Лінія електропередачі

Лінія електропередачі[1] (лінія електропересилання[2][3][4], лінія електропередавання[5], ЛЕП)  — один з компонентів електричної мережі призначена для передачі електричної енергії.

Анкерно-кутова опора ЛЕП 750кВ Південноукраїнська АЕС-Вінниця
Опора ЛЕП поблизу Гельсінкі
Коронний розряд на ЛЕП, 330кВ

Історія створення ЛЕП

Можливість передачі електричних імпульсів на велику відстань була продемонстрована 14 липня 1729 фізиком Стівеном Грейєм. Він мав на меті показати, що можна передавати електроенергію за допомогою цього методу. У досліді використовувалися вологі мотузки із конопель, підвішені на шовкових нитках (про низький опір металевих провідників в той час не знали).

Проте першим практичним використанням повітряних ліній були дроти для телеграфів. У 1837 було створено першу комерційну лінію телеграфу протяжністю 13 миль (20 км). Передача електричної енергії була зроблена у 1882 році з допомогою першої ЛЕП між Мюнхеном і Місбахом. В 1891 році було побудовано першу трифазну лінію змінного струму з нагоди Міжнародної виставки електроенергії у Франкфурті.

Фізичні характеристики ЛЕП
П-подібна схема заміщення ЛЕП

Кожна лінія електропередач фактично є металевим провідником з розподіленими параметрами, а саме:

Найточнішим представленням лінії є врахування одиничних параметрів, розподілених по всій довжині лінії. Однак практично для рівнів напруги до 330 кВ при довжині до 300 км, що використовуються на сьогодні, достатнім є використання П-подібної схеми заміщення з нерозподіленими параметрами. Фактична похибка при використанні цієї схеми є несуттєвою та фактично не впливає на результат.

Зміст фізичних параметрів

  • Активний опір — параметр описує опір металевого провідника, з якого виконана лінія.
  • Реактивний опір — величина, що виникає під дією ЕРС самоіндукції та ЕРС взаємоіндукції, що протидіє самоіндукції. Залежить значною мірою від розташування фаз (прямо пропорційно) та радіусу проводів (обернено пропорційно). Також залежить від матеріалу, що застосовується. Має індуктивний характер. У кабельних ліній менше у 2-3 рази, ніж у повітряних через меншу відстань між провідниками.
  • Активна провідність — величина, що обумовлюється втратами активної енергії через недосконалість ізоляції та на коронний розряд. Фактично може не враховуватись за нормальної вологості в мережах до 110 кВ та за будь-яких умов для мереж напругою менше 35 кВ через незначну величину.
  • Ємнісна провідність — величина, що виникає як ємність між фазами та між фазою та землею. Ємність кабельних ліній є більшою через близькість фаз між собою та наявність металевих екранів. Не враховується у ПЛ 35 кВ та нижче.

Усі ці параметри, з огляду на стандартизацію матеріалів (алюміній або мідь), перерізів проводів та опор (зокрема стандартизоване розташування провідників відносно землі та один відносно одного), можуть бути знайдені у таблицях вже розраховані на певну довжину, як правило на 1 чи 100 км[6].

Окремої уваги потребують сталеві проводи, у яких реактивний опір змінюється в залежності від струму, що протікає по ним.

В Україні

В Україні використовуються наступні класи змінної напруги при передачі та розподілу електричної енергії:

  • Низька напруга — 220 В, 380 В (або 230/400 В відповідно до міжнародних норм);
  • Середня напруга — 6 кВ, 10 кВ, 35 кВ,
  • Висока напруга — 110 кВ, 150 кВ, 220 кВ, 330 кВ,
  • Надвисока напруга — 400 кВ, 500 кВ, 750 кВ.

Єдина лінія постійної напруги 800 кВ (± 400 кВ) ПС Михайлівська — Волгоградська ГЕС (лінія «Волгоград — Донбас») виведена з експлуатації у 2014 році.

Історично склалася ситуація, колі у різних регіонах існують свої класи напруг, які не є основними для ОЕС України. Зокрема у Луганській області поширені мережі 220, 500 кВ, у Дніпропетровській області — 150 кВ. Розвиток мереж 150, 220, 400 та 500 кВ як системоутворючих у перспективі не планується.

Основні типи ліній електропередачі

Розрізняють кабельні та повітряні лінії електропередачі. ЛЕП у кабельному виконанні найчастіше застосовується у населених пунктах та при необхідності перетину таких перешкод, як залізнична колія або автодорога. Високовольтні КЛ прокладаються на глибині понад 0,7 м та складаються, як правило, з однофазних ізольованих кабелів при напрузі понад 35 кВ та трифазних — при нижчих напругах.

Кабельна лінія електропередачі

Кабельна лінія електропередачі (КЛ) — лінія для передачі електроенергії або окремих її імпульсів, що складається з одного або декількох паралельних кабелів із з'єднувальними, стопорними та кінцевими муфтами (закладення) і кріпильними деталями, а для маслонаповнених ліній, крім того, з підживлюючими апаратами і системою сигналізації тиску масла.

За класифікацією (за перерізом, матеріалом, тощо) кабельні лінії аналогічні повітряним лініям.

Повітряна лінія електропередачі

Початком та кінцем ПЛ є лінійні портали або лінійні вводи РУ, а для відгалужень — відгалужувальна опора та лінійний портал або лінійний ввід РУ. В цьому разі натяжні ізолювальні підвіски, встановлені на лінійних порталах з боку ПЛ, а також усі затискачі, закріплені на проводах ПЛ, належать до ПЛ. Лінійні портали з натяжними ізолювальними підвісками з боку підстанцій, петлі на цих порталах, спуски з проводів ПЛ до різного обладнання (комутаційних апаратів, розрядників, конденсаторів зв'язку та ін.), а також високочастотні загороджувачі не належать до ПЛ.[7]

Галерея
  • Перехід ПЛ в КЛ, Польща
  • Інший варіант переходу ПЛ в КЛ
  • Гіперболоїдна опора переходу ЛЕП через Оку в передмісті Нижнього Новгороду. Проект В.Г. Шухова 1929 року
  • Сталева опора циліндричного типу, Польща

Див. також

Примітки
  1. Закон «Про землі енергетики та правовий режим спеціальних зон енергетичних об'єктів» від 09.07.2010 N 2480-VI
  2. Сегеда М. С. Електричні мережі та системи. Підручник. Архівовано 23 лютого 2014 у Wayback Machine. // Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2009. 488 с.
  3. електропересилання // Російсько-український словник технічної термінології 1928р. (І. Шелудько, Т. Садовський).
  4. Термін лінія електропересилання використовується переважно у роботах, що виконані у Національному університеті «Львівська політехніка»
  5. Про внесення змін та доповнень до Правил технічної експлуатації електроустановок споживачів
  6. наприклад у «Справочник по проектированию электроэнергетических систем»
  7. ПБЕЕС, гл.1.2

Джерела
  • Норми технологічного проектування енергетичних систем та електричних мереж 35 кВ і вище / ГКД 341.004.003-94, Міненерго України, 1994.
  • Енергетика: історія, сучасність і майбутнє: в 5-ти кн. — К., 2013. — Т. Кн. 2 : Пізнання й досвід - шлях до сучасної енергетики / Є. Т. Базеєв, Г. Б. Варламов, І. А. Вольчин, С. В. Казанський, Л. О. Кесова; Наук. ред. Ю. О. Ландау, І. Я. Сігал, С. В. Дубовськой. — 327 с. — ISBN 966-8163-11-7.

Література

Посилання
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.