Фото и видео

Новости (архив)

Контакты

contact@forca.ru

Сооружение и эксплуатация кабельных линий высокого напряжения - Технико-экономические положения сооружения и эксплуатации

Содержание материала

Страница 55 из 57

Технико-экономические особенности сооружения и эксплуатации маслонаполненных линий
ОБЩИЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Современные схемы электроснабжения больших городов обычно предусматривают сооружение крупных понижающих подстанций в центре нагрузок района. Эти подстанции в большинстве случаев присоединяют ся к сетям основного напряжения энергосистемы. В последнее время подстанции «глубокого ввода» присоединяются к сетям 110 и 220 кВ при помощи кабельных линий. До сего времени подавляющее большинство новых линий сооружалось с использованием кабеля низкого давления. Применение кабеля высокого давления в стальных трубах в городских сетях ограничено несколькими линиями. Учитывая, что прокладка кабелей 110—220 кВ ежегодно возрастает, необходимо подробно рассмотреть преимущества и недостатки применения кабелей разного типа для определения областей преимущественного применения. Сопоставление преимуществ и недостатков наиболее широко применяемых маслонаполненных кабельных линий (КЛ) 110—220 кВ приведено в табл. 14.1, а сопоставление расхода основных материалов (в сравнительной части) на сооружение 1 км трехфазной кабельной линии 220 кВ сечением медных жил 550 мм2 — в табл. 14.2.
Как известно, важнейшими экономическими показателями линий являются: капитальные вложения, эксплуатационные расходы и приведенные затраты. Обычно при сопоставлении вариантов сооружения линий используются удельные показатели, рассчитанные на единицу длины и единицу передаваемой мощности. При заданном напряжении линии определение ее оптимального сечения является сложной задачей, так как оно связано с определением перспективы потребления электроэнергии в районе трассы сооружаемой линии.
Опыт эксплуатации маслонаполненных линий 110 кВ показывает, что срок службы линий может значительно превышать 40—50 лет без каких-либо существенных расходов на капитальный ремонт. Присоединение новых подстанций, сооружаемых вблизи трассы действующей линии, возможно лишь при наличии резерва ее пропускной способности. Кроме того, при выборе сечения токопроводящих жил кабеля сооружаемой линии необходимо учитывать многолетнюю перспективу роста нагрузок также и по той причине, что при прокладке в земле количество рядом расположенных с линией подземных коммуникаций возрастает, через некоторое время может не оказаться свободного места для прокладки дополнительных линий и потребуются большие расходы на переустройство соседних подземных коммуникаций. Исследованиями, проведенными в этой области в СССР и за рубежом, определено, что оптимальное сечение для сетей 110 и 220 кВ находится в области 1800—2500 мм2. При выборе сечения линии следует также учитывать необходимость замены воздушных линий, мешающих городскому строительству. При создании электрической схемы города, сложившейся несколько десятилетий назад, в основном использовались воздушные линии 110—220 кВ пропускной мощностью 110—350 MB-А. Таким образом, прокладка новых кабельных линий должна учитывать не только обеспечение электроэнергией новых потребителей, но и, по возможности, замену воздушных линий. Проведенными исследованиями доказана экономическая эффективность замены в городских условиях воздушных линий кабельными.

Таблица 14.1


Преимущества

Недостатки
  1. Меньшие затраты ручного труда при сооружении или ремонте линий
  2. Возможность прокладки по трассам с большим количеством неучтенных проектом поворотов в вертикальной и горизонтальной плоскостях
  3. Меньший объем кабельного масла
  4. Подпитывающая аппаратура не имеет вращающихся машин и механизмов, не требует надзора и не зависит от внешнего электроснабжения
  5. Меньший объем ремонта при повреждении одного кабеля. Обычно заменяется один кабель (реже два)
  6. Большая надежность линий высокого давления
  7. Меньшие затраты цветного металла (см. табл. 14.2)
  8. Меньшие затраты труда при эксплуатации (из-за меньшего количества обслуживаемых колодцев, электроконтактных манометров и меньшего объема технадзора га сохранностью линии при сооружении или ремонте других подземных сооружений, расположенных вблизи трассы кабелей высокого давления)
  9. Возможность увеличения строительных длин до 1000 м
  10. Возможность немедленной засыпки небольшого участка проложенных труб (12—24 м)
  11. Меньшее количество колодцев для соединительных муфт
  12. Меньшие затраты на защиту от механических повреждений (меньший объем железобетона)
  13. Возможность расположения подпитывающего пункта практически в любом месте линии. Один подпитывающий пункт может обслуживать несколько линий /высокого давления. Линии длиной 10 км могут подпитываться от одного АПУ
  1. Большие затраты труда при эксплуатации, вызнанные большим количеством обслуживаемых колодцев, электроконтактных манометров, больший объем технадзора за работой организаций, занимающихся земляными работами на трассах KЛ.
  2. Необходимость одновременного ведения работ по разрытию траншеи на участке длиной около 350 м
  3. Трудность разрытия траншеи механизмами при ремонте линии из-за перегруженности пространства над кабелями другими коммуникациями, пересекающими ремонтируемый участок
  4. Необходимость сооружения колодцев дня соединительных муфт через 330—350 м и уменьшения времени разрытия траншеи в густонаселенных районах
  5. Трудность размещения колодцев для стопорных муфт и подпитывающих пунктов из-за ограниченности места (на линиях со сложным профилем трассы)
  6. Большие затраты цветного металла (см. та1л. 14.2)
  7. Большая уязвимость в отношении механических воздействий из-за нарушения правил разрытий, при размыве трассы во время аварий на водопроводе или теплосети и т. п.
  8. Невозможность поэтапного сооружения линии
  9. Затраты на капитальный ремонт значительно больше, чем на линиях высокого давления
  10. Необходимость эксплуатации большей строительной части

 

Преимущества

Недостатки

Возможность использования устройств принудительной циркуляции масла в трубопроводе позволяет исключить местный перегрев кабелей из-за ухудшения условий охлаждения, возникших в любой точке трассы линии
Возможность использования абсорберов для поддержания характеристик масла на желаемом уровне
Возможность поэтапного сооружения линий (прокладкой резервных труб без кабеля)
Относительная простота и значительно меньшее время для замены кабелей (выемка кабеля из труб и проклада новых кабелей в связи с ремонтом и реконструкцией линии)
Возможность прокладки на сложных трассах (под проезжей частью улиц) из-за малой длины участка, разрываемого единовременно (определяется длиной одной трубы)
Стойкость к вибрационным нагрузкам
Меньшее влияние ка линии связи, проложенные вблизи КЛ
Большие резервы в снижении материалоемкости (уменьшение толщины стенки трубы до 8—6 мм, упрощение запорной арматуры, отказ от нержавеющей стали и т. п.)
Проще конструкция КЛ на большую пропускную мощность (350—400 MB-А), чем на линии низкого давления
Возможность прокладки кабеля зимой без особых трудностей в проложенные летом трубы
Повышение пропускной мощности действующей линии (путем устройства искусственного охлаждения) достигается проще и надежнее, чем на линии низкого давления

1.11. Сокращающаяся возможность получения в городе удобных трасс, позволяющих вести разрытие при ремонте или замене кабеля без осложнений для городского хозяйства
Трудность проверки качества монтажа линии (проверка мест паек)
Трудность разрытия траншеи в городе в зимнее время из-за промерзания грунта на большую глубину
Невозможность замены масла с ухудшившимися характеристиками
Большие затраты ручного труда при сооружении линии
Большой объем масла для заполнения линии (см. табл. 14.2)
Большой расход стали (см. табл. 14.2)
Большие радиусы поворота трубопровода
Необходимость хранения больше го объема резервного масла каждой марки
Зависимость надежной работы линии от внешнего электроснабжения (АПУ, подогрев КМ)
Необходимость замены трех кабелей при повреждении одного кабеля

Преимущества

Недостатки

2.20. Приведенные затраты на искусственно охлаждаемых линиях ниже, чем на линиях низкого давления

 

Примечание. 1 — KЛ низкого давления; 2 — КЛ высокого давления.

Т а б ли ц а 14.2


Наименование основных материалов

Масса материалов, необходимых для сооружения линии, т

 

низкого давления

высокого давления

Свинцовая оболочка кабелей

29,7

 

Стальные проволоки брони

29,85

—

Медные проволоки брони

5,1

—

Медные Проволоки скольжения

—

0,85

Монель-металл сильфонных батарей баков БД-6-0,25

1,2

—

Масло кабельное

4,5

27

Стальная труба (диаметром 199 мм, С толщиной стенки 10 мм)

 

54,5

Сооружение линий высокого давления представляется при этом более отвечающим перспективе развития электрических сетей больших городов, и, наоборот, линии низкого давления могут быть экономически целесообразными для питания отдельных объектов и построения электрической сети средних городов. Эксплуатационные затраты на 1 км линии высокого давления, по данным московской кабельной сети, примерно на 60 % ниже по сравнению с расходами на содержание линий низкого давления.

Читать также: