3.7. Заземление горных ЛЭП

 

 

Для условий Кыргызстана характерно снижение амплитуды токов молнии, в связи с чем величина сопротивлений заземлителей опор может быть увеличена в 2,5 — 4 раза по сравнению с требованиями ПУЭ. В соответствии с Руководящими указаниями, разработанными КырНИИЭ для условий Кыргызстана, величина сопротивления заземлителей нормируется лишь для опор тросовых подходов ВЛ-35 — 500 кВ, опор ВЛ-6 — 500 кВ, на которых установлены силовые или измерительные трансформаторы, разъединители, предохранители, и металлических и железобетонных опор ВЛ-35 кВ и деревянных опор пролетов пересечений ВЛ-6 — 35 кВ с защитными искровыми промежутками. Они принимаются по данным табл. 9-1, а в остальных случаях не нормируются /15/.

Результаты научных исследований по всем районам республики позволили составить сводную карту районирования Кыргызстана по электрическим и почвенно-геологическим характеристикам, которая может быть использована проектными и строительными организациями при создании заземляющих устройств /15/.

Работы, проводившиеся в КырНИОЭ в 80-е годы, на основе изучения строения и состава грунтов горных трасс, а также физико-геологических и инженерно-геологических условий, позволили зарегистрировать около 50 разновидностей пород и грунтов в различных комбинациях, которые были систематизированы в 8 типов, близких по составу и удельному сопротивлению /32/ (табл. 3.7.1.).

Таблица 3.7.1.

Удельные электрические сопротивления грунтов

Тип грунта

Удельные сопротивления, Ом.м

средние

Длительный интервал,

  1. Супеси, суглинки
  2. Супеси, суглинки с примесью гальки и щебня
  3. Щебнисто-дресвяные отложения с супесчаным уплотнителем
  4. Щебнисто-дресвяные отложения с примесью валунов и крупнообломочного материала
  5. Разрушенные и выветренные породы (граниты, песчаники, сланцы)
  6. Валунно-галечниковые отложения
  7. Скальные породы трещиноватые (граниты, сланцы, песчаники)
  8. Скальные породы крепкие (граниты, известняки, сланцы)

170
371

457

590

714

1294

3158

75 — 265
260 — 480

425 — 490

57 — 605

555 — 870

1210 — 1370

2860 – 3450

Расчеты, проведенные в КырНИОЭ /31,32/ показали, что из-за снижения параметров молнии, специфики грозопоражаемости земной поверхности горных районов и самих линий, к грозозащите горных ВЛ и заземляющим устройствам требования могут быть снижены. Анализ этих расчетов показал, что для любых технико-экономических и географических условий все ВЛ-110 — 500 Кыргызстана, имеющие грозозащитные тросы, могут быть выполнены без искусственных заземлителей. В то же время установлено, что для ВЛ, сооружаемых без тросовой защиты, из-за преимущественного поражения молнией опор, может оказаться эффективным применение искусственных заземлителей, снижающих сопротивление заземляющих устройств и повышающих грозоупорность линии.

Проверка устойчивости бетона фундаментов к действию стекающих с них токов показала, что в сетях республики они способны без разрушения эксплуатироваться в качестве естественных заземлителей.

Богатство горных республик гидроэнергетическими ресурсами предопределяет в качестве основных источников электроэнергии строительство гидроэлектростанций. Так как гидростанции располагаются обычно в малообжитых, труднодоступных горных районах, выдача мощности от них потребителям осуществляется по линиям электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения довольно большой протяженности, которые имеют специфические особенности.

Длительный период многие научно-исследовательские и проектно-изыскательские институты стран СНГ и в частности, Кыргызский научно-исследовательский институт энергетики, кафедра «Электрические станции, сети и системы» Фрунзенского политехнического института (в настоящее время Кыргызский государственный технический университет) и другие научные подразделения занимались решением этих задач. Рассматривался большой комплекс вопросов, включающий в себя влияние топографических, метеорологических и геологических условий. Решались вопросы трассировки линий электропередачи, их конструктивного исполнения, обеспечения высокой надежности, экономичности, технических и экологических требований.

Были разработаны новые конструкции фундаментов, опор, проводов, тросов, изоляторов и другие аппаратуры.

Учет специфических особенностей горных ЛЭП, таких как рельеф и климат местности, высота над уровнем моря, природные явления, физико-геологические процессы, почвенный покров, гидрология и других, позволили решать вопросы изоляции, грозозащиты, заземления, снижения потерь на корону, плавки гололеда. На основе анализа грозопоражаемости горных районов и опыта эксплуатации грозозащиты было выдвинуто предложение об отказе от грозозащитного троса на определенной части линий электропередачи. Результаты исследований по заземлению опор были использованы при пересмотре нормируемой ПУЭ области применения фундаментов опор в качестве естественных заземлителей, с увеличением верхнего предела удельных сопротивлений, при которых еще учитывается естественная проводимость фундаментов до 1000 Ом.м ( в прежней редакции было 500 Ом.м), что позволило отказаться от искусственных заземлителей опор и снизить стоимость строительства ЛЭП. Были составлены карты гололедного и ветрового районирования, плотности разрядов молнии в землю, районирования грунтов по их электрических характеристикам и другие. Учет природных факторов позволил разработать набор конструкций опор и фундаментов небольшого габарита и веса, удобных для транспортирования и легко собираемых на пикетах.

Анализ повреждаемости горных ЛЭП показал их довольно высокую надежность. При этом доля повреждений из-за воздействия природных факторов: снегопада, гололеда, ветра и грозы, оказались ниже, чем на равнинных ВЛ.

Достигнутые результаты научных исследований в области горных линий электропередачи позволили в кратчайшие сроки ввести в эксплуатацию ряд таких уникальных по своим конструктивным инженерным решениям линий, как ЛЭП-500 кВ от Токтогулской ГЭС до подстанций «Лочин» и «Фрунзенская». Опыт эксплуатации этих линий показал, что они имеют очень высокую надежность и удовлетворяют предъявленным техническим требованиям.

Дальнейшим направлением научных исследований должно стать последовательное накопление статистических данных и уточнение расчетных формул, полученных на основе математической статистики. Необходимо проводить более детальный анализ опыта эксплуатации, разработка и внедрение новых материалов, как в механической, так и электрической части линий электропередачи, а также решение общеинженерных задач, разработка новых методов расчета, новых научных направлений, изобретательство и рационализаторство.

Содержание главы:

Содержание книги:

Статьи и книги по теме:

Посмотреть все записи с меткой: