По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.315

Сравнительный анализ ВЛ СВН на постоянном и переменном токе

Шульга Р. Н. канд. техн. наук, ВЭИ – филиал ФГУП «РФЯЦ – ВНИИТФ им. акад. Е. И. Забабахина», г. Москва

Проведен сопоставительный анализ ППТ и ЛЭП. Показано, что критическая длина ППТ составляет 400–700 км, при превышении которой выгоднее строить ППТ. Эта длина зависит от класса напряжения, пропускной способности и условий пролегания ВЛ. Сравнительный анализ конструкций опор ВЛ СВН показывает существенное преимущество опор на постоянном токе: масса в 2 раза меньше, габарит по ширине траверсы в 2 раза меньше, число гирлянд изоляторов в 1,5 раза меньше, число проводов в полюсе также в 2 раза ниже. Потери от нагрева проводов и от короны на постоянном токе также существенно ниже. Надежность ВЛ постоянного тока выше, чем на переменном токе, благодаря тому, что при КЗ одного полюса сохраняется передача мощности отключением этого полюса и форсировкой по току другого полюса. На переменном токе однофазное КЗ приводит к сбросу мощности электропередачи. Для магистральных электропередач с мощностью. сопоставимой с примыкающими системами, такой сброс недопустим, т. к. такие системы могут терять устойчивость.

Литература:

1. Шульга Р.Н., Хренников А.Ю. Обеспечение надежной работы электрооборудования с учетом предыдущих и перспективных разработок ВЭИ. – М.: НТФ «Энергопресс», 2021. – 96 с.

2. Шульга Р.Н., Стальков П.М., Смирнова Т.С. Комплексы электрооборудования для передач и вставок постоянного тока // Энергия единой сети. – 2021. – № 3. – С. 60–68.

3. Шульга Р.Н., Смирнова Т.С. Вклад ВЭИ в технику постоянного тока высокого напряжения // Энергоэксперт. – 2021. – № 3. – С. 8–14.

4. Шульга Р.Н., Стальков П.М. Применение технологии постоянного тока в электроснабжении, новый этап // Новости электротехники. – 2019. – № 1 (115). – С. 28–30.

5. Балыбердин Л.Л. Развитие техники ППТ ВН в отечественной энергетике. Вклад НИИПТ в теорию и практику создания ППТ ВН. – URL: http://www.niipt.ru/

6. Ивакин В.Н., Сысоева Н.Г., Худяков В.В. Электропередачи и вставки постоянного тока и статические тиристорные компенсаторы. – М.: Энергоатомиздат, 1993. – 336 с.

7. Электропередачи 1150 кВ: Сб. ст.: в 2-х кн. / Под общ ред. Г.А. Илларионова, В.С. Ляшенко. – М.: Энергоатомиздат, 1992. – 280 с.

8. Концепция развития электропередач и вставок постоянного тока в ЕЭС России. – СПб., 2016. – С.27. – URL: http://www.niipt.ru/

9. ППТ. – URL: http://www.Microsoft Word5.2-5.23/

10. Шульга Р.Н. Преобразовательные подстанции на IGBT-транзисторах // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. – 2021. – № 12. – С. 38–50.

11. Шульга Р.Н. Преобразовательные подстанции на тиристорах // Оперативное управление в электроэнергетике. – 2021. – № 6. – С. 5–14.

12. Видинеев А.В. Изоляция ВЛ ППТ: критерии выбора и мировой опыт эксплуатации // Электро. – 2015. – № 3. – С. 2–6.

13. Чудный В.С. Оптимизация параметров ВЛ ПТ СВН и УВН с учетом требований надежности и экологии // Автореф. канд. дисс. – СПб., 2002.

14. Лозинова Н., Мазуров М. ППТ. Перспективы применения // Новости электротехники. – 2021. – № 2 (128)–3 (129).

15. Каверина Р., Коган Ф., Яковлев Л.Ю. Повышение надежности ВЛ 35–750 кВ // Новости электротехники. – 2007. – № 4 (46).

Отмеченные в 2021 г. 100-летие плана ГОЭЛРО и 100-летие ВЭИ подвело определенный итог деятельности ведущих организаций страны (ВЭИ, НИИПТ, ЭСП) и примерно 60 других организаций и заводов по созданию впервые в мире комплексов электрооборудования (КЭО) СВН на постоянном и переменном токе. К концу 1980-х гг. было разработано, испытано и поставлено КЭО 1500 кВ постоянного тока для ППТ «Экибастуз-Центр» мощностью 6 ГВт длиной около 2500 км.

На интервале 1980–1988 гг. был введен в эксплуатацию КЭО 1150 кВ переменного тока для ЛЭП «Итат-Челябинск» мощностью 5 ГВт длиной 2350 км с 6 подстанциями, которая после 1991 г. была переведена на напряжение 500 кВ. Для организации межсистемного транзита в 1998 г. была введена в эксплуатацию ЛЭП «Итат-Барнаул» длиной 445 км с целью повышения пропускной способности транзита до 1 ГВт. На рис. 1 приведено фото участка ВЛ 1150 кВ «Итат-Барнаул».

По рассматриваемой тематике может быть рекомендована следующая библиография. Тематика разработки КЭО обоих типов и испытаний на уникальном стенде МИС в г. Тольятти отражена в [1, 2]. Публикации [3–5] отражают вклад ВЭИ (преобразовательная подстанция) и НИИПТ (воздушная линия – ВЛ) в разработку КЭО 1500 кВ. В [6, 7] соответственно отражены ключевые этапы КЭО 1500 и 1150 кВ. В рассматриваемой статье рассмотрен ряд аспектов, связанных с проектированием ВЛ СВН ППТ и ЛЭП и их сравнительным анализом.

Передачи электрической мощности постоянным током высокого напряжения развиваются и реализуются в промышленных масштабах с начала 1950-х гг. В последние годы число проектов передач и вставок постоянного тока (ППТ и ВПТ) в мировой энергетике значительно возросло. На рис. 2 показан прогресс в части параметров ППТ на протяжении 50 лет, где обозначены 1, 3 – соответственно мощность Р и напряжение U традиционных электропередач для передачи больших мощностей на дальние расстояния по технологии преобразователей тока (ПТ); 2, 4 – соответственно Р и U – для преимущественно кабельных электропередач по технологии преобразователей напряжения (ПН) [4].

Для Цитирования:
Шульга Р. Н., Сравнительный анализ ВЛ СВН на постоянном и переменном токе. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2022;3.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: