Влияние рабочего напряжения ВЛ 220-500

Влияние рабочего напряжения
на поражаемость молнией
проводов ВЛ 220-500 кВ
без грозозащитного троса
Житенёв В.В., Мезгин В.А., Новикова А.Н., Фёдорова А.В.
Санкт-Петербург - 2014
1
Вводная часть
Задачи
•
•
•
исследование поражаемости молнией фазных проводов с горизонтальной схемой расположения
на ВЛ без троса;
выявление роли рабочего напряжения при поражении фазных проводов;
получение фактических данных о распределении поражений по фазам ВЛ.
Объекты исследования (участки без троса)




ВЛ 220 кВ ЦГЭС – Ш 30 (154,5 км∙лет, 11 отключений);
ВЛ 330 кВ Будённовск – Чир-Юрт (4793 км∙лет, 77 отключений);
ВЛ 500 кВ РАЭС – Будённовск (678,5 км∙лет, 29 отключений);
ВЛ 500 кВ ТГЭС – Фрунзенская (300 км∙лет, 26 отключений)
Информационные источники
•
•
полевые исследования на ВЛ 220 ЦГЭС – Ш 30:
 магнитная регистрация токов молнии в опорах (КМР, КНТЦ «Энергия», КР);
 пеленгация волн перенапряжений на ВЛ (СМГР, ОАО СибНИИЭ»);
 система дистанционной пеленгации молнии (СДП, Vaisala);
 система цифровой регистрации токов молнии в опорах (ДТМ, ОАО «ЭНИН/ЗАО «СЭТ»);
данные опыта эксплуатации ВЛ 220 – 500 кВ:
 аварийная статистика;
 системы регистрации аварийных процессов на ВЛ;
 системы ОМП;
2
 характеристики ВЛ.
1.1. Полевые наблюдения и эксплуатация
ВЛ 220 кВ ЦГЭС – Ш 30
№№
п.п.
Исходные параметры
Синхронизация данных
Эксплуа
тационн
ая
СМГР
+
+
1.
Дата и время
2.
Номер опоры (пролёта)
3.
Фаза
+
4.
Рабочее напряжение
(осциллограммы)
+
5.
Пространственное
положение фазы
+
6.
Ток и полярность
молнии
+
КМР
СДП
ДТМ
+
+
+
+
+
+
Число грозовых отключений
Число прямых поражений проводов молнией
в т.ч.
отрицательной полярности
положительной полярности
Число индуктированных перенапряжений
Диапазон амплитуд токов молнии в опорах
Амплитуда токов молнии при индуктированном напряжении
+
+
- 11
- 10
- 9
- 1
- 1
- (5÷23) кА
- 41 кА
3
1.2. Полевые наблюдения и эксплуатация
ВЛ 220 кВ ЦГЭС – Ш 30
4
1.3. Полевые наблюдения и эксплуатация
ВЛ 220 кВ ЦГЭС – Ш 30
Результаты анализа:
• в 100% случаев знак потенциала поражённой фазы
противоположен полярности молнии;
• в 91% случаев момент перекрытия изоляции ВЛ лежит либо
вблизи амплитуды (около 70%), либо на спадающей части
синусоиды (около 30%) рабочего напряжения фазы;
• преимущественная концентрация грозовых перекрытий по
времени вблизи амплитуды рабочего напряжения даёт
основание предполагать:
 рабочее напряжение непосредственно определяет
ориентировку молнии и выбор поражённой фазы;
 имеет место некоторое несоответствие между
неравномерным
распределением
поражений
ВЛ
(преимущественно вблизи момента амплитуды) и, в принципе,
статистически равномерным распределением по времени
разрядов молнии.
5
2.1. Поражаемость фазных проводов ВЛ 220-500 кВ
Трассы линий
6
2.2. Поражаемость фазных проводов ВЛ 220-500 кВ
Наименование
ВЛ
Цимлянская ГЭС
– ПС Шахты 30
Характерные
участки ВЛ
(по ориентации)
Всего
Число грозовых отключений,
количество/процент
по положению фаз
правая
средняя
левая
широтный
11
5/46
4/36
2/18
меридиональный
20
9/45
5/25
6/30
широтный
9
2/22
2/22
5/56
суммарно
29
11/38
7/24
11/38
-
26
7/27
5/19
14/54
меридиональный
14
5/36
3/21
6/43
широтный
63
27/43
9/14
27/43
суммарно
77
32/42
12/16
33/42
Всего
143
55/38
28/16
50/35
Участки с несимметрией крайних
фаз
66
максимум
33/50
16/24
минимум
17/26
Ростовская АЭС
– Будённовск
Токтогульская
ГЭС –
Фрунзенская
Будённовск –
Чир-Юрт
7
2.3. Поражаемость стоек анкерно-угловых опор ВЛ 1150 кВ
Наименование ВЛ
ВЛ 1150 кВ
«Экибастуз – Кокчетав»
Ориентировка
трассы
Число поражений стоек
всего
меридиональная
48
левая средняя
13
10
правая
25
8
2.4. Поражаемость фазных проводов ВЛ 220-500 кВ
Результаты анализа
• фактическая поражаемость средней фазы выше принимаемой
ранее в 2,5 раза при среднем значении 20% и максимальном – 40%
от общего числа поражений ВЛ;
• имеет место несимметрия поражаемости крайних фаз,
достигающая 2,5-кратного значения;
• при отказе на ВЛ от грозозащитного троса необходимо:
 учитывать при расстановке ОПН (ЗА) фактическую
поражаемость средней фазы:
 разработать специальные опоры с пониженным уровнем
расположения средней фазы.
9
Благодарим
за внимание!
10