Файбисович - Справочник по проектированию электрических сетей

применять двухцепные тупиковые ВЛ в схемах электроснабжения крупных городов, промузлов, промышленных предприятий и т. п. с присоединением к такой ВЛ до двух ПС 110 кВ. При этом потребители первой категории таких ПС должны резервироваться по сети вторичного напряжения. К двум одноцепным тупиковым ВЛ может быть присоединено до трех ПС.

При напряжении сети 35 кВ:

не допускать сооружения новых протяженных ВЛ 35 кВ параллельно существующим ВЛ 110 кВ и не сооружать новые ВЛ 35 кВ протяженностью свыше 80 км;

оценивать целесообразность сооружения новых ВЛ 35 кВ в габаритах 110 кВ;

рассматривать возможность перевода существующих ВЛ 35 кВ на напряжение 110 кВ;

использовать преимущественно одноцепные ВЛ 35 кВ с питанием от разных ПС 110–220 кВ или разных секций (систем шин) одной ПС.

Трасса ВЛ выбирается по возможности кратчайшей с учетом условий отчуждения земли, вырубки просек, комплексного использования охранной зоны и приближения к дорогам и существующим ВЛ.

Протяженность намечаемых ВЛ при отсутствии более точных данных может быть принята на 20–25% больше воздушной прямой (большее значение относится к территориям с высокой плотностью застройки, развитой сетью дорог и инженерных коммуникаций, интенсивной хозяйственной деятельностью). В районах городской и промышленной застройки, а также в других сложных случаях длину ВЛ следует принимать с учетом конкретных условий.

Вблизи промышленных предприятий трассы ВЛ, как правило, располагаются вне зон действия ветра преобладающего направления от источников загрязнения.

На железобетонных опорах сооружаются одноцепные и двухцепные ВЛ 35 и 110 кВ. В последние годы строительство ВЛ 220– 500 кВ осуществляется, как правило, на металлических опорах.

Имеется опыт строительства ВЛ 500 кВ в двухцепном исполнении (например, две цепи 500 кВ от Балаковской АЭС, 18 км). Проектные разработки последних лет показали, что использование двухцепных опор 500 кВ не дает существенного снижения материалоемкости (металл, железобетон) по сравнению с одноцепными. Экономический эффект достигается в основном за счет уменьшения полосы отчуждения. Последнее определяет область применения двухцепных ВЛ 500 кВ – участки трассы, где проход двух параллельных одноцепных ВЛ невозможен.

81

На ВЛ 750–1150 кВ используются металлические опоры. В условиях, когда доставка железобетонных опор на трассу ВЛ затруднена, рекомендуется использовать металлические опоры.

На ВЛ напряжением 35 кВ и выше рекомендуется применять сталеалюминиевые провода. Использование алюминиевых проводов и проводов из алюминиевого сплава обосновывается расчетами. На больших переходах через водные пространства (ущелья) при наличии технической целесообразности в качестве проводов могут применяться стальные канаты.

Обозначения марок проводов для ВЛ приведены ниже

Провод скрученный из алюминиевых проволок . . . . . . . . . . . .	А
Провод из алюминиевых проволок и стального сердечника . . . . .	АС
Провод марки АС, у которого стальной сердечник покрыт смазкой
повышенной теплостойкости и изолированной пленкой . . . . . . .	АСК
Провод, скрученный из проволок нетермообработанного алюмини-
евого сплава . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	АН
Провод, скрученный из проволок термообработанного алюминие-
вого сплава . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	АЖ
Сталеалюминиевый провод марки АСК, у которого межпроволоч-
ное пространство заполнено смазкой . . . . . . . . . . . . . . . . . .	АСКП
Сталеалюминиевый провод марки АСК, у которого межпроволоч-
ное пространство заполнено смазкой . . . . . . . . . . . . . . . . . .	АСКС

Срок службы алюминиевых и медных проводов составляет 45 лет, проводов марки АЖ и АН – 25 лет.

В последние годы на ВЛ 6–10–35 кВ получили распространение самонесущие изолированные провода (СИП). Последняя конструкция такого провода – СИП–3. Это одножильный самонесущий провод с защитным покровом. Жила выполнена из алюминиевого сплава высокой прочности или из сталеалюминия.

Рекомендуемая область применения проводов различных марок приведена в табл. 3.2.

				Т а б л и ц а 3.2
	Рекомендуемая область применения проводов различных марок
				Отношение сече-
		Марка	Номиналь-	ний алюминиевой
	Область применения		ное сече-	части провода
		провода
			ние, мм2	к сечению сталь-
				ного сердечника
	Районы с толщиной стенки гололеда	АС,	До 185	6–6,25
	до 20 мм	АЖ	240 и более	7,71–8,04
	Районы с толщиной стенки гололеда		До 95	6
		АС	120–400	4,29–4,39
	более 20 мм
			500 и более	7,71–8,04

82

О к о н ч а н и е т а б л . 3.2

				Отношение сече-
		Марка	Номиналь-	ний алюминиевой
	Область применения		ное сече-	части провода
		провода
			ние, мм2	к сечению сталь-
				ного сердечника
	На побережье морей, соленых озер,
	в районах засоленных песков, в про-	АСК,
	мышленных районах, где сталеа-	АСКС,	120–300	6,11–6,25
	люминиевые провода разрушаются	АСКП
	от коррозии
	Сети сельскохозяйственного	А	50–240	–
	назначения напряжением до 110 кВ	Ж	50–185	–

Ориентировочная ширина коридоров ВЛ, а также площади постоянного отвода земли под опоры ВЛ приведены в табл. 3.3 и 3.4. Критерии определения площадей отвода земли под опоры ВЛ приведены в постановлении Правительства РФ от 11 августа 2003 г. №486.

						Т а б л и ц а 3.3
			Ориентировочная ширина коридоров ВЛ
				Ширина коридора, м
Напряже-			одной ВЛ	для каждой	для каждой дополнительной
ние ВЛ, кВ			(одноцепная	дополнительной	ВЛ на подходах к ПС и стес-
			или двухцепная)	ВЛ прибавляется	ненных участках прибавляется
20			26	14	8,5
35			38	21 (23)	12
110			50	28 (35)	15
150			60	34	16
220			64	38 (41)	21
330			78	40 (44)	28
500			84	50	43
750			120	75	60
1150			160	100	80
П р и м е ч а н и е .
В скобках приведены данные для двухцепных опор.
						Т а б л и ц а 3.4
Площадь постоянного отвода земли для типовых опор ВЛ
Напря-						Размер постоянного отво-
			Характеристика			да земли на 1 км ВЛ, м2
жение			промежуточной опоры
						Стальные		Железобетон-
ВЛ, кВ
						опоры		ные опоры
35–110		Одностоечная				65–70		35–40

83

		О к о н ч а н и е			т а б л . 3.4
Напря-			Размер постоянного отво-
	Характеристика		да земли на 1 км ВЛ, м2
жение	промежуточной опоры
			Стальные		Железобетон-
ВЛ, кВ
			опоры		ные опоры
220–330	Свободностоящая		80–115		135–90
500–750	Железобетонная свободностоящая,		520–1215		170
	стальная на оттяжках
1150	Стальная на оттяжках		4000		–

Расчетные данные сталеалюминиевых, алюминиевых и проводов из алюминиевых сплавов приведены в табл. 3.5 и 3.6.

								Т а б л и ц а		3.5
	Расчетные данные сталеалюминиевых проводов марок АС, АСК
				(ГОСТ 839–80)
		Алюмини-
		евая часть			Расчетные данные провода
	Номиналь-	провода
	ное сечение,	-проЧисло волок	проДиаметрммволок,	Сопротивлетокупост.ние °С,20при Ом/км	Диаметр ммпровода,	-Алю миния	Стали	Отношение сечения алюминия стальнойк части	Удельная -промасса	кг/кмвода,
	мм2 (алюми-					Сечение, мм2
	ний/сталь)
	35/6,2		2,8	0,777	8,4	36,9	6,15		148
	50/8	6	3,2	0,595	9,6	48,2	8,04	6	195
	70/11		3,8	0,422	11,4	68	11,3		276
	95/16		4,5	0,301	13,5	95,4	15,9		385
	120/19*	26	2,4	0,244	15,2	118	18,8	6,25	471
	150/24*	26	2,7	0,204	17,1	148	24,2	6,14	599
	185/29*	26	2,98	0,159	18,8	181	29	6,24	728
	185/43	30	2,8	0,156	19,6	185	43,1	4,29	846
	240/32	24	3,6	0,118	21,6	244	31,7	7,71	921
	240/39*	26	3,4	0,122	21,6	236	38,6	6,11	952
	240/56	30	3,2	0,120	22,4	241	56,3	4,29	1106
	300/39	24	4	0,096	24,0	301	38,6	7,31	1132
	300/48*	26	3,8	0,098	24,1	295	47,8	6,16	1186
	300/66	30	3,5	0,100	25,5	288,5	65,8	4,39	1313
	300/67	30	3,5	0,100	24,5	288,5	67,3	4,29	1323
	300/30	48	2,98	0,086	24,8	335	29,1	11,55	1152
	330/43	54	2,8	0,087	25,2	332	43,1	7,71	1255
	400/18	42	3,4	0,076	26,0	381	18,8	20,27	1199
	400/51	54	3,05	0,073	27,5	394	51,1	7,71	1490

84

						О к о н ч а н и е			т а б л .		3.5
		Алюмини-
		евая часть			Расчетные данные провода
	Номиналь-	провода
	ное сечение,	проЧисловолок	проДиаметрммволок,	Сопротивлепост.ниетоку °С,20при Ом/км	Диаметр провода,мм	Сечение, мм2		Отношение сечения алюминия			промассакг/кмвода,
	мм2 (алюми-								стальнойк части	Удельная
						-Алю миния	Стали
	ний/сталь)
	400/64	26	4,37	0,074	27,7	390	63,5	6,14		1572
	400/93	30	4,15	0,071	29,1	406	93,2	4,35		1851
	500/26	42	3,9	0,058	30,0	502	26,6	18,86		1592
	500/64	54	3,4	0,058	30,6	490	63,5	7,71		1832
	600/72	84	3,7	0,050	33,2	580	72,2	8,04		2170
	1000/86	76	4,1	0,029	42,4	1003,2	56,3	17,96		3210

* Провод марки АСК изготавливается для указанных сечений.

Т а б л и ц а 3.6

Расчетные данные алюминиевых проводов марки А и проводов из алюминиевого сплава марок АН, АЖ (ГОСТ 839–80)

	Номиналь-			Число	Номи-		Расчетные данные провода
	ное сече-				нальный			Сопротивление	Удельная
				про-		Сече-	Диаметр
	ние, мм2				диаметр			постоянному	масса прово-
				волок,
	(алюми-				прово-	ние,	прово-	току при 20 °С,	да, кг/км
				шт.		мм2	да, мм
	ний/сталь)				лок, мм			Ом/км	(без смазки)
	А:		50	7	3	49,5	9	0,558	135
			70	7	3,55	69,3	10,7	0,42	189
			95	7	4,1	92,4	12,3	0,315	252
			120	19	2,8	117,0	14	0,251	321
			150	19	3,15	148,0	15,8	0,197	406
			185	19	3,5	182,8	17,5	0,161	502
			240	19	4	238,7	20	0,123	655
			300	37	3,15	288,3	22,1	0,102	794
			400	37	3,66	389,2	25,6	0,075	1072
			500	37	4,15	500,4	29,1	0,05	1378
			600	61	3,5	586,8	31,5	0,05	1618
			700	61	3,8	691,7	34,2	0,043	1902
			800	61	4,1	805,2	36,9	0,036	2020
	АН:		50	7	3	49,5	9	0,624	135
			120	19	2,8	117,0	14	0,266	321
			150	19	3,15	148,0	15,8	0,211	406
			185	19	3,5	182,3	17,5	0,171	502

85

							О к о н ч а н и е	т а б л . 3.6
	Номиналь-		Число	Номи-		Расчетные данные провода
	ное сече-			нальный			Сопротивление	Удельная
			про-		Сече-	Диаметр
	ние, мм2			диаметр			постоянному	масса прово-
			волок,
	(алюми-			прово-	ние,	прово-	току при 20 °С,	да, кг/км
			шт.		мм2	да, мм
	ний/сталь)			лок, мм			Ом/км	(без смазки)
	АЖ:	50	7	3	49,5	9	0,676	135
		120	19	2,8	117,0	14	0,288	321
		150	19	3,15	148,0	15,8	0,229	406
		185	19	3,5	182,3	17,5	0,185	502

Минимальные диаметры проводов ВЛ по условиям короны и радиопомех приведены в табл. 3.7.

Т а б л и ц а 3.7

Минимальный диаметр проводов по условиям короны и радиопомех, мм

	Напряжение ВЛ, кВ	Фаза с проводом
		одиночным	два и более
	110	11,4 (АС70/11)	–
	150	15,2 (АС120/19)	–
	220	21,6 (АС240/32)	–
		24,0 (АС300/39)
			2×21,6 (2×АС240/32)
	330	33,2 (АС600/72)	3×15,2 (3×АС120/19)
			3×17,1 (3×АС150/24)
			2×36,2 (2×АС700/86)
	500	–	3×24,0 (3×АС300/39)
			4×18,8 (4×АС185/29)
	750	–	4×29,1 (4×АС400/93)
			5×21,6 (5×АС240/32)

П р и м е ч а н и я .

1.Для ВЛ 220 кВ минимальный диаметр провода 21,6 мм относится к горизонтальному расположению фаз, а в остальных случаях допустим с проверкой по радиопомехам.

2.Для ВЛ 330 кВ минимальный диаметр провода 15,2 мм (три провода в фазе) относится к одноцепным опорам.

Расчетные данные ВЛ 35 кВ и выше со сталеалюминиевыми проводами приведены в табл. 3.8 и 3.9.

Потери активной мощности в продольном сопротивлении схемы замещения ВЛ 110 и 35 кВ можно определять по рис. 3.1. При этом cos ϕ был принят равным 0,9; при иных значениях cos ϕ значения потерь мощности умножаются на 0,81/cos2 ϕ.

86

Т а б л и ц а 3.8

Расчетные данные ВЛ 35–150 кВ со сталеалюминиевыми проводами

	Номинальное	rо,	150 кВ		110 кВ		35 кВ
	сечение, мм2		хо,	bо,	хо,	bо,	хо,
	(алюми-	Ом/км
		при 20 °С	Ом/км	см/км 10–6	Ом/км	см/км 10–6	Ом/км
	ний/сталь)
	70/11	0,422	–	–	0,444	2,547	0,432
	95/16	0,301	–	–	0,434	2,611	0,421
	120/19	0,244	0,441	2,565	0,427	2,658	0,414
	150/24	0,204	0,434	2,611	0,420	2,707	0,406
	185/29	0,159	0,429	2,645	0,413	2,747	–
	240/32	0,118	0,420	2,702	0,405	2,808	–

П р и м е ч а н и я .

1.Зарядная мощность bо подсчитана для ВЛ 110–330 кВ по среднеэксплуатационному напряжению 1,05 Uном.

2.Усредненные среднегеометрические расстояния между фазами приняты следующими:

Класс напряжения, кВ											35		110	150						220					330			500		750
Среднегеометрическое расстояние, м											3,5		5,0	6,5						8,0					11,0			14,0		22,7
Р, кВт/км												Р, кВт/км
									35
6									50				4
																									70
4									70				2									95
									95											120
									120											150
2									150				1
									185
0													0															185		240
							2,8		3,6 Р, МВт					2
0,4			1,2		2,0															4					6			Р, МВт
Р, кВт/км													Р, кВт/км
80				35		50 70		95 120		150			80							70
														95
60													60	120
											185			150
40													40
														185
20													20	240
0													0
	2		6		10		14		18		Р, МВт			20						40					60			Р, МВт

Рис. 3.1. Потери активной мощности в воздушных линиях 35 кВ (а) и 110 кВ (б)

87

88

Т а б л и ц а 3.9

Расчетные данные ВЛ 220 кВ и выше со сталеалюминиевыми проводами

Номинальное

Число

ro,

1150 кВ

750 кВ

500 кВ

330 кВ

220 кВ

сечение, мм (алю-

проводов

Ом/км

xo,

bo 10–6,

xo,

bo 10–6,

xo,

bo 10–6,

xo,

bo 10–6,

xo,

bo 10–6,

миний/сталь)

в фазе, шт.

при 20 °C

Ом/км

см/км

Ом/км

см/км

Ом/км

см/км

Ом/км

см/км

Ом/км

см/км

240/32

1

0,1180

–

–

–

–

–

–

–

–

0,435

2,604

2

0,0590

–

–

–

–

–

–

0,331

3,79

–

–

240/56

5

0,0240

–

–

0,308

3,76

–

–

–

–

–

–

300/39

1

0,0960

–

–

–

–

–

–

–

–

0,429

2,645

2

0,0480

–

–

–

–

–

–

0,328

3,41

–

–

300/48

8

0,0123

0,266

4,433

–

–

–

–

–

–

–

–

300/66

3

0,0330

–

–

–

–

0,31

3,97

–

–

–

–

5

0,0200

–

–

0,288

4,11

–

–

–

–

–

–

330/43

3

0,0290

–

–

–

–

0,308

3,604

–

–

–

–

8

0,0109

0,27

4,38

–

–

–

–

–

–

–

–

1

0,0730

–

–

–

–

–

–

–

–

0,42

2,701

400/51

2

0,0365

–

–

–

–

–

–

0,323

3,46

–

–

3

0,0243

–

–

–

–

0,306

3,623

–

–

–

–

5

0,0146

–

–

0,286

4,13

–

–

–

–

–

–

400/64

4

0,0187

–

–

0,289

4,13

–

–

–

–

–

–

1

0,0590

–

–

–

–

–

–

–

–

0,413

2,740

500/64

2

0,0295

–

–

–

–

–

–

0,32

3,497

–

–

3

0,0197

–

–

–

–

0,304

3,645

–

–

–

–

4

0,0148

–

–

0,303

3,9

–

–

–

–

–

–

Потери мощности на корону могут быть приняты по данным табл. 3.10.

Т а б л и ц а 3.10

Удельные потери мощности на корону на линиях с типовыми конструкциями фаз

	Напря-	Марка	Потери мощности на корону, кВт/км,				Средне-
				при погодных условиях			годовые
	жение	и число про-
			хорошая				потери,
	ВЛ, кВ	водов в фазе		сухой снег	дождь	изморозь
			погода				кВт/км
	1150	8×АС-300/48	12,6	39,0	119,0	294,0	32,0
		8×АС-330/43	9,8	29,5	97,5	262,0	27,0
	750	4×АС-600/72	4,6	17,5	65,0	130,0	15,0
		5×АС-240/56	3,9	15,5	55,0	115,0	13,0
	500	3×АС-330/43	2,8	11,0	36,0	96,0	9,0
		3×АС-500/64	1,8	6,5	22,0	56,0	5,5
	330	2×АС-300/39	1,0	4,5	15,0	44,0	3,8
		2×АС-400/51	0,8	3,3	11,0	33,5	2,9
	220	1×АС-300/43	0,25	0,95	2,75	10,5	0,84
	110	1×АС-120/19	0,02	0,1	0,3	1,0	0,08

Нормы продолжительности строительства ВЛ (СНиП 1.04.03– 85) и продолжительность проектирования (по данным института «Энергосетьпроект») приведены в табл. 3.11. Практика проектирования последних лет позволяет считать данные табл. 3.11 завышенными.

Т а б л и ц а 3.11

Нормы продолжительности проектирования и строительства ВЛ

	Напряже-	Количест-	Протяжен-	Нормы продолжительности проекти-
				рования и строительства, мес., в т. ч.:
	ние, кВ	во цепей	ность, км
				проектирования	строительства
			200	47	12
	750	1	300	50,5	16
			500	58,5	24
			700	68	30
			100	35	7
	500	1	200	41	10
			400	49,5	17
			600	54,5	24
			100	13,5	6
	330	1	200	16	9
			400	22	15

89

О к о н ч а н и е т а б л . 3.11

	Напряже-	Количест-	Протяжен-	Нормы продолжительности проекти-
				рования и строительства, мес., в т. ч.:
	ние, кВ	во цепей	ность, км
				проектирования	строительства
			50	11,5	5
		1	100	14,5	7
			150	14	8
	220		250	16	11
			50	10	5
		2	100	12,5	7
			150	15	9
			250	19	13
			50	11	5
		1	100	12,5	6
	110–150		150	13,5	8
			50	11	5
		2	100	13	7
			150	14,5	9

3.1.2. Выбор сечения проводов ВЛ

Технико-экономические расчеты по выбору сечения проводов каждой конкретной линии выполняются для ВЛ 750 кВ и выше и передач постоянного тока. При проектировании ВЛ напряжением до 500 кВ включительно выбор сечения проводов производится по нормированным обобщенным показателям. В качестве таких показателей используются нормированные значения экономической плотности тока.

Суммарное сечение (F ) проводов фазы проектируемой ВЛ составляет

где	Ip	–	расчетный ток, А;
	jн	–	нормированная плотность тока, А /мм2.

В соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) нормированы следующие значения плотности тока для ВЛ 35–500 кВ (табл. 3.12).

Значение Ip определяется по выражению

Ip = I5 αi αt,

где I5 – ток линии на пятый год ее эксплуатации в нормальном режиме, определяемый для системообразующих линий ос-

90