По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

Повышение надежности кабельных линий 110–220 кВ в условиях Крайнего Севера

Эксплуатация кабельных линий высокого напряжения на территории Республики Саха (Якутия) сопровождается значительными рисками, связанными с экстремальными климатическими условиями Крайнего Севера. Суточные и сезонные перепады температур, воздействие ветра, солнечной радиации и морозного пучения оказывают критическое влияние на состояние изоляции кабельных муфт 110–220 кВ. На примере объектов ПАО «Россети» МЭС Востока рассмотрены причины повреждений концевых муфт различного исполнения и проанализирован механизм отказов, связанных с образованием воздушных промежутков и развитием частичных разрядов при низких температурах. Представлены реализованные технические решения, включая размещение муфт в утеплённых быстровозводимых сооружениях (БВС) и внедрение волновых устройств определения места повреждения.

Литература:

1. Ветлугаев С.С., Карпенко А.А., Поляков В.О. Комплексный подход к исследованию повреждений муфт силовых кабелей высокого напряжения // Кабели и провода. — 2017. — № 1 (362). — С. 8–14.

2. Галкин Ю.М., Шишкин Н.В. Диагностика повреждений на воздушных линиях высокого напряжения с применением современных методов регистрации перенапряжений // Известия вузов. Электромеханика. — 2022. — № 6. — С. 58–66.

3. Киселев А.Ю., Львов А.П., Васильев П.Ф. Актуальные проблемы эксплуатации и способы повышения пропускной способности объектов электроэнергетики Республики Саха (Якутия) // Передача и распределение электроэнергии. — 2024. — № 2 (83). — С. 48–61.

4. Куштапин А.В., Львов А.П., Пинчуков П.С., Киселев А.Ю. Применение приборов волнового определения мест повреждения на объектах энергосистемы Республики Саха (Якутия) // Энергия единой сети. — 2024. — № 5–6 (75). — С. 12–15.

5. Лачугин В.Ф. Волновые методы определения места повреждения на воздушных линиях электропередачи // Релейная защита и автоматизация. — 2023. — № 1 (50). — С. 58–61.

6. Львов А.П., Пинчуков П.С. Оптимизация поиска мест повреждения воздушных линий электропередачи 220 кВ, расположенных на территории Республики Саха (Якутия), с применением волновых ОМП // Электроэнергия. Передача и распределение. Спецвыпуск «Россети». — 2023. — № 1 (28). — С. 44–48.

7. Мясникова Е.М. Вопросы влияния климатических факторов на воздушные линии электропередачи // Электроэнергия. Передача и распределение. — 2018. — № 6 (51). — С. 70–73.

8. Першин В.И., Холодов А.Г., Сидоров М.В. Особенности проектирования и эксплуатации кабельных линий в условиях низких температур и сезонного промерзания грунтов // Электротехнические системы и комплексы. — 2021. — № 2. — С. 15–23.

9. Сергеев А.В., Шестернин А.М. Влияние экстремальных климатических факторов на надёжность оборудования высоковольтных сетей // Энергетика регионов России. — 2020. — № 4. — С. 27–35.

Эксплуатация энергетической инфраструктуры в районах Крайнего Севера характеризуется сочетанием экстремальных природно-климатических факторов, оказывающих существенное влияние на состояние и ресурс оборудования. Республика Саха (Якутия) является одним из наиболее суровых регионов России: для неё характерны длительная малоснежная зима с устойчивым антициклональным режимом, выраженная температурная инверсия в горных районах и рекордные амплитуды годовых и суточных температур. Средняя температура января в зоне ответственности филиала ПАО «Россети» МЭС Востока достигает –44 °С, а колебания между абсолютным минимумом и максимумом превышают 100 °С, что является одним из наиболее высоких показателей в мире. Дополнительным дестабилизирующим фактором выступают резкие температурные переходы — от –50…–60 °С до –25…–30 °С всего за несколько часов.

В подобных условиях обеспечение бесперебойной передачи и распределения электроэнергии приобретает критически важное значение для жизнедеятельности региона. Дефицит мощности в отопительный сезон 2024–2025 гг. достиг 224 млн кВт·ч, а рост потребления за 11 месяцев 2024 г. составил 8,6 %. Высокая нагрузка на сети сочетается с повышенной вероятностью отказов оборудования, особенно в узловых элементах кабельных линий высокого напряжения, где температурные деформации и воздействие атмосферных факторов приводят к ускоренной деградации изоляции.

Одной из наиболее актуальных проблем является аварийность концевых кабельных муфт 110–220 кВ наружной и внутренней установки. На фоне экстремального климата возрастает вероятность образования воздушных промежутков в зоне сопряжения кабельной изоляции и стресс-конуса, что инициирует развитие частичных разрядов и последующий пробой. Устранение повреждений в зимний период осложняется низкими температурами, ограниченной транспортной доступностью и ухудшением условий работы оперативно-ремонтного персонала.

Филиал ПАО «Россети» МЭС Востока осуществляет эксплуатацию значительного комплекса магистральной электросетевой инфраструктуры, включающего 4953 км воздушных линий электропередачи напряжением 220 кВ, а также 17 подстанций соответствующего класса. На подстанциях размещается крупный парк кабельного оборудования:

Для Цитирования:
Повышение надежности кабельных линий 110–220 кВ в условиях Крайнего Севера. Главный энергетик. 2026;1.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: