Aero-Z® Высокотехнологичные провода для высоковольтных линий электропередачи Г. Санкт-Петербург 04 марта 2009 г. 1 Глобальное присутствие • Заводы расположены более чем в 30 странах мира, коммерческие операции - по всему миру • Более 22 000 сотрудников на местах • Знание национальных и международных стандартов • Объем продаж 7.5 млрд евро 2 Кабельный завод Nexans в России г. Углич (220 км от Москвы) 3 Кабельный завод Nexans в России Основные данные Инвестиции - более 25 M€ Ввод в эксплуатацию - 2008 г. Персонал - 150-180 человек 4 Кабельный завод Nexans в России Модернизация промышленных объектов. Замена кабелей с пропитанной бумажной изоляцией на кабели с изоляцией из СПЭ Кабели среднего напряжения с изоляцией из СПЭ Широкое применение современных кабелей при реконструкции и в строительстве Кабели низкого напряжения (NYM, NYY) Электрификация пригородных и сельских районов Самонесущие изолированные провода (Torsade) 5 Первая продукция завода в г.Угличе 1. Кабели низкого напряжения (конец 2008 – начало 2009) NYM NYY NAYY NYCY NYCWY N2XY NA2XY ВВГ (АВВГ), ВВГ-нг (АВВГ-нг), ВВГ-нгLS (АВВГ-нгLS), ПвВ (АПвВ).. 2. Кабели и провода среднего напряжения (2009) N2XSY N2XSEY N2XS2Y N2XS(FL)2Y N2XSEH Торсада ПвВ (АПвВ), ПвП (АПвП), ПвПу (АПвПу), ПвПуг (АПвПуг), ПвПу2г (АПвПу2г), СИП.. 6 Решения «под ключ» для обеспечения надежности энергетических сетей LAN & WAN Кабели Оптические Воздушные Обмоточные Специальные судаКабели высокого кабели и линии провода среднего укладчики напряжения напряжения аксессуары и роботизированные устройства (ROVs) Высоковольтные кабели постоянного тока Силовые, контрольные, КИП, коаксиальные и др. кабели Программное обеспечение для прокладки кабеля Кабели низкого напряжения СИП Арматура среднего и высокого напряжения Кабели сверхвысокого напряжения, сверхпроводящие 7 Технологии на уровне искусства Самый тонкий кабель: диаметр 12 микрон Самый «сильный» кабель: 550 000 Вольт Самый устойчивый кабель: до 1 000°C Самый длинный кабель: 125 км Самый глубокий подводный кабель: 2 300 м глубины Самый тяжелый кабель: 135 кг/м 8 На вершине технологических достижений Airbus A380: новое поколение пассажирских авиалайнеров Horns Rev: самый большой морской парк ветровых генераторов Башни Petronas: 2 супернебоскреба в Малайзии Queen Mary II: крупнейшее круизное судно в мире Transrapid: первый поезд на магнитной подушке в Шанхае 9 Построение будущего через инновации • 1 международный исследовательский центр • 9 центров компетенции • 450 инженеров и научных работников • 450 зарегистрированных семейств патентов на изобретения • В среднем 2 новых продукта в неделю Лидирующие позиции в передовых технологиях: • Скорость передачи данных • Изоляционные материалы • Сверхпроводники • Пожаробезопасные кабели 10 Aero-Z® Высокотехнологичные провода для высоковольтных линий электропередачи Слайд 11 - © NEXANS – Презентация AERO-Z® 11 Причины разработки проводов Aero-Z® - необходимость увеличения пропускной способности существующих линий; - снижение механических нагрузок, прикладываемых к опорам ЛЭП, из-за пляски проводов; - повышение коррозионной стойкости проводов и тросов; - снижение риска обрыва провода при частичном повреждении внешних проволок в результате внешних воздействий; - улучшение механических свойств проводов при налипании снега или образования льда. Слайд 12 - © NEXANS – Презентация AERO-Z® 12 AERO-Z® (этапы большого пути) 1974 г. Первая линия с Aero-Z® проводами и грозозащитными тросами была сооружена в Бельгии. Линия имела длину более 2,5 км и пересекала реку Шельду, соединяя АЭС и морской порт г.Антверпен. 90-е годы. Начало массового строительства и реконструкции ЛЭП с использованием проводов и тросов Aero-Z® в Бельгии и Франции. Смонтировано более 2000 км проводов на напряжение 63-400 кВ в Европе. 21 век. Франция – монтаж не менее 1500 км/год, осуществив за 10-12 лет полностью переход на данные провода и тросы. Закончен монтаж 1200 км ЛЭП с использованием проводов и тросов Aero-Z® в Южной Америке, в проекте строительство еще не менее 1500 км (Перу, Эквадор, Бразилия и др). Слайд 13 - © NEXANS – Презентация AERO-Z® 13 Конструкция провода AERO-Z® Слайд 14 - © NEXANS – Презентация AERO-Z® 14 Технические данные по проводам AERO-Z® Тип провода Площадь поперечн ого сечения провода Удельное сопротивл Номиналь Удельная ение Внешний ное масса провода диаметр усилие на провода при разрыв Конструкция Круглые проволоки мм² 177-1Z 242-2Z 261-2Z 301-2Z 346-2Z 366-2Z 455-2Z 504-2Z 538-2Z 635-1Z 648-2Z 666-2Z 705-2Z 707-2Z мм² 176,93 241,98 261,34 301,25 345,65 366,13 455,14 503,95 538,03 635,12 648,38 665,92 704,97 706,76 Число Диаметр проволок проволок мм 1+6 3,3 1+6 2,7 1+6 2,8 1+6 3 1+6 3,2 1+6 3,3 1 + 6 + 12 2,9 1 + 6 + 12 3,05 1 + 6 + 12 3,15 1+6+12+18 3,5 1 + 6 + 12 3,45 1 + 6 + 12 3,5 1 + 6 + 12 3,6 1 + 6 + 12 3,6 928-3Z 928,45 1 + 6 + 12 3,35 Z проволоки Число повивов 1 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 3 Число проволок 12 12 + 18 12 + 18 12 + 18 12 + 18 12 + 18 18 + 24 18 + 24 18 + 24 24 18 + 24 18 + 24 21 + 27 18 + 24 18 + 24 + 30 20 0 С Высота повива мм 3,3 2,7 2,8 3 3,2 3,3 2,9 3,05 3,15 3,5 3,45 3,5 3,6 3,6 мм 16,5 18,9 19,6 21 22,4 23,1 26,1 27,45 28,35 31,5 31,05 31,5 32,4 32,4 кг/км 488 671 724 835 958 1 014 1 266 1 401 1 496 1 761 1 803 1 852 1 961 1 965 Ом/км 0,1895 0,1391 0,1288 0,1117 0,0974 0,0919 0,0742 0,067 0,0628 0,053 0,0521 0,0507 0,0479 0,0478 даН 5 698 7 793 8 417 9 702 11 132 11 617 14 658 16 230 17 327 20 152 20 573 21 130 22 369 22 425 3,35 36,85 2 593 0,0365 29 460 Слайд 15 - © NEXANS – Презентация AERO-Z® 15 Больше сечение или меньше диаметр Equivalent transportation capacity Одинаковая передаваемая мощность Одинаковый диаметр Провод Aero-Z® Традиционный провод Слайд 16 - © NEXANS – Презентация AERO-Z® 16 Внешняя коррозия Слайд 17 - © NEXANS – Презентация AERO-Z® 17 Внешняя коррозия Слайд 18 - © NEXANS – Презентация AERO-Z® 18 Внешняя коррозия Сравнение результатов испытания провода типа AC и AERO-Z® (с одним повивом Zпроволок) после 18 лет эксплуатации. AC AERO-Z® Изменение содержания смазки в проводе % - 28 Без изменения Изменение усилия на разрыв % - 26 - 2,2 Слайд 19 - © NEXANS – Презентация AERO-Z® 19 Трапецеидальные провода или AERO-Z® Слайд 20 - © NEXANS – Презентация AERO-Z® 20 Арматура для AERO-Z® Гасители вибрации Анкерные зажимы 21 Пляска проводов Слайд 22 - © NEXANS – Презентация AERO-Z® 22 Поведение провода при сильных турбулентных ветрах Траектория перемещения провода в вертикальной плоскости в середине пролета Слайд 23 - © NEXANS – Презентация AERO-Z® 23 График изменения усилия, прикладываемого к опоре, при турбулентных ветрах Aster Aéro-Z Слайд 24 - © NEXANS – Презентация AERO-Z® 24 График изменения усилия, прикладываемого к опоре, при турбулентных ветрах Максимальное Среднее Минимальное усилие, кН усилие, кН усилие, кН Средняя скорость ветра: 30 м/с - AC 570 - AERO-Z® 666 7,28 5,13 4,12 4,03 1,31 1,71 Уменьшение на 30 % по сравнению с проводом AC Средняя скорость ветра: 40 м/с - AC 570 - AERO-Z® 666 13,80 9,24 7,79 5,35 2,29 2,70 Уменьшение на 33 % по сравнению с проводом AC Слайд 25 - © NEXANS – Презентация AERO-Z® 25 Налипание снега на провода – обычный АС провод Падающие снежинки Ветер + снег Ветер Слайд 26 - © NEXANS – Презентация AERO-Z® 26 Налипание снега на провода – провод AERO-Z Слайд 27 - © NEXANS – Презентация AERO-Z® 27 Лабораторные тесты по налипанию снега на провода Тесты проведены в Hydro-Québec в начале 2004 года Слайд 28 - © NEXANS – Презентация AERO-Z® 28 Лабораторные тесты по налипанию снега на провода AERO-Z Провод AC 100% стальной провод Испытательный полигон Чешского энергетического института, 24.12.1992 Слайд 29 - © NEXANS – Презентация AERO-Z® 29 Результаты расчета тепловых потерь Исходные данные - Uном 220 кВ - Длина линии : 30 km - Cos = 0,85 AC 570 Передаваемая мощность MВт 90,7 181,4 272,1 362,8 389,0 Коэф-т нагрузки Отношение AERO-Z® 666 Ток R Потери Доля потерь R Потери Доля потерь AERO-Z® / AC кА Ом/км MВт % Ом/км МВт % % 0,409 0,835 1,294 1,808 1,971 87,02 86,72 86,21 85,48 0,470 25% 0,280 1,814 0,427 1,578 0,371 0,963 50% 0,560 1,856 1,746 1,609 1,514 1,501 75% 0,840 1,929 4,084 1,663 3,521 2,116 100% 1,120 2,039 7,674 1,743 6,560 107,3% 1,201 1,772 7,667 Используя провод AERO-Z®, мы можем: - Снизить потери на 13 - 14 % при одинаковой передаваемой мощности - Увеличить передаваемую мощность при той же величине потерь. Слайд 30 - © NEXANS – Презентация AERO-Z® 30 Результаты расчета тепловых потерь Экономические величины потерь. Исходные данные. • Напряжение линии: 220 кВ • Длина линии: 30 км • Фактор нагрузки: 75% • Количество часов работы ВЛ в году - возможное 8760 - реальное 5700 , что соответствует 65 % максимально возможного • Стоимость кВт.ч : 0,033 Евро Для одинаковой передаваемой мощности Тепловые потери Ежегодная прибыль - в ГВт.ч - в тыс.Евро ГВт.ч AС - AERO-Z®. AС 23,278 AERO-Z® 20,068 3,210 105,9 Слайд 31 - © NEXANS – Презентация AERO-Z® 31 Экономическая реализация Двуцепная линия 330 кВ длиной 30 км. Предполагаемая стоимость монтажа ВЛ Опоры и арматура: Провод: Проект, монтаж, шеф-надзор и т.д. 7,2 млн.Евро Итого: 23,4 млн. Eвро 5,4 млн. Евро 36 млн.Евро Однако, с учетом меньшего веса и лучших механических характеристик проводов AERO-Z®: можно увеличить на 8-10 % длину пролета, сократив число опор. Это даст экономию 1,9 млн. Евро. Провод AERO-Z® дороже обычного провода АС на 0,25 млн.Евро. С учетом меньших потерь в проводе эта разница окупается примерно за 5 лет, а за 10-12 лет окупаются все затраты на строительство и эксплуатацию данной ВЛ. Слайд 32 - © NEXANS – Презентация AERO-Z® 32 Новые высокотехнологичные провода для высоковольтных ЛЭП Aero-Z® Слайд 33 - © NEXANS – Презентация AERO-Z® 33 CAT-1TM Система мониторинга параметров ВЛ в реальном времени Технология мониторинга Системы мониторинга на рынке Основаны на измерении натяжения Измерения по оптических волокнам OPGW Измерение критических стрел провеса Погодные станции Мониторинг вибраций Локальное измерение температур 35 С 1990 года. Около 300 систем в 18 странах мира на напряжения до 500 кВ. 36 Мониторинг в реальном времени - Проверенная технология Система позволяет на 10-30% увеличить пропускную способность всего за 5-10% от стоимости реконструкции или строительства новой линии. Системы можно установить на линии длиной 30 км за 2-3 дня. Системы можно при необходимости перемещать на другую линию. Работа в реальном времени обеспечивает надежность и экономическую выгоду. 37 Тепловой датчик и Датчик нагрузки Тепловой датчик Измеряет температуру проводника без токовой нагрузки Датчик нагрузки Измеряет натяжение в проводах 38 Датчик нагрузки Прочная конструкция из нержавеющей стали. Запатентованная конструкция для надежной работы. 2-летняя гарантия. 39 Модуль обработки и передачи данных Считывает натяжение провода, температуру проводника, окружающую температуру Соединяется с подстанцией с помощью радиочастотного сигнала или оптико-волоконного кабеля Питание от солнечных батарей 40 Блок обработки сигнала Соединяется с модулем обработки и передачи сигналов с помощью радиочастотного сигнала или оптико-волоконного кабеля Напрямую соединяется с EMS/SCADA (телеметрическим блоком) 41 Оценка системы в режиме реального времени IntelliCAT™ Структура системы CAT-1™ Удаленные датчики Линия электропередачи Без лицензии Передача по радиодиапазону CATMaster™ Базовая станция Подстанция Существующий протокол (SCADA) по подстанции (удаленный терминал) (4-провода Bell 202) Передача данных на основе файла ICCP SCADA/EMS Master Дисплей оператора IntelliCAT™ for Windows Центр контроля 42 Системы мониторинга в реальном времени Консоль оператора – типовое отображение South Bay Interface Present: 1105 Amps Maximum: 1456 Amps South Bay Interface Clearance Warning 14 Minutes To Violation Present: 1565 Amps Maximum: 1456 Amps 43 Оценка состояния системы в режиме реального времени Объеденные пульты управления и контроля Результаты показаны в привычном для оператора формате, приученным. Максимальный ток, при данных условиях Текущий ток На сколько можно увеличить ток Текущую загрузку линии, в процентах Провис провода, в процентах от допустимого Время до полного провиса провода, которое приведет к выходу из строя линии 44 Технические и экономические выгоды Мониторинг в реальном времени: Повышает надежность, уменьшая количество ненужных действий оператора и определяя реальные ситуации перегрузки линии. Быстрейший способ снижения убытков. Обеспечивает точную базу данных событий для исследования возможных ошибок. Обеспечивает экономическую выгоду без ущерба для надежности. 45 Европейский референс-лист Исландия (2) Швеция (2) Норвегия (1) Финляндия (2) Дания (5) Шотландия (4) Англия (3) Голландия (1) Бельгия (8) Германия (9) Польша (6) Швейцария (3) Франция (3) Испания (9) Португалия (1) Type of CAT- 1 insta lla tions Тип систем CAT-1 временная / 55 temporary; реального времени / 19 real-time; 16 Общее количество: 59 систем data logger; 35 сбор данных / 35 Voltaнапряжения ge level Уровень 220kV;кВ 220 3 /3 400 кВ 1717 400/kV; - 150 kV; 36 ≤ 150 кВ / 36 * напряжение / количество 46 Системы мониторинга реального времени, установленные в США CAT-1 47 . Спасибо ! 48