Эксплуатация и ремонт воздушных линий электропередач

У заземляющих устройств  проверяется состояние (целостность  и степень поражения коррозией) заземляющих проводников и их соединений с заземлителями.

При оценке состояния проводов, изоляторов, арматуры и других элементов ВЛ, расположенных достаточно высоко, целесообразно использовать бинокль.

Все замеченные при осмотрах дефекты и неисправности ВЛ заносятся  в листок осмотра, форма которого приводится ниже.

Все дефекты и неисправности  в зависимости от их характера  устраняются при техническом обслуживании или плановом ремонте ВЛ. Повреждения аварийного характера должны быть устранены немедленно.⁵

Определение места  повреждения

Технические средства для  определения места повреждения (ОМП) широко используются при эксплуатации ВЛ всех классов напряжений. В зависимости от класса напряжения средства ОМП можно разделить на два вида: средства ОМП в сетях с большими токами замыкания на землю (110-220 кВ) и средства ОМП в сетях с малыми токами замыкания на землю (6...35 кВ).

Для измерения и запоминания  токов и напряжений используются полупроводниковые и микропроцессорные фиксирующие приборы. По сравнению с полупроводниковыми, микропроцессорные фиксирующие приборы позволяют реализовать более сложные алгоритмы ОМП, более приспособлены к перепрограммированию при изменении параметров сети, более точные. Опыт эксплуатации микропроцессорных приборов ОМП показал, что погрешность определения расстояния до места повреждения не превышает 5 %.

Для ориентирования при поиске места повреждения в местах разветвления сети устанавливаются указатели поврежденного участка, фиксирующие факт протекания тока короткого замыкания. По положениям указателей 1, 2 и 3 эксплуатационный персонал правильно определяет направление поиска места повреждения. В частности, при замыкании в точке К1 факт протекания тока короткого замыкания будет зафиксирован только указателем 1.

В электрических сетях  с изолированной нейтралью (6...35 кВ) ток однофазного замыкания на землю имеет емкостной характер, а по величине значительно (на один-два порядка) меньше тока нагрузки.

Малая величина токов замыкания  на землю исключает возможность  применения рассмотренных выше методов  и средств ОМП.

В соответствии с Правилами  технической эксплуатации электроустановок потребителей допускается работа сети с заземленной фазой до устранения повреждения; при этом эксплуатационный персонал обязан отыскать и устранить повреждение в кратчайший срок. Отыскание места однофазных замыканий на землю осуществляется с помощью переносных приборов, измеряющих вблизи ВЛЭП уровень магнитного поля токов нулевой последовательности⁶.

2.2 Объемы работ по техническому  обслуживанию ВЛЭП

В соответствии с требованиями ПУЭ воздушные линии электропередачи испытываются в следующем объеме:

1. Проверка изоляторов.

2. Проверка соединений  проводов.

3. Измерение сопротивления  заземления опор, их оттяжек и  тросов.

Проверка изоляторов

Проверка изоляторов Фарфоровые подвесные и штыревые изоляторы  испытываются согласно требований.

Электрические испытания  стеклянных изоляторов не производятся. Контроль их состояния осуществляется путем их внешнего осмотра.

Проверка соединений проводов.

Проверка соединений проводов ВЛЭП осуществляется путем внешнего осмотра и измерения падения  напряжения или сопротивления.

Опресованные соединения бракуются, если:

- геометрические размеры  (длина и диаметр опресованной  части) не соответствует требованиям  инструкции по монтажу соединительных  зажимов данного типа;

- на поверхности соединителя  или зажима имеются трещины,  следу значительной коррозии  и механических повреждений;

- падение напряжения или  сопротивление на участке соединения (соединителя) более чем в 1,2 раза превышает падение напряжения или сопротивления на участке про вода той же длины (испытание проводится выборочно на 5-10% соединителей). Контроль переходного сопротивления на отключенной линии производят непосредственно микроомметром, а без отключения - косвенно, при помощи штанги для контроля кон тактов, измеряющей падение напряжения на соединении и проводе. Сопротивление или падение напряжения в проводе измеряют на расстоянии 1м от соединителя;⁷

- кривизна опрессованного  соединителя превышает 3% его длины;

- стальной сердечник опрессованного  соединителя расположен несимметрично относительно алюминиевого корпуса зажима по его длине.

Сварные соединения бракуются, если:

- произошел пережег повива  наружного провода или обнаружено  нарушение сварки при перегибе соединительных проводов;

- усадочная раковина в  месте сварки имеет глубину  более 1/3 диаметра провода, а  для сталеалюминиевых проводов  сечение 150-600 мм 2 - более 6 мм;

- падение напряжения или  сопротивления превышает более  чем в 1,2 раза падение напряжения  и сопротивление на участке  провода такой же длины.

Измерение сопротивления  заземления опор, их оттяжек и тросов.

Сопротивления заземляющих  устройств опор ВЛЭП должны обеспечиваться и измеряться при токах промышленной частоты в период их наибольших значений в летнее время. Допускается производить измерение в другие периоды с корректировкой результатов путем введения поправочного коэффициента, учитывающего конфигурацию устройства, климатические условия и состояние почвы. Для средней полосы поправочные коэффициенты приведены в таблице 1.

Измерение сопротивлений  заземляющих устройств не следует  производить, когда на измеренное значение сопротивления оказывает существенное влияние промерзание грунта.

Таблица 2.1. 
Наибольшее допустимое значение сопротивления 
заземляющих устройств (ПТЭЭП)

Характеристика электроустановки	Удельное сопротивление грунта ρ, Ом·м	Сопротивление Заземляющего устройства, Ом
Искусственный заземлитель  к которому присоединяется нейтрали генераторов и трансформаторов, а также повторные заземлители нулевого провода (в том числе во вводах помещения) в сетях с заземленной нейтралью на напряжение, В:
660/380	до 100	15
	свыше 100	0.5·ρ
380/220	до 100	30
	свыше 100	0.3·ρ
220/127	до 100	60
	свыше 100	0.6·ρ

Как видно из таблицы нормируемое  сопротивления для нашего случая должно быть не больше 30 Ом. Поэтому Rн  принимается равным Rн = 30 Ом.

1. Для опор ВЛ выше 1 кВ, имеющие грозозащитный трос  или другие устройства грозозащиты, при удельном эквивалентном сопротивлении грунта ρ, Ом м:

до 100 10

более 100 до 500  15

более 500 до 1000 20

более 1000 до 5000 30

более 5000 6·10-3ρ

2. Для железобетонных  и металлических опор ВЛ 3-20 кВ  в населенной местности, а также  для всех ВЛ напряжением 35 кВ  сопротивление заземляющих устройств должны быть не более значений, приведенных в п.1.

3. Для железобетонных  и металлических опор ВЛ 3-20 кВ  в ненаселенной местности в грунтах с удельных эквивалентным сопротивлением р, Ом м:

до 10030 ρ

более 1000,3 ρ

4. Для опор ВЛ 110 кВ и  выше, не которых установлено  электрооборудование, сопротивление заземляющих устройств должно быть не более значений, приведенных в п.1.

5. Для опор ВЛ 3-35 кВ, на  которую устанавливается оборудование, сопротивление заземляющих устройств должно быть не более 100м.

Значение сопротивлений  заземляющих устройств, выполненных  для железобетонных и металлических  опор ВЛ 110-500 кВ без грозозащитных  тросов и других устройств грозозащиты  по условиям обеспечения надежной работы релейной защиты и автоматики, рассматриваются  при проектировании ВЛ.

Для опор высотой более 40м  на участках ВЛ, защищенных тросами, сопротивления  заземляющих устройств должны быть в 2 раза меньше приведенных выше.

Для ВЛ, защищенных тросами, сопротивления заземляющих устройств, выполненных по условиям грозозащиты, должны обеспечиваться при отсоединенном тросе, а то остальным условиям - при не отсоединенном тросе.

Для опор ВЛ напряжением  до 1 кВ сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 500м. Сопротивление заземляющих устройств, предназначенных для защиты от грозовых перенапряжений, должны быть не более 300м.

При выполнении повторных  заземлений нулевого рабочего провода  ВЛ в сетях с глухозаземленной нейтралью общее сопротивление  растеканию заземлителей (в том числе естественных) в любое время года должно быть не более 5, 10 и 200 м при линейных напряжениях 660, 380 и 220В трехфазного тока или 350, 220 и 127В однофазного тока. Сопротивление заземляющих устройств каждого из повторных заземлений при этом должно быть не более 15, 30 и 60Ом соответственно при тех же напряжениях.

2.3 Охрана ВЛЭП (охранная зона)

Охрана линий электропередачи  от повреждений является важным государственным делом. Повреждения линий электропередачи” вызывают перерывы в обеспечении электроэнергией промышленных и сельскохозяйственных предприятий, городов, рабочих поселков и наносят большой ущерб народному хозяйству, а также ставят под угрозу жизнь людей.⁸

Наименьшее расстояние от проводов ВЛЭП до поверхности земли, зданий и сооружений на населенной местности приводится в таблице 2.2.

Таблица 2.2. 
Наименьшее расстояние от проводов ВЛ до поверхности земли, зданий и сооружений на населенной местности.

Условия работы	Участок, сооружение	Наименьшее расстояние в  метрах, при напряжении ВЛ, кВ
Нормальный режим		До 35	110	150	220	330	500
	До поверхности земли	7	7	7,5	8	8	8
	До зданий, сооружений	3	4	4	5	6	-
Обрыв провода в соседнем пролете	До поверхности земли	4,5	4,5	5	5,5	6	-

 

За последние годы в ряде энергосистем (Мосэнерго, Калининэнерго, Орелэнерго, Брянскэнерго, Тамбовэнерго и др.) проведена большая работа по охране линий электропередачи от повреждений, однако, как показывает анализ опыта эксплуатации, в ряде электросетевых районов подобная работа проводится недостаточно и все еще имеют место случаи случайных серьезных повреждений линий электропередачи.

Наибольшее число повреждений  линий электропередачи вызывают нарушения правил производства работ вблизи или под проводами линий электропередачи, работа на трассе стреловых кранов, землеройных строительных машин и механизмов, сооружение всевозможных объектов под проводами без ведома администрации электросетей, стихийные бедствия (грозы, пожары леса и низовые пожары, горные обвалы и т. п.), а также прочие причины (набросы на провода, наезды на линии электропередачи транспорта, подсечение проводов высокогабаритными механизмами, прострелы проводов, бой изоляции и т. п.).

Многие повреждения линий электропередачи  происходят по причинам, которые администрация  электросетей могла бы заранее предупредить, проводя среди местного населения специальную работу по разъяснению правил охраны линий электропередачи, используя для этой цели различные формы пропаганды: периодическую печать, местное радио, телевидение, беседы с населением, лекции среди учащихся школ и т. п..

За последнее время в энергосистемах значительно увеличивается протяженность распределительных линий электропередачи напряжением 6—35 кв, предназначенных для электрификации предприятий колхозов и совхозов. Организация охраны этих линий электропередачи от повреждений до сих пор является еще недостаточной ввиду необученности обслуживающего персонала правилам охраны линий электропередачи высокого напряжения.

Настоящая брошюра написана в развитие «Правил охраны высоковольтных электрических сетей» и имеет своей целью подробно ознакомить электромонтеров, занятых эксплуатацией линий электропередачи, с основными повреждениями линий электропередачи, а также дать некоторые рекомендации по предупреждению этих повреждений.

 

Глава III. Ремонт воздушных линий электропередачи

3.1 Организация ремонтных работ

При ремонтах ВЛЭП выполняется  комплекс мероприятий, направленных на поддержание или восстановление первоначальных эксплуатационных характеристик ВЛ путем ремонта или замены отдельных ее элементов.

Для ВЛЭП напряжением до 10 кВ структура ремонтного цикла  представляет собой чередование текущего и капитального ремонтов: Т-К-Т-К...