Защита линий электропередач

Содержание

 

1. Введение

2. Способы защиты воздушных линий  до 1000 вольт и выше

  2.1. Грозозащита

  2.2. Разрядники

  2.3. Заземление опор

  2.4. Борьба с гололёдом

3. Верховые осмотры ЛЭП

4. Охрана труда

5. Техника безопасности

6. Инструмент

7. Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Воздушная линия электро передач- один из самых распростронённых способов передачи электро энергии от источника к потребителям. На протяжении всей работы она подвергается различным, не благоприятным условиям, что нарушает нормальную работу линии.

Чтобы обеспечить нормальную, бесперебойную работу линии  её нужно защищать от различных влияний  окружающей среды, таких как: климатические  условия, перенапряжения  и многое другое.

В частности  такие факторы как влияние  климатических условий, коорые приводят к замыканиям на ЛЭП, обрывам проводов, схлёстыванию проводов.  
Чтобы этого не происходило линия электро передач должна быть оснащена различными защитными устройствами: защитными тросами, разрадниками,  различными заземлителями, устройствами предотвращающими не нормальную работу ЛЭП… Так же ВЛ должна подвергаться различным осмотрам, с помощью которых выявляют возможные неисправности и степень готовности ВЛ к работе.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Грозозащита

 

  В зависимости от расположения, количества проводов на опорах ВЛ, сопротивления грунта, класса напряжения ВЛ, необходимой степени грозозащиты монтируют один или несколько тросов. Высота подвеса грозозащитных тросов определяется в зависимости от угла защиты, то есть угла между вертикалью, проходящей через трос, и линией, соединяющей трос с крайним проводом, который может изменяться в широких пределах и даже быть отрицательным.

  На ВЛ напряжением до 20 кВ грозозащитные тросы обычно не применяются. ВЛ 110—220 кВ на деревянных опорах и ВЛ 35 кВ (независимо от материала опор) чаще всего защищают тросом только подходы к подстанциям. Линии 110 кВ и выше на металлических и железобитонных опорах защищают тросом на всём протяжении.

  В качестве грозозащитных  тросов применяются стальные  канаты или иногда — сталеалюминиевые провода со стальным сердечником увеличенного сечения. Стальные канаты условно обозначают буквой С и цифрами, указывающими площадь их сечения (например, С-35)                                                               

ВЛ до 1000, вольт от грозы защищают с помощью заемления нулевого провода. Нулвеой  провод  заземляют через каждые 5-6 пролётов, тем самым, в случае поражения грозовым разрядом уменьшается зона порожения линии. А на подводах в подстанции устанавливают плавкие предохранители.                    

 

 

 

 

Разрядники

Вентильный разрядник

Вентильный разрядник состоит  из двух основных компонентов: многократного  искрового промежутка (состоящего из нескольких последовательно соединенных  единичных искровых промежутков) и  рабочего резистора (состоящего из последовательного  набора вилитовых дисков). Многократный искровой промежуток последовательно соединен с рабочим резистором. В связи с тем, что вилит меняет характеристики при увлажнении, рабочий резистор герметично закрывается от внешней среды. Во время перенапряжения многократный искровой промежуток пробивается, задача рабочего резистора — снизить значение сопровождающего тока до величины, которая сможет быть успешно погашена искровыми промежутками. Вилит обладает особенным свойством — его сопротивление нелинейно — оно падает с увеличением значения силы тока. Это свойство позволяет пропустить больший ток при меньшем падении напряжения. Благодаря этому свойству вентильные разрядники и получили свое название. Среди прочих преимуществ вентильных разрядников следует отметить бесшумность срабатывания и отсутствие выбросов газа или пламени.

Магнитовентильный разрядник

РВМГ состоит из нескольких последовательных блоков с магнитным искровым промежутком  и соответствующего числа вилитовых дисков. Каждый блок магнитных искровых промежутков представляет собой поочередное соединение единичных искровых промежутков и постоянных магнитов, заключенное в фарфоровый цилиндр.

При пробое в единичных искровых промежутках возникает дуга, которая  за счет действия магнитного поля, создаваемого кольцевым магнитом, начинает вращаться с большой скоростью, что обеспечивает более быстрое, по сравнению с вентильными разрядниками, дугогашение.

 

Воздушный разрядник  закрытого или открытого типа (трубчатый разрядник)

Воздушный разрядник представляет собой дугогасительную трубку из полимеров, способных подвергаться термической деструкции с выделением значительного количества газов и без значительного обугливания — полихлорвинила или оргстекла, с разных концов которой закреплены электроды. Один электрод заземляется, а второй располагается на определенном расстоянии от него (расстояние определяет напряжение срабатывания, или пробоя, разрядника) и имеет прямое электрическое подключение к защищаемому проводнику линии. В результате пробоя в трубке возникает интенсивная газогенерация (плазма), и через выхлопное отверстие образуется продольное дутье, достаточное для гашения дуги. В воздушном разряднике открытого типа выброс плазменных газов осуществляется в атмосферу. Напряжение пробоя воздушных разрядников - более 1 кВ.

 

 

 

 

 

 

 

 

Заземление опор

 

Заземление BЛ до 1 кВ.

В сетях с заземленной  нейтралью металлические опоры и арматуру железобетонных опор соединяют с нулевым заземленным проводом перемычкой из неизолированного проводника, которую присоединяют к нулевому проводу специальными ответвительными болтовыми зажимами. Зажимы изготовляют из того же металла, что и провода линии (алюминий, медь, сталь). Присоединение перемычки к опоре производят под болтовой зажим, установленный непосредственно на металлической опоре или траверсе, а на железобетонной опоре — на специальном выводе, соединенном с арматурой опоры. Контактные соединения перемычки предварительно тщательно очищают и покрывают слоем вазелина.

В сетях с изолированной  нейтралью металлические опоры и арматуру железобетонных опор также заземляют путем присоединения к заземляющим устройствам, смонтированным у опоры, или в качестве заземлителей используют основания металлических опор, металлические оболочки кабелей, соединенных с опорами, и т. п. Сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 50 Ом.

Заземление опор наружного  освещения с кабельным питанием производят через металлическую  оболочку кабеля в сетях с изолированной  нейтралью и через нулевую жилу кабеля с присоединением к ней оболочки кабеля в сетях с заземленной нейтралью.

В сетях с глухозаземленной нейтралью металличе-ские оттяжки опор присоединяют к нулевому заземленному проводу.

 

Заземление BЛ выше 1 кВ.

Должны быть заземлены:

а)   железобетонные и  металлические опоры ВЛ 3— 35 кВ.  При этом в качестве заземляющих спусков железобетонных опор следует использовать все элементы продольной арматуры, которые должны быть металлически соединены между собой и с заземлителем. Сопротивления заземляющих устройств установлены в [3];

б)   железобетонные, металлические  и деревянные опоры всех типов  линий всех напряжений, на которых  установлены устройства грозозащиты или подвешен трос,

в)   все виды опор, на которых установлены силовые  и измерительные трансформаторы, разъединители, предохранители или  другие аппараты

На линиях с железобетонными  опорами детали крепления изоляторов к траверсе и тросы соединяют  с заземленной арматурой или  с заземляющим спуском. Соединения выполняют сваркой или болтовым зажимом.

Заземляющие устройства опор выполняют в виде ввернутых в  грунт вертикальных стержневых заземлителей диаметром 12 мм или погруженных в  грунт вертикальных заземлителей из угловой стали. Вертикальные заземлители соединяют между собой стальными полосами. Широкое применение получили заземляющие устройства в виде уложенных в землю протяженных заземлителей из стальных полос или глубинных заземлителей из полосовой или круглой стали. Последний вид заземляющего устройства, так называемый бестраншейный глубинный заземлитель, является наиболее прогрессивным. При этом способе все элементы заземляющего контура заготовляют в мастерских и развозят по трассе к котлованам под опоры или к местам запрессовки свайных подножников. Заземляющий контур укладывают на дно котлована перед установкой железобетонных подножников или же прикрепляют к свае перед ее запрессовкой в грунт.

Заземлители ВЛ, как правило, должны находиться на глубине не менее 0,5 м, а в пахотной земле— 1 м. В  случае установки опор в скальных грунтах допускается прокладка  лучевых заземлителей непосредственно  под разборным слоем над скальными  породами при толщине слоя не менее 0,1 м При меньшей толщине этого слоя или его отсутствии рекомендуется прокладка заземлителей по поверхности скалы с заливкой их цементным раствором.

Присоединение опор ВЛ к заземляющим устройствам производят болтовыми креплениями с помощью отрезков по полосовой стали, приваренных у металлических опор к ногам опоры, а у железобетонных — к специальным выводам или заземляющим спускам, соединенным с арматурой опоры.

Сечение каждого из заземляющих  спусков на опорах во всех случаях  должно быть не менее 35 мм2, а для однопроволочных спусков диаметр должен быть не менее 10 мм. Допускается применение стальных оцинкованных однопроволочных спусков диаметром не менее 6 мм.

Борьба с гололедом и ветровм

  Гололед обуславливает дополнительные механические нагрузки на все элементы ВЛ. При значительных гололедных отложениях возможны обрывы проводов, тросов, разрушения арматуры, изоляторов и даже опор ВЛ. Гололед может откладываться по фазным проводам достаточно неравномерно. Стрелы провеса проводов с гололедом и без гололеда могут отличаться на несколько метров. Такая разрегулировка стрел провеса, а также неодновременный сброс гололеда при его таянии, вызывающий «подскок» отдельных проводов, могут привести к перекрытию воздушной изоляции. Гололед является одной из причин «пляски» проводов, способной привести к их схлестыванию.

  На небольших участках ВЛ производится, как правило, механическое удаление гололеда. Для этой цели используются шесты, веревки и другие подручные средства. При механическом удалении гололеда без отключения ВЛ должны использоваться шесты из бакелита, стеклопластика и другого изоляционного материала.

   Основным методом борьбы  с гололедом при эксплуатации  протяженных ВЛ является его плавка за счет нагревания проводов протекающим по ним током. Существует достаточно большое количество схем плавки гололеда, определяемых схемой электрической сети, нагрузкой потребителей, возможностью отключения линий и другими факторами.

  ВЛ одним концом подключается к источнику питания, которым, как правило, служат шины 6 - 10 кВ подстанций или отдельный трансформатор, провода на другом конце ВЛ замыкаются. Напряжение и мощность источника выбираются таким образом, чтобы обеспечить протекание по проводам ВЛ тока в 1,5...2 раза превышающего длительно допустимый ток. Такое превышение допустимого длительного тока оправдано кратковременностью процесса плавки (~1 ч), а также более интенсивным охлаждением провода в зимний период. Следует помнить, что допустимые длительные токи приводятся в справочной литературе для температуры воздуха 25°С.

 

   Для ВЛ напряжением 220 кВ и выше с проводами сечений 240 мм и более плавка гололеда переменным током требует очень больших мощностей источника питания. Полная мощность источника увеличивается за счет большой и бесполезной для плавки гололеда реактивной нагрузки. На таких ВЛ плавка гололеда осуществляется выпрямленным током. 

  Параметры выпускаемых отечественной  промышленностью нерегулируемых  выпрямительных блоков, подключаемых  к переменному напряжению 10 кВ:

1.выпрямленное напряжение 14 кВ;

2.выпрямленный ток 1200 А;

3.мощность на выходе 16800 кВт. 

Для получения большей мощности выпрямительные блоки можно включать последовательно или параллельно.

  Эксплуатационный персонал  ВЛ должен контролировать процесс гололедообразования и обеспечивать своевременное включение схем плавки гололеда. ВЛ, на которых производится плавка гололеда, должны быть оснащены сигнализаторами гололеда, работоспособность которых должна проверяться ежегодно перед наступлением зимнего периода.

  Следует отметить, что плавка  гололеда должна проводиться  в районах интенсивного гололедообразования  ( b > 20 мм) с частой пляской проводов. В других случаях применение плавки гололеда должно обосновываться технико-экономическими расчетами.

Ветровые нагрузки

Ветровые нагрузки оказывают большое  влияние на провода ВЛ. В резултате влияния ветра провода подвергаются раскачиванию, схлёстыванию и изломам. Чтобы этого не происходило применяют гасители вибрации- фистоны. Их устанавливают примерно в 30-40 см от начала крепления провода…  Предназначены для того, чтобы гасить вибрацию провода.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Верховые осмотры  ЛЭП

 

   При техническом  обслуживании воздушных линий  (ВЛ) периодически проводятся их осмотры. Осмотр - это обход ВЛ с визуальной проверкой состояния трассы и всех элементов ВЛ.

График осмотров ВЛ утверждается техническим руководителем предприятия в соответствии с требованиями [1]:

осмотр ВЛ по всей длине - не реже 1 раза в год; отдельные участки ВЛ, включая участки, подлежащие ремонту, не реже 1 раза в год должны осматриваться административно-техническим персоналом; для ВЛ напряжением 35 кВ и выше не реже 1 раза в 10 лет должны проводиться верховые осмотры (осмотры с подъемом на опору); для ВЛ напряжением 35 кВ и выше, проходящих в зонах с высокой степенью загрязнения или по открытой местности, а также для ВЛ напряжением 35 кВ и выше, эксплуатируемых 20 и более лет, верховые осмотры должны проводиться не реже 1 раза в 5 лет; для ВЛ напряжением 0,38...20 кВ верховые осмотры должны проводиться при необходимости.