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 2×240-2×400 360 221-368 700 130
500 3×330-3×500 900 630-1064 1200 280
750 5×300-5×400 2100 1500—2000 2200 300
1150 8×300-8×500 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) 2×21,6 (2 ХАС240/32)
3×15,2 (3 ХАС12О/19)
3×17,1 (3 ХАС150/24)
500 2 x36,2 (2 XAC7OO/86)
3 х24,0 (3 хАСЗОО/39)
4×18,8 (4хАС185/29)
750 4×29,1 (4 ХАС400/93)
5×21,6 (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