Введение 4
Глава 1 Анализ особенностей возникновения гололедных образований на
проводах воздушных линий 6
1.1 Причины возникновения гололеда на воздушных линиях 6
1.2 Методы мониторинга образования гололеда на воздушных линиях
10
1.3 Последствия образования гололеда на ВЛ 17
Глава 2 Методы удаления и плавки гололеда на воздушных линиях 20
2.1 Классификация способов плавки и удаления гололеда на проводах
ВЛ 20
2.2 Плавка гололеда, основанная на термическом воздействии 21
2.3 Плавка гололеда, основанная на термодинамическом воздействии
33
2.4 Удаление гололеда электромеханическим воздействием 34
2.5 Удаление гололеда механическим воздействием 35
Глава 3. Разработка решений по предотвращению гололедных аварий на ВЛ
110 кВ Жигулевского ПО 39
3.1 Выбор установки плавки гололеда 39
3.2 Техническое обеспечение плавки гололеда на ПС Жигулевская. . 41
3.3 Общие положения 49
3.4 Организация взаимодействия по согласованию и утверждению
программ плавки гололеда 50
3.5 Мероприятия, выполняемые перед началом гололедного сезона. 52
3.6 Порядок проведения пробных плавок гололеда 53
3.7 Порядок организации контроля за гололедообразованием на
участках ЛЭП, подверженных частому обледенению 55
3.8 Порядок проведения плавки гололеда 56
3.9 Требования к расчетным параметрам режима плавки гололеда,
приведенным в Ш1Г 61
3.10 Описание схем плавки гололеда и методов плавки гололеда на
проводах и грозозащитных тросах ЛЭП 62
Заключение 66
Список используемой литературы 67
Одним из основных требований к электроснабжению потребителей электрической энергии является надежность. Для ее обеспечения необходимо проводить множество мероприятий, в том числе предупреждение и устранение аварийных ситуаций.
В теплое время года к аварийным ситуациям относятся в основном грозы, сильные порывы ветра, обрыв проводов питающей сети или возникновения искрения, а как следствие, и возникновения пожара из-за соприкосновения деревьев с неизолированными проводами. Способы борьбы с данными видами аварийных ситуаций уже известны, хорошо изучены и успешно применяются повсеместно.
В холодное же время года к аварийным ситуациям относят те же порывы ветра, а также снегопады, которые могут приводить к налипанию мокрого снега на провода воздушных линий, образовывая гололед. Это может приводить к катастрофическим последствиям, большим убыткам для энергоснабжающих компаний, и даже к угрозе жизни людей. Исходя из этого, выявляется необходимость эффективной борьбы с
гололедообразованием на проводах ВЛ.
Опасность образования гололеда на токоведущих частях воздушных линий электропередач и грозозащитных тросов обуславливается обрывом проводов, их схлестом вследствие пляски, разрушением гирлянд изоляторов и самих опор. Обрыв питающих проводов ВЛ 110 кВ может приводить к обесточиванию большого числа потребителей, что не допустимо особенно в зимнее время года.
Однако, практика показывает, что методов борьбы с обледенением проводов не много и не все из них достаточно эффективны. Данный вид аварий является самым распространенным в зимнее время года, и эта проблема остается актуальной и по сей день.
«В качестве пассивной меры борьбы с гололёдом могут использоваться различные провода повышенной прочности. Следует также отметить провод провод с Z-образным сечением проволок верхних повивов, который состоит из одного или нескольких концентрических слоев круглых проволок (внутренние слои) и проволок сечением в виде «Z»» (внешние слои). Каждый слой провода имеет скрутку по длине, выполненную с определенным шагом. Гладкая поверхность снижает ветровые нагрузки на 30-35 % и препятствует налипанию снега и льда. Однако провод провод с Z-образным сечением проволок верхних повивов имеет ограничение на плавку гололёда, поскольку не допускает длительного повышения температуры свыше 80 °С» [1].
В целом же практическая реализация пассивных методов борьбы с гололёдом возможна только при проектировании и введении в строй новых линий электропередач. Реконструкция «старых» ВЛ связана со значительными затратами.
Исходя из вышесказанного, целью данной работы является снижение аварийности ВЛ 110 кВ.
Для достижения цели работы поставлены следующие задачи:
- Анализ особенностей возникновения гололедных образований на проводах воздушных линий.
- Рассмотрение методов удаления и плавки гололеда на воздушных линиях.
- Разработка решений по предотвращению гололедных аварий на ВЛ
110 кВ Жигулевского ПО.
Решение поставленных задач позволит определить наиболее эффективный метод борьбы с авариями, связанными с образованием гололеда на ВЛ 110 кВ на примере Жигулевского ПО, а также эти методы могут быть использованы в других регионах, где существует данная проблема.
Наледь на проводах ЛЭП образуется в результате оседания влаги на поверхности проводов при окружающей температуре воздуха от 0 до -5ОС. Корка льда при этом может достигать существенной величины, что значительно утяжеляет провод, что в свою очередь может привести к аварийной ситуации.
Существует несколько методов удаления гололеда, они основываются на таких типах воздействия как: термическое; термодинамическое; электромеханическое и механическое.
Каждый из методов имеет ряд преимуществ и недостатков. Например, методы, включающие механическое воздействие, подразумевают обесточивание ВЛ, что является недостатком, т.к. это может повлечь за собой материальный ущерб от недоотпуска электроэнергии. Метод, основанный на термодинамическом воздействии, заключается в предварительном разогреве провода с последующим термодинамическим ударом, из-за которого происходит сброс льда с проводов.
Следовательно, в случае частого образования гололедной муфты, недостатком такого способа является ускоренное изнашивание провода из-за частого воздействия термодинамических ударов.
Наиболее эффективным методом борьбы с гололедными отложениями на ВЛ является плавка постоянным током.
Для этой цели используются установки типа ВУНГ. Выбор такой установки осуществляется по основным параметрам линии, поэтому в работе рассмотрена линия ВЛ 110 кВ Жигулевск- Зольное (основные параметры представлены в таблице 5).
Исходя из приведенных данных выбрана установка ВУПГ-14/1200 производства ОАО «НИИНТ», с номинальным током 1200 А, входным напряжением 10 кВ, выходным напряжением 14 кВ и мощностью установки 16,8 МВт.
