Газоизолированные линии

Хлыстова Е. С.

Увеличение спроса на электрическую мощность приводит к актуальной проблеме покрытия этой мощности, которая может быть решена за счёт создания дополнительных источников мощности (строительства электростанций) и сооружения подстанций глубокого ввода. Основная трудность, возникающая при электроснабжении крупных городов - отсутствие площади для воздушных линий электропередачи и площадок для новых подстанций. Постройка электростанции займет значительную территорию, а ее функционирование нарушит экологию окружающей среды.

Кабельные линии, хоть и не требуют отведения значительных площадей, но по сравнению с воздушными линиями имеют более высокую удельную ёмкость. Для компенсации реактивной мощности, генерируемой кабельной линией, необходима установка управляемых источников реактивной мощности. Размещение такого оборудования (с системами мониторинга и пожаротушения) на ПС в центре города крайне нежелательно.

Решением данной проблемы является применение газоизолированных линий (ГИЛ). Они предназначены для транспортировки электрической энергии там, где необходимо экономить занимаемую линией электропередачи площадь и обеспечить экологию окружающей среды, в особенности при передаче больших мощностей.

Условно ГИЛ делятся на два поколения. В первом поколении ГИЛ использовался чистый элегаз. В силу того, что стоимость чистого элегаза достаточно высока во втором поколении ГИЛ применяется газовая смесь, состоящая из 20-40% элегаза SF6 и соответственно 60-80% азота N2.

Токоведущая жила представляет собой твердую металлическую трубу, как правило, из алюминиевого сплава. Опорные изоляторы, установленные на одинаковом расстоянии, удерживают жилу в центре оболочки, при этом электрическая изоляция осуществляется с помощью высокопрочного в электрическом отношении газа (элегаза, сухого воздуха, или их смеси, другого газа) под давлением. Для повышения электрической прочности газовой изоляции вблизи поддерживающих изоляторов устанавливаются ловушки частиц.

1 — оболочка, 2 — токоведущая жила, 3 — изоляторы, 4 — контакты,

5 — ловушки частиц, 6 — фланцы

Рис. 1. Конструкция ГИЛ

Конструкция ГИЛ в однофазном исполнении представлена на рис. 1

Оболочка ГИЛ обеспечивает механическую прочность конструкции и герметизацию газовых объемов секций. Для уменьшения потерь энергии в оболочке материалом для нее служит сплав алюминия.

Соединения жил и оболочек должны производиться в чистой передвижной камере при соблюдении мер предосторожности, чтобы исключить попадание грязи и частиц внутрь. Антикоррозийное покрытие наносится в стадии полного соединения оболочек.

После установки каждый герметизированный участок линии подвергается различным проверкам - на качество сварки, электрических соединений и т.п. Затем герметичный участок заполняется газом под давлением, который должен быть отфильтрован и высушен так, чтобы все следы влаги были устранены.

Перед началом эксплуатации ГИЛ обязательно проводятся высоковольтные испытания.

ГИЛ могут быть четырех различных типов:

Надземные ГИЛ, как правило, не подвержены влиянию экстремальных условий. Наиболее высокие мощности передачи энергии могут быть достигнуты для ГИЛ, проходящих над землей.

Туннельные системы ГИЛ монтируются в туннелях, оставаясь доступными для инспекций. Они не подвержены риску возгорания, и позволяют использовать туннель, в котом они проложены, также и для целей вентиляции.

Вертикальные ГИЛ могут проходить под любым наклоном, даже вертикально, что делает их очень привлекательными.

Укладываемые непосредственно в грунт линии обматываются полиэтиленом, чтобы защитить оболочку, и находящаяся сверху почва может быть восстановлена для сельскохозяйственного применения. Ожидается, что такие системы будет работать более 40 лет.

Можно также отметить другие области применения ГИЛ: внутриподстанционные связи, пересечение рек (использование мостов), горных образований (использование туннелей), пересечение линий различного напряжения, районы с повышенными требованиями безопасности и экологии.

Из представленных данных видно, что радиальный размер оболочки газоизолированных линий в однофазном исполнении для номинального напряжения от 145 до 1200 кВ лежит в диапазоне 240-760 мм, при этом толщина оболочки меняется мало

Рис. 2. Ориентировочные размеры ГИЛ

Для оценки радиальных размеров ГИЛ можно воспользоваться данными компании CGIT Westboro (рис. 2).

и составляет 6,5-7,6 мм. Более точный выбор габаритов ГИЛ осуществляется по специальным методикам, учитывающим состав газа и его давление, передаваемую мощность, различные конструктивные особенности. Максимальная передаваемая мощность, в свою очередь, зависит от того, находится ли газоизолированная линия в земле, на поверхности земли или в туннеле.

Что касается потерь активной мощности в ГИЛ, то они существенно ниже, чем в кабельных и воздушных линиях. При этом диэлектрические потери ничтожно малы, поэтому газоизолированные линии можно применять для передачи энергии на достаточно далекие расстояния.

Кроме того, благодаря внешней оболочке, диаметр которой существенно больше, чем у кабеля, теплоотвод осуществляется более эффективно, следовательно, практически во всех случаях применения ГИЛ можно обойтись без системы охлаждения.

Длина прокладки ГИЛ не ограничена. Они также подходят для маршрута любой ко

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать