3.1.1. Общие сведения

Пропускная способность ВЛ устанавливается на основе расчета электрической сети. Средние значения дальности передачи и пропуск­ной способности по линиям электропередачи напряжением 110–1150 кВ приведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Пропускная способность линий электропередачи 110–1150 кВ

Напряже­ние, кВ

Сечение фазы, мм2

Пропускная способность ВЛ, МВт

Длина линии

электропередачи, км

Нату­ральная

При плотности тока 0,9 А/мм2

Предельная (КПД = 0,9)

Средняя

(меж­ду двумя сосед­ними ПС)

110

70-240

30

11-37

80

25

150

150-300

60

31-63

250

20

220

240-400

135

74-123

400

100

330

2x240-2x400

360

221-368

700

130

500

3x330-3x500

900

630-1064

1200

280

750

5x300-5x400

2100

1500-2000

2200

300

1150

8x300-8x500

5200

4000-6000

3000

-

Примечание.

Для ВЛ 750-1150 кВ плотность тока принята равной 0,85 А/мм2.

Линии электропередачи состоят из ВЛ основной и распределительной сети. ВЛ основной сети обеспечивают связь между крупными электростан­циями и передачу мощности от них в районы потребления электроэнер­гии. ВЛ распределительной сети обеспечивают передачу электроэнергии от ПС основной сети и электростанций к потребителям электроэнергии.

При проектировании основной электрической сети энергосистем рекомендуется:

намечать линии электропередачи через крупные узлы нагрузки, из­бегать прямых связей между электростанциями;

производить выбор схемы присоединения электростанции и ПС к основной сети с учетом надежности питания узла электрической сети и необходимости обеспечения транзита мощности по ВЛ;

сооружать между двумя узлами сети по одной трассе, как правило, не более двух линий электропередачи одного напряжения. При необ­ходимости дополнительного усиления сети следует рассматривать це­лесообразность сооружения ВЛ по другим направлениям или выполне­ние электропередачи на более высоком напряжении.

Проектирование распределительной сети энергосистем осуществ­ляется с учетом следующего:

в районах с малым охватом территории сетями при близких значе­ниях технико-экономических показателей вариантов развития сети рекомендуется отдавать предпочтение сооружению ВЛ по новым трас­сам;

в крупных городах и промышленных районах с большой концент­рированной нагрузкой по одной трассе может предусматриваться стро­ительство двух и более ВЛ;

при прохождении ВЛ по территории городов, промышленных рай­онов, на подходах к электростанциям ПС, в стесненных условиях, лес­ных массивах и т. д. ВЛ рекомендуется выполнять на двухцепных опо­рах. При этом подвеска одной цепи рекомендуется в случае, когда не­обходимость ввода второй цепи возникает в срок более трех лет после ввода первой, а также когда отключение первой цепи на время прове­дения работ по подвеске второй допустимо по условиям электроснаб­жения. Допускается подвеска на одних опорах ВЛ разных классов на­пряжений;

при питании ПС с потребителями первой категории применение двух одноцепных ВЛ вместо одной двухцепной допускается при нали­чии обоснований.

При развитии распределительных сетей отдельных номинальных напряжений необходимо учитывать следующие рекомендации.

При напряжении сети 220–330 кВ:

использовать в сети одно- и двухцепные ВЛ 220–330 кВ;

при питании ПС по одноцепной ВЛ с двухсторонним питанием об­щее число промежуточных ПС не должно превышать трех, а длина та­кой ВЛ, как правило, не должно быть больше 250 км;

присоединять к двухцепной ВЛ 220 кВ с двухсторонним питанием до пяти промежуточных ПС. При этом присоединение ПС рекоменду­ется принимать по схеме «мостик» или блочной схеме (от одной или двух ВЛ 220 кВ);

проектировать сеть 220–330 кВ внешнего электроснабжения круп­ных и крупнейших городов с использованием принципа кольцевой конфигурации. В системе электроснабжения таких городов рекомен­дуется предусматривать сооружение не менее двух ПС 220–330 кВ, че­рез которые осуществляется связь с сетью энергосистемы, а питающие ВЛ рекомендуется прокладывать по разным трассам. При присоедине­нии сети крупных и крупнейших городов к энергосистеме рекоменду­ется обеспечивать минимальные транзитные перетоки мощности через городскую сеть. Общее количество и пропускная способность линий, связывающих сети таких городов с энергосистемой, рекомендуется вы­бирать с учетом обеспечения питания городских потребителей без ог­раничений при отключении двухцепной питающей ВЛ 220 кВ;

выполнять, как правило, ПС 220–330 кВ двухтрансформаторными. При большой концентрации нагрузок ПС 330 кВ могут выполняться с установкой трех–четырех трансформаторов. Установка на ПС одного трансформатора допускается временно при обеспечении резервирова­ния потребителей.

При напряжении сети 110 кВ:

не допускать сооружения новых протяженных ВЛ 110 кВ параллель­но существующим ВЛ 220 кВ;

использовать в качестве источников питания сети 110 кВ ПС 220– 330/110 кВ, имеющие независимые питающие линии, и шины 110 кВ электростанций;

обеспечивать двухстороннее питание ПС, присоединенных к одно-цепной ВЛ 110 кВ. Длина такой ВЛ, как правило, не должна быть более 120 км, а количество присоединяемых промежуточных ПС – более трех. Присоединение к такой ВЛ двухтрансформаторных ПС рекомендуется по схеме «мостик». При однотрансформаторной ПС (первый этап раз­вития двухтрансформаторной ПС) присоединение к линии осуществ­ляется по блочной схеме. Допускается присоединение ПС к одноцепной тупиковой ВЛ 110 кВ только па первом этапе развития сети. При этом резервирование ответственных потребителей должно быть обес­печено по сети вторичного напряжения;

осуществлять применение двухцепных ВЛ с двухсторонним пита­нием в системах электроснабжения крупных городов, а также в схемах внешнего электроснабжения потребителей транспортных систем (элек­трифицированные участки железных дорог, продуктопроводов и т.п.). К таким ВЛ рекомендуется присоединение не более пяти промежуточ­ных ПС, с чередованием ПС но схеме «мостик» и блочной схеме;

применять двухцепные тупиковые ВЛ в схемах электроснабжения крупных городов, промузлов, промышленных предприятий и т. п. с при­соединением к такой ВЛ до двух ПС 110 кВ. При этом потребители пер­вой категории таких ПС должны резервироваться по сети вторичного напряжения. К двум одноцепным тупиковым ВЛ может быть присое­динено до трех ПС.

При напряжении сети 35 кВ:

не допускать сооружения новых протяженных ВЛ 35 кВ параллель­но существующим ВЛ 110 кВ и не сооружать новые ВЛ 35 кВ протяжен­ностью свыше 80 км;

оценивать целесообразность сооружения новых ВЛ 35 кВ в габари­тах 110 кВ;

рассматривать возможность перевода существующих ВЛ 35 кВ на напряжение 110 кВ;

использовать преимущественно одноцепные ВЛ 35 кВ с питанием от разных ПС 110–220 кВ или разных секций (систем шин) одной ПС.

Трасса ВЛ выбирается по возможности кратчайшей с учетом усло­вий отчуждения земли, вырубки просек, комплексного использования охранной зоны и приближения к дорогам и существующим ВЛ.

Протяженность намечаемых ВЛ при отсутствии более точных дан­ных может быть принята на 20–25 % больше воздушной прямой (боль­шее значение относится к территориям с высокой плотностью застрой­ки, развитой сетью дорог и инженерных коммуникаций, интенсивной хозяйственной деятельностью). В районах городской и промышленной застройки, а также в других сложных случаях длину ВЛ следует прини­мать с учетом конкретных условий.

Вблизи промышленных предприятий трассы ВЛ, как правило, рас­полагаются вне зон действия ветра преобладающего направления от источников загрязнения.

На железобетонных опорах сооружаются двухцепные ВЛ до 220 кВ включительно. В последние 10–15 лет строительство ВЛ 500 кВ на же­лезобетонных опорах составляло около 40 % общего ввода новых ВЛ. На ВЛ 750–1150 кВ используются металлические опоры. В условиях, когда доставка железобетонных опор па трассу ВЛ затруднена, реко­мендуется использовать металлические опоры.

На ВЛ напряжением 35 кВ и выше рекомендуется применять сталеалюминевые провода. Использование алюминиевых проводов и про­водов из алюминиевого сплава обосновывается расчетами. На больших переходах через водные пространства (ущелья) при наличии техниче­ской целесообразности в качестве проводов могут применяться сталь­ные канаты.

Обозначения марок проводов для ВЛ электропередачи приведены ниже.

Провод скрученный из алюминиевых проволок.....................................А

Провод из алюминиевых проволок и стального сердечника.................АС

Провод марки АС, у которого стальной сердечник покрыт

смазкой повышенной теплостойкости и изолированной пленкой.......АСК

Провод, скрученный из проволок нетермообработанного

алюминиевого сплава...............................................................................АН

Провод, скрученный из проволок термообработанного

алюминиевого сплава..............................................................................АЖ

Сталеалюминевый провод марки АСК, у которого

межпроволочное пространство заполнено смазкой..........................АСКП

Сталеалюминевый провод марки АСК, у которого

межпроволочное пространство заполнено смазкой...........................АСКС

 

Срок службы алюминиевых и медных проводов составляет 45 лет, проводов марки АЖ и АН – 25 лет.

В последние годы на ВЛ 6–10–35 кВ получили распространение самонесущие изолированные провода (СИП). Последняя конструкция такого провода – СИП-3. Это одножильный самонесущий провод с за­щитным покровом. Жила выполнена из алюминиевого сплава высокой прочности или из сталеалюминия.

Рекомендуемая область применения проводов различных марок приведена в табл. 3.2.

Таблица 3.2

Рекомендуемая область применения проводов различных марок

Область применения

Марка провода

Номинальное сечение, мм2

Отношение сечений алю­миниевой части провода к сече­нию стального сердечника

Районы с толщиной стенки гололеда до 20 мм

АС

АЖ

До 185

240 и более

120-185

6-6,25

7,71-8,04

Районы с толщиной стенки гололеда более 20 мм

АС

До 95

120-400

500 и более

6 4,29-4,39

7,71-8,04

На побережье морей, соленых озер, в районах засоленных песков, в промышленных рай­онах, где сталеалюминевые провода разрушаются от корро­зии

АСК, АСКС, АСКП

120-300

6,11-6,25

Сети сельскохозяйственного назначения напряжением до 110 кВ

А

Ж

50-240

50-185

Ориентировочная ширина коридоров ВЛ, а также площади посто­янного отвода земли под опоры ВЛ приведены в табл. 3.3 и 3.4. Крите­рии определения площадей отвода земли под опоры ВЛ приведены в постановлении Правительства РФ от 11 августа 2003 г. № 486.

Таблица 3.3

Ориентировочная ширина коридоров ВЛ

Напряжение

ВЛ, кВ

Ширина коридора, м

Одной ВЛ (одноценная или двухцепная)

для каждой дополнительной ВЛ прибавляется

для каждой дополнитель­ной ВЛ на подходах к ПС и стесненных участках

прибавляется

20

26

14

8,5

35

38

21(23)

12

ПО

50

28(35)

15

150

60

34

16

220

64

38(41)

21

330

78

40(44)

28

500

84

50

43

750

120

75

60

1150

160

100

80

Примечание.

В скобках приведены данные для двухцепных опор.

Таблица 3.4

Площадь постоянного отвода земли для типовых опор ВЛ

Напряжение ВЛ, кВ

Характеристика промежуточной опоры

Размер постоянного отвода земли на1кмВЛ м2

Стальные опоры

Железобетонные опоры

35-110

Одностоечная

65-70

35-40

220-330

Свободностоящая

80-115

135-90

500-750

Железобетонная свободностоящая, стальная на оттяжках

520-1215

170

1150

Стальная па оттяжках

4000

-

Расчетные данные сталеалюминевых, алюминиевых и проводов из алюминиевых сплавов приведены в табл. 3.5 и 3.6.

Таблица 3.5

Расчетные данные сталеалюмшшевых проводов марок

АС, АСК (ГОСТ 839-80)

Номинальное сечение, мм2 {алюминий/ сталь)

Алюминиевая часть провода

Расчетные данные провода

Число проволок

Диаметр проволок, мм

Сопротивление пост. току при

20 С, Ом/км

Диаметр провода, мм

Сечение, мм2

Отношение сечения алюминия к стальной части

Удельная масса, кг/км

Алюминия

Стали

35/6,2

6

2,8

0,777

8,4

36,9

6,15

6

148

50/8

3,2

0,595

9,6

48,2

8,04

195

70/11

3,8

0,422

П,4

68

П,3

276

95/16

4,5

0,301

13,5

95,4

15,9

385

120/19*

26

2,4

0,244

15,2

118

18,8

6,25

471

150/24*

26

2,7

0,204

17,1

148

24,2

6,14

599

185/29*

26

2,98

0,159

18,8

181

29

6,24

728

185/43

30

2,8

0,156

19,6

185

43,1

4,29

846

240/32

24

3,6

0,118

21,6

244

31,7

7,71

921

240/39*

26

3,4

0,122

21,6

236

38,6

6,11

952

240/56

30

3,2

0,120

22,4

241

56,3

4,29

1106

300/39

24

4

0,096

24,0

301

38,6

7,31

1132

300/48*

26

3,8

0,098

24,1

295

47,8

6,16

1186

300/66

30

3,5

0,100

25,5

288,5

65,8

4,39

1313

300/67

30

3,5

0,100

24,5

288,5

67,3

4,29

1323

300/30

48

2,98

0,086

24,8

335

29,1

11,55

1152

330/43

54

2,8

0,087

25,2

332

43,1

7,73

1255

400/18

42

3,4

0,076

26,0

381

18,8

20,27

1199

400/51

54

3,05

0,073

27,5

394

51,1

7,71

1490

400/64

26

4,37

0,074

27,7

390

63,5

6,14

1572

400/93

30

4,15

0,071

29,1

406

93,2

4,35

1851

500/26

42

3,9

0,058

30,0

502

26,6

18,86

1592

500/64

54

3,4

0,058

30,6

490

63,5

7,71

1832

600/72

84

3,7

0,050

33,2

580

72,2

8,04

2170

1000/86

76

4,1

0,029

42,4

1003,2

56,3

17,96

3210

 

Провод марки АСК изготавливается для указанных сечений.

Таблица 3.6

Расчетные данные алюминиевых проводов марки А и проводов

из алюминиевого сплава марок АН, АЖ (ГОСТ 839-80)

Номиналь­ное сечение,

мм2

(алюми­ний/сталь)

Число

проводок, шт.

Hoми-

нальный диаметр проволок, мм

Расчетные данные провода

Сече­ние, мм2

Диа­метр прово­да, мм

Сопротивле­ние постоянному току при

20 С, Ом/км

Удельная масса провода, кг/км (без смазки)

А:         50

70

 95

 120

 150

 185

 240

 300

 400

 500

 600

 700

 800

7

3

49,5

9

0,558

135

7

3,55

69,3

10,7

0,42

189

7

4,1

92,4

12,3

0,315

252

19

2,8

117,0

14

0,251

321

19

3,15

148,0

15,8

0,197

406

19

3,5

182,5

17,5

0,161

502

19

4

238,7

20

0,123

655

37

3,15

288,3

22,1

0,102

794

37

3,66

389,2

25,6

0,075

1072

37

4,15

500,4

29,1

0,05

1378

61

3,5

586,8

31,5

0,05

1618

61

3,8

691,7

34,2

0,043

1902

61

805,2

36,9

0,036

2020

АН:      50

120

 150

 185

7

3

49,5

9

0,624

135

19

2,8

117,0

14

0,266

321

19

3,15

148,0

15,8

0,211

406

19

3,5

182,3

17,5

0,171

502

АЖ:      50

7

3

49,5

9

0,676

L35

120

19

2,8

117,0

14

0,288

321

150

19

3,15

148,0

15,8

0,229

406

185

19

3,5

1X2,3

17,5

0,185

502

Минимальные диаметры проводов ВЛ по условиям короны и ра­диопомех приведены в табл. 3.7.

Таблица 3.7

Минимальный диаметр проводов по условиям короны и радиопомех, мм

Напряжение ВЛ, кВ

Фаза с проводом

 

одиночным

два иболее

 

ПО

11,4(АС70/11)

-

 

150

15,2(АС120/19)

-

 

220

21,6(АС240/32)

-

24,0(АС300/39)

330

33,2(АС600/72)

2x21,6(2 ХАС240/32)

3x15,2(3 ХАС12О/19)

3x17,1(3 ХАС150/24)

500

 

2 x36,2(2 XAC7OO/86)

3 х24,0(3 хАСЗОО/39)

4х18,8(4хАС185/29)

750

4x29,1 (4 ХАС400/93)

5x21,6(5 ХАС240/32)

Примечания.

1. Для ВЛ 220 кВ минимальный диаметр провода 21,6 мм относится к горизон­тальному расположению фаз, а в остальных случаях допустим с проверкой по радиопомехам.

2. Для ВЛ 330 кВ минимальный диаметр провода 15,2 мм (три провода в фазе) относится к одноцепным опорам.

Расчетные данные ВЛ 35 кВ и выше со сталеалюминиевыми прово­дами приведены в табл. 3.8 и 3.9.

Таблица 3.8

Расчетные данные ВЛ 35-150 кВ со сталеалюминиевыми проводами

 

 

Номинальное

сечение, мм2 (алюминий/сталь)

r0,

Ом/км При 20° С

150 кВ

кВ

35 кВ

x0,

Ом/км

b0

10-6

См/км

x0,

Ом/км

b0

10-6

См/км

x0,

Ом/км

70/11

0,422

-

-

0,444

2,547

0,432

95/16

0,301

-

 

0,434

2,611

0,421

120/19

0,244

0,441

2,565

0,427

2,658

0,414

150/24

0,204

0,434

2,611

0,420

2,707

0,406

185/29

0,159

0,429

2,645

0,413

2,747

-

240/32

0,118

0,420

2,702

0,405

2,808

-

Примечания.

1. Зарядная мощность bо подсчитана для ВЛ 110-330 кВ по среднеэксплуатационному напряжению 1,05 Uном .

2. Усредненные среднегеометрические расстояния между фазами приняты сле­дующими:

Класс напряжения, кВ

35

110

150

220

330

500

750

Среднегеометрическое расстояние, м

 

3,5

5,0

6,5

8,0

11,0

14,0

22,7

 

 

Таблица 3.9

Расчетные данные ВЛ 220 кВ и выше со сталеалюминиевыми проводами

Номинальное

сечение, мм2 (алюминий/ сталь)

Число проводов

в фазе,

шт.

r0, Ом/км При 20° С

1150кВ

750 кВ

500 кВ

330 кВ

220 кВ

x0, Ом/км

b010-6

См/км

x0, Ом/км

b010-6

См/км

x0, Ом/км

b010-6

См/км

x0, Ом/км

b010-6

См/км

x0, Ом/км

b010-6

См/км

240/32

1

0,1180

-

-

-

-

-

-

-

-

0,435

2,604

2

0,0590

-

-

-

-

 

-

0,331

3,79

-

-

240/56

5

0,0240

-

-

0,308

3,76

-

_

-

-

-

-

300/39

1

0,0960

-

-

-

-

 

 

-

-

0,429

2,645

2

0,0480

-

-

-

-

-

-

0,328

3,41

-

-

300/48

8

0,0123

0,266

4,433

-

-

-

-

-

-

-

-

300/66

3

0,330

-

-

-

-

0,31

3,97

-

-

-

_

5

0,0200

-

0,288

4,11

-

-

-

_

-

330/43

3

0,0290

-

-

_

-

0,308

3,604

-

-

-

-

8

0,0109

0,27

4,38

-

-

-

-

-

-

-

-

400/51

1

0,0730

-

-

-

-

-

-

-

 

0,42

2,701

2

0,0365

 

-

-

-

-

-

0,323

3,46

-

3

0,0243

-

-

_

-

0,306

3,623

-

-

-

-

5

0,0146

-

-

0,286

4,13

-

-

-

-

-

-

400/64

4

0,0187

-

 

0,289

4,13

-

 

-

-

-

-

500/64

1

0,0590

-

-

-

-

-

-

-

-

0,413

2,740

2

0,0295

-

-

-

 

-

-

0,32

3,497

-

-

3

0,0197

 

-

-

-

0,304

3,645

-

-

-

-

4

0,0148

-

-

0,303

3,9

-

-

-

-

-

-

Потери активной мощности в продольном сопротивлении схемы замещения ВЛ 110 и 35 кВ можно определять по рис. 3.1. При этом cos был принят равным 0,9; при иных значениях cos значения потерь мощ­ности умножаются на 0,81/ cos2.

Потери мощности на корону могут быть приняты по данным табл. 3.10.

 

Таблица 3.10

Удельные потери мощности на корону на линиях с типовыми конструкциями фаз

Напря­жение ВЛ,

кВ

Марка и число проводов в фазе

Потери мощности на корону, кВт/км, при  погодных условиях

Среднего­довые потери, кВт/км

 

 

 

 

хорошая погода

сухой снег

дождь

изморозь

 

 

 

1150

8хАС-300/48

12,6

39,0

119,0

294,0

32,0

 

 

 

8хАС-ЗЗО/43

9,8

29,5

97,5

262,0

27,0

 

750

4хАС-600/72

4,6

17,5

65,0

130,0

15,0

 

 

5 хАС-240/56

3,9

15,5

55,0

115,0

13,0

500

ЗхАС- 330/43

2,8

11,0

36,0

96,0

9,0

 

 

ЗхАС-500/64

1,8

6,5

22,0

56,0

5,5

330

2хАС-ЗОО/39

1,0

4,5

15,0

44,0

3.8

2хАС-400/51

0,8

3,3

11,0

33,5

2,9

220

1хАС-300/43

0,25

0,95

2,75

10,5

0,84

110

lxAC-120/19

0,02

0,1

0,3

1,0

0,08

                   

Нормы продолжительности проектирования и строительства ВЛ (СНиП 1.04.03-85) приведены в табл. 3.11. Практика проектирования последних лет позволяет считать данные табл. 3.11 завышенными.

Таблица 3.11

Норма продолжительности проектирования и строительства ВЛ

Напряжение, кВ

Количество цепей

Протяжен­ность, км

Нормы продолжительности проектиро­вания и строительства, мес., вт. ч.:

проектирования

строительства

750

1

200

47

12

300

50,5

16

500

58,5

24

700

68

30

500

1

100

35

7

200

41

10

400

49,5

17

600

54,5

24

330

1

100

13,5

6

200

16

9

400

22

15

220

1

50

11,5

5

100

14,5

7

150

14

8

250

16

11

2

50

10

5

100

12,5

7

150

15

9

250

19

13

110-150

1

50

11

5

100

12,5

6

150

13,5

8

2

50

11

5

100

13

7

150

14,5

9