конструирование электрокерамических изоляторов. – М.: Энергия, 1977. – C. 192.

11. Sangkasaad S. Research and Experience with New Insulator Technologies in Thailand // Proceeding of 2001 World Insulator Congress: Applying New Technologies for Better Reliability and Lower Costs. – Shanghai, 2001. – Р. 154–167.

В Украине воздушные линии электропередачи (ВЛ) класса напряжения 6 и 10 кВ являются наиболее протяженными и, преимущественно, находятся в сельских районах. Их общая длина превышает 280 тыс. км. Более 95% ВЛ выполнено на опорах из железобетонных стоек. В сетях, которые имеют железобетонные (металлические) опоры на ВЛ, емкостный ток замыкания на землю ограничен до 10 А. Действующими «Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей» (2003) разрешается работа ВЛ с однофазным замыканием на землю (ОЗЗ) до ликвидации повреждения.

В населенной местности железобетонные опоры имеют заземляющие устройства (ЗУ) с нормированной величиной сопротивления не выше 10, 15, 20 и 30 Ом, в зависимости от величины удельного сопротивления грунта. ЗУ с указанной нормированной величиной сопротивления являются термически устойчивыми к длительно протекающим через них токам ОЗЗ до 10 А.

В ненаселенной местности, где протяженность ВЛ в 3–4 раза больше, чем в населенной, сопротивление ЗУ не нормируется. С целью экономии металла, в качестве ЗУ опоры используется естественная проводимость подземной части железобетонной стойки.

Сопротивление такого естественного заземлителя может на один-два порядка превышать величину нормированного сопротивления ЗУ опор в населенной местности, что существенно осложняет поиск места повреждения.

Иногда он продолжается сутки и больше и заканчивается термическим поражением естественного заземлителя опоры. Естественные заземлители опор не являются термически устойчивыми к длительно протекающим через них токам ОЗЗ до 10 А и требуют ограничения времени работы ВЛ с ОЗЗ [1].

На всех промежуточных опорах существующих ВЛ установлены штыревые фарфоровые ШФ или стеклянные ШС-изоляторы. Штыревые изоляторы соответствуют рекомендациям IEC и требованиям действующих стандартов, но во время эксплуатации на ВЛ повреждаются.

По данным [2], до 60–70% устойчивых однофазных замыканий на землю по причине «изоляция» происходит на опорах ВЛ из-за повреждения линейных штыревых изоляторов, остальные 30–40% – из-за разрушения разрядников, ОПН, повреждения изоляции на трансформаторных подстанциях и др. На одно устойчивое ОЗЗ в сети в среднем возникает 1,5 двойных замыканий на землю, что свидетельствует о сравнительно низкой надежности штыревых изоляторов.

Для Цитирования:
Шумилов Ю. Н., Квицинский А. А., Сантоцкий В. Г., Шумилова Э. Д., Повышение надежности изоляции и электробезопасности воздушных линий с железобетонными опорами в сетях 6–20 кВ. Оперативное управление в электроэнергетике: подготовка персонала и поддержание его квалификации. 2018;5.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: