Электротехническая компания «МЕРКУРИЙ-ДВ»
Главная Статьи Линии электропередач

Линии электропередач Печать E-mail

Линия электропередачи (ЛЭП) -  строительное сооружение, включающее в себя провода и вспомогательные устройства (опоры, арматуру, трансформаторные и иные устройства), предназначенные для передачи и распределения электрической энергии. Линии электропередач и относящиеся к ним электрические подстанции образуют электрические сети.

Первая  опытная ЛЭП напряжением 1,5-2 кВ (постоянного тока) была построена в 1882 французским учёным М. Депре, и проходила от г. Мисбах до Мюнхена. Ее протяженность была 57 км.  Электропередача трёхфазным переменным током впервые была осуществлена в 1891 г. на 170 км по линии электропередач  от  г. Лауфен до г. Франкфурт. Спроектировал и построил ее М. О. Доливо-Добровольский.  Данная  ЛЭП работала при напряжении 15 кВ, передаваемая мощность 230 кВт, кпд около 75%.

Первые кабельные линии (подземные) в России появились в конце 70-x гг. 19 в. Их радиус был до 1 км, при напряжении 2 кВ. Электроэнергия  по кабельным линиям поступала в основном на освещение   частных домов. 

В начале ХХ в. в связи с электрификацией промышленности и общим повышением уровня потребления электроэнергии появились кабельные линии электропередач напряжением 6,6, 20 и 35 кВ; в 1922 была пущена первая линия на 110 кВ (Каширская ГРЭС — Москва).

Линии электропередач различают воздушные (ВЛ) - провода проходят над землёй или над водой, и подземные (подводные) ЛЭП, в них используются в основном силовые кабели.

По воздушным ЛЭП передача или распределение электрической энергии передаётся на значительные расстояния по проводам,  прикреплённым с помощью траверс (кронштейнов), изоляторов и арматуры к опорам или другим сооружениям (мостам, путепроводам).

Воздушные линии электропередач  - одно из основных звеньев современных энергосистем. Напряжение в линии зависит от её протяжённости и передаваемой по ней мощности.

По назначению воздушные ЛЭП делят на:

- сверхдальние ВЛ напряжением 500 кВ и выше (предназначены для связи отдельных энергосистем)

- магистральные ВЛ напряжением 220 и 330 кВ (предназначены для передачи энергии от мощных электростанций, а также для связи энергосистем и объединения электростанций внутри энергосистем — к примеру, соединяют электростанции с распределительными пунктами)

- распределительные ВЛ напряжением 35, 110 и 150 кВ (предназначены для электроснабжения предприятий и населённых пунктов крупных районов — соединяют распределительные пункты с потребителями)

ВЛ 20 кВ и ниже, подводящие электроэнергию к потребителям.

Для воздушных ЛЭП применяют:

- неизолированные провода (однопроволочные, многопроволочные и полые) из меди, алюминия, сталеалюминия, реже стальные (главным образом при электрификации сельских местностей).

- изолированные провода (самонесущий изолированный провод, СИП) — многожильные провода для воздушных линий электропередачи, содержащие изолированные жилы и несущий элемент, предназначенный для крепления или подвески провода. Они (используются в основном для внутренних сетей).

- защищённые провода — провода для воздушных линий электропередачи, поверх токопроводящей жилы которых наложена экструдированная полимерная защитная изоляция, исключающая короткое замыкание между проводами при схлестывании и снижающая вероятность замыкания на землю.

Важнейшие характеристики воздушных линий электропередач:

l — длина пролёта линии (расстояние между соседними опорами);

f — наибольшая стрела провеса провода в пролёте;

h — наименьшее (габаритное) допустимое расстояние от низшей точки провода до земли;

l — длина гирлянды изоляторов;

a — расстояние между соседними проводами (фазами) линии;

Н — полная высота опоры.

Конструктивные параметры воздушной линии электропередач зависят от номинального напряжения линии, от рельефа и климатических условий местности, а также от технико-экономических требований.

Допустимое расстояние от низшей точки провода до земли составляет в ненаселённой местности 5-7 м, а в населённой 6-8 м.

На воздушных ЛЭП применяют различные по конструкции опоры

Провода воздушных ЛЭП должны обладать хорошей проводимостью, механической прочностью, стойкостью против атмосферных и химических воздействий

Для защиты воздушных линиий от атмосферных перенапряжений, возникающих при грозовых разрядах в линию или вблизи неё, применяют грозозащитные тросы или разрядники, которые устанавливают на ЛЭП с напряжением до 35 кВ (см. Защита электрической сети).

По напряжению воздушные линии (переменный ток)  электропередач бывают:

- ВЛ до 1 кВ (ВЛ низшего класса напряжений)

- ВЛ выше 1 кВ

- ВЛ 1-35 кВ (ВЛ среднего класса напряжений)

- ВЛ 110—220 кВ (ВЛ высокого класса напряжений)

- ВЛ 330—500 кВ (ВЛ сверхвысокого класса напряжений)

- ВЛ 750 кВ и выше (ВЛ ультравысокого класса напряжений)

Напряжение 35 кВ широко используется для создания центров питания электрических сетей (6 и 10 кВ);

В России сооружены мощные магистральные ЛЭП напряжением 1150 кВ переменного тока и 1500 кВ постоянного тока. Для линий 1500 кВ требуются опоры высотой около 50 м и размахом около 60 м.

Протяженность ВЛ в распределительных сетях на напряжение 0,4 и 10-35 кВ по данным Федеральной Сетевой Компании Единой Энергетической Системы России (ФСК ЕЭС) составляет более 2 млн км., и 500 тыс. км линий напряжением 110 кВ и выше. Основная электрическая сеть обьединенных энергосистем ЕЭС России в центральных и восточных объединениях сформирована с использованием напряжений 220-500 кВ, Северо-Запада РФ и частично ОЭС Центра – 330-750 кВ.

Развитие сетей с напряжением 750 кВ приведёт к превращению сети 330 кВ в распределительную. Примером крупнейшей линии электропередач может служить ЛЭП 500 кВ Волжская ГЭС им. 22-го съезда КПСС — Москва общей протяжённостью 2060 км (в одноцепном исчислении). За рубежом одна из крупнейших ЛЭП — электропередача 500 кВ (переменного тока) между энергосистемами Северо-Запада и Юго-Запада Тихоокеанского побережья США общей протяжённостью 1070 км (в одноцепном исчислении); ЛЭП 765 кВ действует в США в энергосистеме American Electric Power (AEP), а в Канаде эксплуатируется ЛЭП на 735 кВ ГЭС Маникуаган — Квебек — Монреаль.

Подземная линии электропередач состоит из одного или нескольких кабелей, стопорных, соединит. и концевых муфт (заделок) и крепёжных деталей, а ЛЭП, содержащая маслонаполненный или газонаполненный кабель, снабжается также подпитывающей системой и сигнализацией давления масла (газа).

Подземные линии широко применяются при прокладке электрических сетей на территории городов и промышленных предприятий. Но их стоимость в 2-3 раза выше стоимости воздушных линий электропередач.

Кабели прокладываются в земле, в траншеях на глубине 0,8-1,0 м, в кабельных каналах, блоках или тоннелях. Наиболее экономична подземная прокладка кабелей — до 6 кабелей в одной траншее при расстоянии между кабелями 0,2-0,3 м. В одном тоннеле допускается прокладка не менее 20 кабелей.

В России стандартизированные номинальные напряжения и сечения токопроводящих жил и проводов кабельных и воздушных ЛЭП совпадают (кроме номиналов 150 и 750 кВ).

Распределительные кабельные линии выполняются на напряжения 1, 3, 6, 10 и 20 кВ; питающие кабельные линии выполняют на 35 кВ и выше. Иногда кабельные сети 35 и 110 кВ называют распределительными в связи с их большой разветвлённостью.

Кабельные линии используются, как правило, при создании сетей электроснабжения городов, крупных промышленных предприятий и ряда др. объектов. В России для сетей городского электроснабжения наиболее распространены системы напряжений 110/35/6/0,4 кВ и 110/35/10/0,4 кВ, 110/10/ 0,4 кВ, реже 110/6/0,4 кВ.

В 60-x гг. 20 в. для передачи электроэнергии на расстояния всё большее значение стали приобретать воздушные и подводные линии постоянного тока. В России работает воздушная линии постоянного тока при напряжении ±400 кВ. Ведутся (1973) исследования по созданию линий электропередач переменного тока 1150—1200 кВ и постоянного тока ±750 кВ.

Проводятся поисковые работы в области создания новых видов ЛЭП: криогенных, криорезисторных, работающих в атмосфере элегаза, полуразомкнутых, разомкнутых, высокочастотных ЛЭП, линий, у которых в качестве проводникового материала используется натрий, и др.

Передача электроэнергии от электростанции к потребителям - одна из важнейших задач энергетики. Электроэнергия передаётся преимущественно по воздушным линиям электропередачи (ЛЭП) переменного тока, хотя наблюдается тенденция ко всё более широкому применению кабельных линий и линий постоянного тока. Необходимость передачи электроэнергии на расстояние обусловлена тем, что электроэнергия вырабатывается крупными электростанциями с мощными агрегатами, а потребляется сравнительно маломощными электроприёмниками, распределёнными на значительной территории. Тенденция к концентрации мощностей объясняется тем, что с их ростом снижаются относительные затраты на сооружение электростанций и уменьшается стоимость вырабатываемой электроэнергии. Размещение мощных электростанций производится с учётом целого ряда факторов, таких, например, как наличие энергоресурсов, их вид, запасы и возможности транспортировки, природные условия, возможность работы в составе единой энергосистемы и т.п. Часто такие электростанции оказываются существенно удалёнными от основных центров потребления электроэнергии.

Одной из основных характеристик электропередачи является её пропускная способность, то есть та наибольшая мощность, которую можно передать по ЛЭП с учётом ограничивающих факторов: предельной мощности по условиям устойчивости, потерь на корону, нагрева проводников и т.д.

 

Наши Партнеры