Russian (CIS)English (United Kingdom)
ГлавнаяКонференцииПубликации → О проектировании кабельных линий 35-150 кВ и кабельных вставках в ВЛ
О проектировании кабельных линий 35-150 кВ и кабельных вставках в ВЛ
Кочет И.Ю.
Руководитель группы ВЛ
ОАО «ПРОМиК»

В последнее время в связи с резким увеличением потребления электрической энергии возникают вопросы увеличения пропускной способности ВЛ, повышения их надежности, строительства новых ВЛ.

Последнее сопряжено с огромными трудностями, особенно в условиях плотной городской застройки.

Нормы действующего законодательства запрещают строительство новых ВЛ на селитебной территории. Но в реальной жизни обойтись без прохождения хотя бы существующих ВЛ в действующих коридорах пока не реально. Коридоры существующих ВЛ являются зоной отчуждения, но они, как правило, оказываются плотно застроенными.

Нормативные документы допускают прохождение ВЛ над нежилыми постройками с соблюдением технологических габаритов.

Жилые постройки, находящиеся в охранных зонах ВЛ, должны быть снесены, что всегда встречает сопротивление населения, владельцев земельных участков (даже построившихся в охранной зоне ВЛ незаконно).

Выход из создавшейся ситуации- реконструкция существующих ВЛ с уменьшением ширины санитарно-защитной зоны, минимизацией объема сносимых строений, сокращением площади вырубки лесонасаждений.

Для решения поставленных задач предполагается замена ВЛ на кабельные линии, устройство кабельных вставок (учитывая прежде всего цены на землю в крупных городах и максимальное сохранение окружающей среды).

ОАО «ПРОМиК» были запроектированы несколько кабельных линий и кабельных вставок в ВЛ 35-150 кВ:

  1. Кабельная вставка на ВЛ-150 кВ Л-12А по склону Архирейской балки в районе парка Шевченко в г.Днепропетровске.
  2. КЛ-35 кВ к ПС 35/6 кВ «Спортивная» в г.Кривой Рог.
  3. Кабельная вставка ВЛ-150 кВ Л-12 в г.Днепропетровске.
  4. Вынос ВЛ 110 кВ «Усатово-Застава 1,2» с кабельной вставкой в г.Одесса.
  5. Реконструкция ВЛ-150 кВ Л-33/Л34 с кабельной вставкой с целью освобождения коридора для трассы новой ВЛ-330 кВ электроснабжения электросталеплавильного комплекса в г.Днепропетровске.

Остановимся, в частности, на видах запроектированных переходных пунктах кабельных линий в воздушную.

По проекту кабельной вставки в ВЛ-150 кВ Л-12А в качестве переходного пункта кабельной линии в ВЛ использовался металлический портал с двумя траверсами. На верхней траверсе на высоте 13,0 м крепились провода анкерного пролета ВЛ-150 кВ в сторону опоры №6. На нижней технологической траверсе на высоте 6,32 м от поверхности земли устанавливаются концевые кабельные муфты с присоединением к ним кабеля и ограничители перенапряжения с регистраторами срабатывания (ОПН) для защиты кабеля от грозовых перенапряжений.

Для защиты от механических повреждений и актов вандализма предусматривалась защита кабеля металлическими коробами.

Присоединение провода ВЛ к кабельной муфте и ОПН осуществлялось с помощью типовых зажимов (штыревых аппаратных, аппаратных и ответвительных зажимов).

По проекту «КЛ-35 кВ к ПС 35/6 кВ «Спортивная» в г.Кривой Рог.» предусматривалось два вида переходных пунктов ВЛ в КЛ:

1) Переходной пункт у ПС «Спортивная» в виде металлической решетчатой стойки высотой 11,2 м с двумя уголковыми траверсами. Нижняя траверса (на высоте 10,1м) предназначена для размещения оборудования- концевой муфты POLT-42D/IXO-L, ОПН НDA-41N (фирма «Rauxem»), опорного изолятора с зажимом для крепления провода. На верхней траверсе анкеровался концевой пролет ВЛ.

Для защиты от механических повреждений и актов вандализма предусматривалась защита кабеля полиэтиленовыми трубами. Кабель и трубы, защищающие кабель, крепились специальным немагнитным крепежом заводского изготовления (КОZ в зависимости от диаметра труб и диаметра кабеля). После монтажа кабелей верх труб заделывался гидроизоляционным покрытием Bitulep Al 20 пр-ва Словакии.

2) Переход ВЛ-35кВ (ответвления ВЛ) в кабельную линию на решетчатой опоре типа У 35-2т.

На опоре были предусмотрены уголковые металлоконструкции для крепления ОПН и концевых кабельных муфт фирмы «Rauxem». Разработаны специальные узлы крепления полиэтиленовых труб к опоре (кабель поднимается по опоре до высоты 6,5 м от дневной поверхности в полиэтиленовых трубах). Крепление непосредственно кабеля к опоре выполнялось изделиями заводского изготовления (перфорированным уголком и зажимом из немагнитного материала типа KOZ). Крепление провода к ОПН осуществлялось зажимами заводского изготовления. После монтажа кабелей верх труб заделывался гидроизоляционным покрытием Bitulep Al 20 .


По проекту «Кабельная вставка ВЛ-150кВ Л-12» предусматривались опоры-пункты перехода ВЛ-150 кВ в КЛ на базе опор типа У110-2+14 и УС110-6.

Опора УС 110-6 на высоте 15,5 м и опора У110-2+14 на высоте 24,5 м оборудуются специальным устройством для размещения оборудования: кабельной муфты с присоединением к ней кабеля, ОПН для защиты кабеля от перенапряжения с присоединением к ним спусков фазного провода. Устройство выполняется из швеллеров, приваренных к типовым нижним траверсам опоры У110-2 (одна траверса устанавливается дополнительно). В местах крепления муфт в устройстве выполняются прорези d=20 мм для размыкания замкнутого контура с целью предупреждения возникновения электромагнитного поля. Прорези заделываются изолирующим материалом, не проводящим ток (например, текстолитом).

Разработано специальное устройство крепления кабеля на опоре на выходе из муфт с применением немагнитного крепежа заводского изготовления (например зажима KOZ).

Для защиты от механических повреждений и актов вандализма предусматривается защита кабеля металлическими трубами до высоты не менее 4,5м и устанавливается заграждение высотой 2 м с предупреждающими плакатами. Трубы на всем протяжении (для исключения образования магнитного поля) разрезаются с последующей заделкой шва материалом непроводящим ток. После монтажа кабелей верх труб заделывается гидроизоляционным покрытием Bitulep Al 20 .

Металлические трубы защиты кабеля крепятся сваркой к конструкциям опор в местах пересечения диафрагм жесткости .

У опор выполняется заземляющее устройство в виде 3-х лучей, к которым присоединяются заземляющие спуски каждого ОПН.







Кроме того, на время установки кабельных муфт предполагается восстановления транзита ВЛ, для чего предусматривается дополнительное устройство на опорах с креплением на нем поддерживающей гирлянды и временных натяжных гирлянд для обвода средней фазы на опоре УС 110-6и и крайних фаз на опоре У110-2+14. После монтажа муфт дополнительное оборудование ликвидируется. Разработаны специальные крепления средней фазы на опоре УС 110-6и для перехода ВЛ на горизонтальное расположение проводов в пролете.


Обслуживание оборудования, размещаемого на технологических устройствах, будет осуществляться с помощью автотелевышки и только при снятом напряжении на ВЛ 150 кВ и кабеле 150 кВ.

Исходя из максимальной токовой нагрузки действующей ВЛ и с учетом поправочных коэффициентов (на температуру окружающей среды, глубину прокладки, удельного теплового сопротивления грунта, расположения кабелей) в проекте был выбран кабель XRUHAKXS 1x500 RMC/115, производства Elektrim Kable.

Кабель прокладывается в траншее на глубине 1,5 м от поверхности до верха кабеля по методу «треугольник», позволяющему сохранить большую токовую нагрузку при меньшей ширине траншеи. Засыпка кабеля в траншее производится бетонитовой смесью, состоящей из одной части цемента М250 и 14 частей песка. Эта смесь гарантирует стабильные во времени условия термического сопротивления грунта и предохраняет кабель от механических повреждений. Сверху бетонит засыпается слоем песка, на который укладываются защитные ж/б плиты.


При выполнении проекта выноса ВЛ 110 кВ «Усатово- Застава 1,2» с кабельной вставкой в г. Одесса переход воздушной линии в КЛ осуществлялся на проектируемых опорах №1 и №2 типа УС 110-6и с установкой на высоте 11,5 м специальных металлоконструкций для размещения 6-ти комплектов оборудования: для концевой кабельной муфты с присоединением к ней кабеля 110 кВ, ограничителем перенапряжения для защиты кабеля от перенапряжений и шинной опоры с опорным изолятором с присоединением к ней спуска фазного провода.

Специальные металлоконструкции для размещения высоковольтного оборудования изготавливаются из швеллеров и прикрепляются к поясным уголкам опоры сваркой и болтовыми соединениями. В местах крепления муфт в устройстве выполняются прорези d=20 мм для размыкания замкнутого контура с целью предупреждения возникновения электромагнитного поля. Прорези заделываются изолирующим материалом, не проводящим ток (например, текстолитом).

Для крепления обводной гирлянды верхнего провода предусмотрена балка. Провода верхних и средних фаз спусками через две поддерживающие гирлянды присоединяются к опорным изоляторам шинных опор.

Металлические трубы защиты кабеля крепятся к конструкциям опор с двух сторон специальными держателями.

Трубы на всем протяжении (для исключения образования магнитного поля) разрезаются с последующей заделкой шва материалом непроводящим ток. После монтажа кабелей верх труб заделывается гидроизоляционным материалом Bitulep Al 20.

Крепления кабеля на опоре на выходе из муфт предусматривается с применением немагнитного крепежа заводского изготовления (например зажима KOZ).

К заземляющему устройству опор присоединяются заземляющие спуски от каждого ОПН (кабелем ВВГ-1 сеч. 1х95 мм2). Крепление спуска выполняется зажимом KOZ.

Обслуживание оборудования и защита кабеля от механических повреждений и вандализма предусматривается аналогично предыдущему проекту.

Выше были рассмотрены примеры пунктов перехода на базе металлических решетчатых конструкций. В случае применения решетчатых опор не всегда решается вопрос с их размещением на трудных, стесненных участках трассы.

Сегодня при проектировании на селитебных территориях нужен индивидуальный подход, применение новых опор.

Для решения задач экономии отводимых земель в городской черте подходят опоры на базе МГС.

ОАО «ПРОМиК» в 2008 году был выполнен проект с применением опор на базе МГС для кабельных участков трассы ВЛ-150 кВ.

Необходимость реконструкции ВЛ-150кВ Л-33/34 была обусловлена потребностью улучшения надежности электроснабжения левобережной части города Днепропетровска и выполнялась с целью освобождения коридора для трассы новой ВЛ-330 кВ электроснабжения электросталеплавильного комплекса города.

С целью уменьшения объема сносимых строений часть трассы реконструируемой ВЛ-150 кВ протяженностью 1,29 км была выполнена в кабельном варианте.

Воздушный участок выполнялся проводом АС-300/39 с коэффициентом загрузки 0,9 и учитывая поправочные коэффициенты на способ прокладки, глубину прокладки, тепловое сопротивление грунта, температуру грунта, температуру воздуха, эффект близости цепей был выбран кабель с сечением токопроводящей жилы 800 мм2 производства «Nexans». По данным системы максимальная величина однофазного тока односекундного короткого замыкания на землю равна 19,24 кА. Учитывая все эти факторы, к установке принят кабель A 2xS(FL)2Y 1x800(rm) 95, 87/150/170 кВ.

На всем протяжении кабельного участка кабель прокладывается в земле на глубине не менее 1,50м. Механической защитой кабеля служат ж.б лотки и плиты перекрытия. Для сохранения высокой пропускной способности кабеля, внутренняя часть лотков засыпается грунтовой смесью с контролируемыми тепловыми характеристиками(смесь песка и гравия в соотношении 1:1).

Для перехода ВЛ в кабельную вставку была разработана специальная концевая кабельная опора КМД-150-2к на базе стойки МГС.

Концевая опора выполнена в 2-х ярусах с треугольным расположением проводов каждой цепи. Для перехода с провода на кабель на опоре предусматриваются специальные траверсы для установки оборудования: опорного изолятора (шинной опоры) ШО-150Б-УХЛ, ограничителя перенапряжения (ОПН) 2P3 HSRC -120, концевой кабельной муфты OHVT-170C (фирма «Rauxem»).

Для крепления кабелей к конструкции специальных траверс правой и левой цепи предусматривается кабельная площадка( см.рис.), закрепляемая к стволу опоры на отметке 6,50 м.

Разработано специальное устройство крепления кабеля на опоре на выходе из муфт с применением немагнитного крепежа заводского изготовления (например зажима KOZ).

Монтаж кабеля по стволу опоры осуществляется в полиэтиленовых трубах O160мм с помощью кабельроста DSH 200 H 80/6 с использованием кабельных держателей UK-1, изготовленных по заказу из листового алюминия и поставляемых комплектно с кабельростом (ТФ «Кабель»).

Крепление кабельростов к телу опоры (между фланцем №1 и фланцем №2) предусматривается посредством стальной полосовой ленты РТС 25/50 на расстоянии 0,5м.

ОПН присоединяются к контуру заземления опоры через сигнализаторы срабатывания изолированными заземляющими спусками (кабель ВВГ-1 сеч. 1х95 мм2). Крепление спуска выполняется зажимом KOZ.

Экран кабеля заземляется в двух точках с разземлением в соединительных муфтах с целью уменьшения величины протекающих токов по экрану.

Полиэтиленовые трубы защиты кабеля (6шт) заложены в фундаментной конструкции кабельной опоры. Кабель, проложенный в траншее в ж/б лотках, затягивается в трубы и крепится на опоре.

Все запроектированные кабельные линии и вставки были выполнены в соответствии с заданиями на проектирование, выданными заказчиком с учетом их «пожеланий», не всегда отвечающим современным требованиям подхода к реконструкции ВЛ.

Кроме того, отсутствуют четкие директивные указания и нормативные документы, касающиеся некоторых вопросов проектирования КЛ.

В частности, не пришли к единому мнению наука и эксплуатация в вопросах заземления экрана кабеля, величины сопротивления заземления переходных пунктов (опор), способах защиты кабеля и др.

Проектировщики ждут четких стандартов отрасли и нормативных документов по проектированию силовых кабельных линий 110-500 кВ.

 





Сейчас 71 гостей онлайн
Применение полимерных стоек, как опор ВЛ, в ближайшие 10 лет:
 
Locations of visitors to this page