Дополнительные мероприятия, направленные на повышение грозоупорности ЛЭП в районах с высоким удельным сопротивлением грунта

В зависимости от технико-экономического обоснования могут быть приняты нижеприведенные типовые технические решения, применение которых рекомендуется рассмотреть в качестве пилотных проектов
на ВЛ 110-220 кВ ДЗО с последующим анализом и расчетами эффекта, направленного на повышение грозоупорностиэнергообъектов ДЗО.

Уменьшение сопротивления заземления опор

Большое сопротивление заземления связано с тем, что в районе присутствует «глубокое промерзание грунта», сопротивление в этом случае затруднено из-за увеличения сопротивления грунта при замерзании воды в самом грунте.

Уменьшение сопротивления заземления опор и оборудования
ПС 35 кВ и выше рекомендуется путем преодоления участка замерзания грунта в результате заглубления заземляющих стержней до преодоления замерзающих грунтов.

Уменьшение вероятности перекрытия двух фаз на «землю» и двухфазного КЗ, отключением ВЛ с неуспешным АПВ

Уменьшение вероятности перекрытия двух фаз на «землю» и двухфазного КЗ, в целях исключения случаев обесточения потребителей может быть обеспечено путем увеличения фазной изоляции или помещения изоляторов на изолированных траверсах.

Такое увеличение изоляции может быть достигнуто путем изготовления траверс из стеклопластика или путем применения стеклопластиковых проставок на изоляторах.

В этом случае КЗ на опоре на одну фазу снизит напряжение на опоре до уровня, когда вероятность перекрытия второй фазы значительно мала.

На рис. 25-30 схематично представлено выполнение предлагаемой опоры трехфазной ЛЭП с различной конфигурацией вставок из электроизоляционного композиционного материала:

ü на рис.25 - вариант выполнения опоры с вставками из электроизоляционного композиционного материала в виде сплошного цилиндра;

ü на рис.26 - вариант выполнения опоры с вставками из электроизоляционного композиционного материала в виде полого цилиндра;

ü на рис.27 - вариант выполнения опоры с вставками из электроизоляционного композиционного материала в виде сплошного усеченного конуса;

ü на рис.28 - вариант выполнения опоры с вставками из электроизоляционного композиционного материала в виде полого усеченного конуса;

ü на рис.29 - вариант опоры с вставками из электроизоляционного композиционного материала в виде комбинации цилиндров и конусов;

ü на рис.30 - вариант выполнения опоры с вставками из электроизоляционного композиционного материала в виде продолжения типового изолятора.

Рис. 25

Рис. 26

Рис. 27

Рис. 28

Рис. 29

Рис. 30

Опора линии электропередачи (Рис.25-30) содержит стойку 1, оголовник 2, состоящий из нескольких стержней, являющихся продолжением стойки 1, число которых равно числу фаз линии электропередачи, вставки 3 из электроизоляционного композиционного материала, расположенные между стержнями 2 и элементами крепления 4 проводов 5.

В качестве элементов крепления 4 могут быть использованы типовые изоляторы.

Длина вставок L выбрана удовлетворяющей следующим условиям:

где, U_стр - напряжение стримерного разряда,

U_ф - напряжение фазы линии электропередачи,

Е_стр - напряженность электрического поля в канале стримера.

Электроизоляционный композиционный материал может быть выбран со следующими характеристиками: модуль упругости при изгибе
10-18 МПа, модуль упругости на растяжение 7-18 МПа, устойчивость при поперечной нагрузке 2500-20000 МПа, электрическая прочность
10-60 кВ/мм, электрическая прочность по поверхности 5-10 кВ/см, объемное сопротивление 10 ¹¹-10¹⁷ Ом·см.

Указанные вставки могут быть выполнены:

- из стеклопластиковых композиционных материалов;

- в виде сплошного или полого цилиндра;

- в виде усеченного конуса;

- в виде полого усеченного конуса;

- в виде комбинации цилиндров и конусов;

- в виде продолжения типовых изоляторов.

В качестве физических характеристик вставок из электроизоляционного композиционного материала выбраны следующие характеристики материала, которые необходимы при реализации конструкции и реализации поставленных задач: прочность на растяжение = 60-2000 МПа, объемное сопротивление =1012-1015 Ом·см, модуль упругости при изгибе
10-18 МПа, модуль упругости на растяжение 7-18 МПа, устойчивость при поперечной нагрузке 2500-20000 МПа, электрическая прочность
Е=10-60 кВ/мм, электрическая прочность по поверхности композиционного материала Е=4,0-10 кВ/см.

Введение новых физических характеристик для вставок из электроизоляционного композиционного материала связано с тем, что при предлагаемой конструкции опоры ЛЭП указанные вставки работают не только на растяжение, но и на сжатие, и на изгиб и должны обеспечивать приемлемые характеристики по токам утечки, пробивному напряжению и электрическую прочность по поверхности материала.

Этим требованиям в качестве материала для вставок из электроизоляционного композиционного материала удовлетворяет стеклотекстолит.

Поражение ЛЭП происходит после удара молнии в опору или провод ЛЭП.

При ударе молнии в провод 5 фронт волны достигает опоры, потенциал провода 5 оказывается достаточно высоким по отношению к заземленной стойке 1, происходит пробой элемента крепления 4 фазы, на которую пришелся удар молнии, и вставки из электроизоляционного композиционного материала 3.На стойке 1, при этом из-за ее индуктивного и активного сопротивления возрастает напряжение, и если оно достаточно для пробоя изоляции другой фазы, происходит пробой изоляции вставки из электроизоляционного композиционного материала следующей фазы. Велика вероятность пробоя и третьей фазы при трехфазном выполнении ЛЭП. Пробои формируют проводящие каналы между фазами ЛЭП и возникает КЗ рабочего напряжения между фазами.

В том случае, когда оказывается пробитой только одна фаза ЛЭП с изолированной нейтралью (6-35 кВ), линия не отключается и не происходит нарушения электроснабжения потребителей.

При возникновении двухфазного перекрытия срабатывает защита и ЛЭП отключается до срабатывания автоматического повторного включения (АПВ) и при не устранении КЗ, отключается.

Применение же вставок из электроизоляционного композиционного материала длиной L, указанное в п. 2.5, обеспечивает сохранение электрической прочности изоляционного промежутка между двух фаз и предотвращает появление двухфазного (трехфазного) КЗ, линия не отключается, не происходит обесточение потребителей, и при этом повышается ее грозоупорность.

U_стp - напряжение, которое обеспечивает продвижение стримера в воздушном промежутке. Для стандартных атмосферных процессов
U_стр = 1000 кВ, при изменении высоты расположения ЛЭП, влажности воздуха, его состава U_cтp может меняться в сторону уменьшения.

Напряжение для промежутка двух фаз определяется следующим образом:

U_стр= 2 (Е_стр·L+ √ 3 U_ф),

где, Е_стрнапряженность канала стримера,

L - длина вставки из электроизоляционного композиционного материала;

U_ф - фазное рабочее напряжение ЛЭП.

Выполнение вставки из электроизоляционного композиционного материала, например, из стеклопластиковых материалов, в виде сплошного или полого цилиндра, или сплошного или полого конуса позволяет повысить эксплуатационные характеристики конструкций опор, упрощает и удешевляет реконструкцию и модернизацию линий, находящихся в эксплуатации.

В том случае, когда вставки из электроизоляционного композиционного материала выполнены полыми и являются продолжением стержней оголовка опоры ЛЭП, обеспечивается надежная эксплуатация ЛЭП, упрощается технология монтажа вставок из электроизоляционного композиционного материала на действующей ЛЭП.

---

Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 1313; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!