Опыт повышения грозоупорности магистральных линий электропередачи
Ключевые слова:
молниезащита, магистральные электрические сети, воздушная линия электропередачи, линейный ОПН, линейный разрядник с внешним искровым промежутком, грозовые воздействия
Аннотация
Статья посвящена вопросам повышения эффективности средств молниезащиты магистральных электрических сетей на примере филиала ПАО «Россети»–МЭС Востока. Рассмотрены причины аварийных отключений воздушных линий электропередачи (ЛЭП) напряжением 220 кВ за период 2017–2024 гг., а также технические решения и опыт эксплуатации систем молниезащиты. Технические решения по сооружению заземляющих устройств опор ЛЭП принимаются с учетом влияния удельного сопротивления грунта и включают применение солевых и графитовых заземлителей. Выполнено сравнение измеренных и расчетных (после реконструкции) значений импульсных сопротивлений заземляющих устройств опор ЛЭП 220 кВ. Основным направлением обеспечения надежности и повышения грозоупорности ЛЭП является применение линейных разрядников с внешним искровым промежутком. Приведены обобщенные данные по опыту эксплуатации о количестве грозовых отключений, повреждаемости линейных разрядников, а также рекомендации по их использованию. Показана эффективность применения линейных разрядников с внешним искровым промежутком для обеспечения надежности и повышения грозоупорности ЛЭП 220 кВ в районах с высоким удельным сопротивлением грунтов. Анализируются эксплуатационные показатели по количеству грозовых отключений ЛЭП 220 кВ в периоды до и после установки линейных разрядников, а также статистика аварийных отключений ЛЭП, вызванных установленными на них разрядниками.
Литература
1. Целебровский Ю.В. Первая российская конференция по молниезащите. – Электричество, 2008, № 4, с. 74–76.
2. Кадомская К.П., Рейхердт А.А. Моделирование волны тока молнии при расчетах грозоупорности электрических сетей. – Электричество, 2006, № 11, с. 17–23.
3. Темников А.Г. Использование искусственных грозовых облаков/ячеек для исследования проблем физики молнии и молниезащиты. – Электричество, 2024, № 4, с. 4–14.
4. Богач И.И., Лопатин В.В. Грозоупорность линий электропередачи высокого напряжения. Проблемы и пути решения в АО «Тюменьэнерго». – Энергетик, 2019, № 4, с. 17–21.
5. Буткевич В.Ф., Идиятуллин И.Г., Уразалиев И.Б. К вопросу грозоупорности воздушных линий электропередачи. – Электроэнергия. Передача и распределение, 2020, № 5 (62), с. 82–86.
6. Мисриханов М.Ш., Мирзаабдуллаев А.О. Об особенностях применения нелинейных ограничителей перенапряжения на воздушных линиях электропередачи. – Электрические станции, 2020, № 5 (1066), с. 35–39.
7. Киселев А.Ю., Львов А.П. Определение места возникновения обратных перекрытий гирлянд изоляторов магистральных ЛЭП. – Электроэнергия. Передача и распределение, 2024, № S1 (32), с. 10–13.
8. Киселев А.Ю. Способы повышения грозоупорности воздушных линий электропередачи Объединённой энергосистемы Востока. – Энергетик, 2021, № 9, с. 21–26.
9. Гайворонский А.С. и др. Грозозащита ВЛ без тросов. Опыт проектирования с применением линейных ОПН. – Новости электротехники, 2012, № 5 (77).
10. Гайворонский А.С. и др. Опыт применения линейных разрядников с внешним искровым промежутком для повышения грозоупорности ВЛ 220 кВ в районах с высоким удельным сопротивлением грунтов. – IV Международная научно-практическая конференция по молниезащите, 2014, с. 140–151.
11. Гайворонский А.С., Заболотников А.П. Технологии грозозащиты ВЛ высших классов напряжения на основе применения линейных ОПН и разрядников с внешним искровым промежутком. – Известия РАН. Энергетика, 2015, № 3, с. 103–117.
12. Гайворонский А.С. Актуальные проблемы молниезащиты ВЛ 110–500 кВ. – Новости электротехники, 2019, № 1 (115), с. 18–23.
13. Гайворонский А.С., Киселев А.Ю., Львов А.П. К вопросу об эффективности молниезащиты магистральных электрических сетей ОЭС Востока. – Электроэнергия. Передача и распределение, 2024, № 1 (82), с. 66–74.
14. Киселев А.Ю. и др. Исследование предпосылок возникновения обратных перекрытий гирлянд изоляторов магистральных ЛЭП и определение места их повреждения. – Энергия единой сети, 2023, № 3–4 (70), с. 20–26.
15. РД 153-34.3-35.125-99. Руководство по защите электрических сетей 6–1150 кВ от грозовых и внутренних перенапряжений. СПб.: ПЭИПК Минтопэнерго РФ, 1999, 353 с.
16. Веденеева Л.М., Чудинов А.В. Исследование влияния основных свойств грунта на сопротивление заземляющих устройств. – Вестник ПНИПУ. Геология. Нефтегазовое и горное дело, 2017, т. 16, № 1, с. 89–100.
17. Коган Ф.Л. К 90-летию ОРГРЭС. – Электричество, 2023, № 5, с. 84–87.
18. Правила устройства электроустановок. Седьмое издание. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003.
19. Багин В.А., Гайворонский А.С. Система мониторинга грозовых разрядов и мест повреждений воздушных линий «СМ Волна». – Электроэнергия. Передача и распределение, 2023, № 2 (77), с. 58–60.
20. Бутымов А.С. и др. Система мониторинга грозовых разрядов и определения мест повреждений ВЛ. – Энергия единой сети, 2012, № 4, с. 44–51.
21. Гринько О.В. и др. Опыт применения линейных разрядников с внешним искровым промежутком для повышения грозоупорности ВЛ 220 кВ в районах с высоким удельным сопротивлением грунтов. – Известия РАН. Энергетика, 2015, № 3, с. 140–151.
22. Kozlov V.I., Tarabukina L.D., Grigor’ev Yu.M. Lightning Activity in Yakutia and Its Impact on the Networks of PJSC Yakutskenergo. – All-Russian Open Conference on Cloud Physics and Weather Modification. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 2021, vol. 840, DOI:10.1088/1755-1315/840/1/012017.
#
1. Tselebrovskiy Yu.V. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2008, No. 4, pp. 74–76.
2. Kadomskaya K.P., Reyherdt A.A. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2006, No. 11, pp. 17–23.
3. Temnikov A.G. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2024, No. 4, pp. 4–14.
4. Bogach I.I., Lopatin V.V. Energetik – in Russ. (Power Engineer), 2019, No. 4, pp. 17–21.
5. Butkevich V.F., Idiyatullin I.G., Urazaliev I.B. Elektroener-giya. Peredacha i raspredelenie – in Russ. (Electricity. Transmission and Distribution), 2020, No. 5 (62), pp. 82–86.
6. Misrihanov M.SH., Mirzaabdullaev A.O. Elektricheskie stantsii – in Russ. (Power Plants), 2020, No. 5 (1066), pp. 35–39.
7. Kiselev A.Yu., L’vov A.P. Elektroenergiya. Peredacha i raspredelenie – in Russ. (Electricity. Transmission and Distribution), 2024, No. S1 (32), pp. 10–13.
8. Kiselev A.Yu. Energetik – in Russ. (Power Engineer), 2021, No. 9, pp. 21–26.
9. Gayvoronskiy A.S. et al. Novosti elektrotehniki – in Russ. (Electrical Engineering News), 2012, No. 5 (77).
10. Gayvoronskiy A.S. et al. IV Mezhdunarodnaya nauchno-prakticheskaya konferentsiya po molniezashchite – in Russ. (IV Inter-national Scientific and Practical Conference on Lightning Protection), 2014, pp. 140–151.
11. Gayvoronskiy A.S., Zabolotnikov A.P. Izvestiya RAN. Ener-getika – in Russ. (News of the Russian Academy of Sciences. Energy Industry), 2015, No. 3, pp. 103–117.
12. Gayvoronskiy A.S. Novosti elektrotehniki – in Russ. (Electrical Engineering News), 2019, No. 1 (115), pp. 18–23.
13. Gayvoronskiy A.S., Kiselev A.Yu., L’vov A.P. Elektroener-giya. Peredacha i raspredelenie – in Russ. (Electricity. Transmission and Distribution), 2024, No. 1 (82), pp. 66–74.
14. Kiselev A.Yu. et al. Energiya edinoy seti – in Russ. (Energy of Unified Grid), 2023, No. 3–4 (70), pp. 20–26.
15. RD 153-34.3-35.125-99. Rukovodstvo po zashchite elektri-cheskih setey 6–1150 kV ot grozovyh i vnutrennih perenapryazheniy (Guidelines for the Protection of Electrical Networks 6–1150 kV from Lightning and Internal Overvoltages). SPb.: PEIPK Mintopenergo RF, 1999, 353 p.
16. Vedeneeva L.M., Chudinov A.V. Vestnik PNIPU. Geologiya. Neftegazovoe i gornoe delo – in Russ. (Bulletin of PNIPU. Geology. Oil and Gas and Mining Engineering), 2017, vol. 16, No. 1, pp. 89–100.
17. Kogan F.L. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2023, No. 5, pp. 84–87.
18. Pravila ustroystva elektroustanovok. Sed’moe izdanie (Rules of the Device of Electrical Installations. Seventh Edition.). M.: Izd-vo NTS ENAS, 2003.
19. Bagin V.A., Gayvoronskiy A.S. Elektroenergiya. Peredacha i raspredelenie – in Russ. (Electricity. Transmission and Distribution), 2023, No. 2 (77), pp. 58–60.
20. Butymov A.S. et al. Energiya edinoy seti – in Russ. (Energy of Unified Grid), 2012, No. 4, pp. 44–51.
21. Grin’ko O.V. et al. Izvestiya RAN. Energetika – in Russ. (News of the Russian Academy of Sciences. Energy Industry), 2015, No. 3, pp. 140–151.
22. Kozlov V.I., Tarabukina L.D., Grigor’ev Yu.M. Lightning Activity in Yakutia and Its Impact on the Networks of PJSC Yakutskenergo. – All-Russian Open Conference on Cloud Physics and Weather Modification. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 2021, vol. 840, DOI:10.1088/1755-1315/840/1/012017
2. Кадомская К.П., Рейхердт А.А. Моделирование волны тока молнии при расчетах грозоупорности электрических сетей. – Электричество, 2006, № 11, с. 17–23.
3. Темников А.Г. Использование искусственных грозовых облаков/ячеек для исследования проблем физики молнии и молниезащиты. – Электричество, 2024, № 4, с. 4–14.
4. Богач И.И., Лопатин В.В. Грозоупорность линий электропередачи высокого напряжения. Проблемы и пути решения в АО «Тюменьэнерго». – Энергетик, 2019, № 4, с. 17–21.
5. Буткевич В.Ф., Идиятуллин И.Г., Уразалиев И.Б. К вопросу грозоупорности воздушных линий электропередачи. – Электроэнергия. Передача и распределение, 2020, № 5 (62), с. 82–86.
6. Мисриханов М.Ш., Мирзаабдуллаев А.О. Об особенностях применения нелинейных ограничителей перенапряжения на воздушных линиях электропередачи. – Электрические станции, 2020, № 5 (1066), с. 35–39.
7. Киселев А.Ю., Львов А.П. Определение места возникновения обратных перекрытий гирлянд изоляторов магистральных ЛЭП. – Электроэнергия. Передача и распределение, 2024, № S1 (32), с. 10–13.
8. Киселев А.Ю. Способы повышения грозоупорности воздушных линий электропередачи Объединённой энергосистемы Востока. – Энергетик, 2021, № 9, с. 21–26.
9. Гайворонский А.С. и др. Грозозащита ВЛ без тросов. Опыт проектирования с применением линейных ОПН. – Новости электротехники, 2012, № 5 (77).
10. Гайворонский А.С. и др. Опыт применения линейных разрядников с внешним искровым промежутком для повышения грозоупорности ВЛ 220 кВ в районах с высоким удельным сопротивлением грунтов. – IV Международная научно-практическая конференция по молниезащите, 2014, с. 140–151.
11. Гайворонский А.С., Заболотников А.П. Технологии грозозащиты ВЛ высших классов напряжения на основе применения линейных ОПН и разрядников с внешним искровым промежутком. – Известия РАН. Энергетика, 2015, № 3, с. 103–117.
12. Гайворонский А.С. Актуальные проблемы молниезащиты ВЛ 110–500 кВ. – Новости электротехники, 2019, № 1 (115), с. 18–23.
13. Гайворонский А.С., Киселев А.Ю., Львов А.П. К вопросу об эффективности молниезащиты магистральных электрических сетей ОЭС Востока. – Электроэнергия. Передача и распределение, 2024, № 1 (82), с. 66–74.
14. Киселев А.Ю. и др. Исследование предпосылок возникновения обратных перекрытий гирлянд изоляторов магистральных ЛЭП и определение места их повреждения. – Энергия единой сети, 2023, № 3–4 (70), с. 20–26.
15. РД 153-34.3-35.125-99. Руководство по защите электрических сетей 6–1150 кВ от грозовых и внутренних перенапряжений. СПб.: ПЭИПК Минтопэнерго РФ, 1999, 353 с.
16. Веденеева Л.М., Чудинов А.В. Исследование влияния основных свойств грунта на сопротивление заземляющих устройств. – Вестник ПНИПУ. Геология. Нефтегазовое и горное дело, 2017, т. 16, № 1, с. 89–100.
17. Коган Ф.Л. К 90-летию ОРГРЭС. – Электричество, 2023, № 5, с. 84–87.
18. Правила устройства электроустановок. Седьмое издание. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003.
19. Багин В.А., Гайворонский А.С. Система мониторинга грозовых разрядов и мест повреждений воздушных линий «СМ Волна». – Электроэнергия. Передача и распределение, 2023, № 2 (77), с. 58–60.
20. Бутымов А.С. и др. Система мониторинга грозовых разрядов и определения мест повреждений ВЛ. – Энергия единой сети, 2012, № 4, с. 44–51.
21. Гринько О.В. и др. Опыт применения линейных разрядников с внешним искровым промежутком для повышения грозоупорности ВЛ 220 кВ в районах с высоким удельным сопротивлением грунтов. – Известия РАН. Энергетика, 2015, № 3, с. 140–151.
22. Kozlov V.I., Tarabukina L.D., Grigor’ev Yu.M. Lightning Activity in Yakutia and Its Impact on the Networks of PJSC Yakutskenergo. – All-Russian Open Conference on Cloud Physics and Weather Modification. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 2021, vol. 840, DOI:10.1088/1755-1315/840/1/012017.
#
1. Tselebrovskiy Yu.V. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2008, No. 4, pp. 74–76.
2. Kadomskaya K.P., Reyherdt A.A. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2006, No. 11, pp. 17–23.
3. Temnikov A.G. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2024, No. 4, pp. 4–14.
4. Bogach I.I., Lopatin V.V. Energetik – in Russ. (Power Engineer), 2019, No. 4, pp. 17–21.
5. Butkevich V.F., Idiyatullin I.G., Urazaliev I.B. Elektroener-giya. Peredacha i raspredelenie – in Russ. (Electricity. Transmission and Distribution), 2020, No. 5 (62), pp. 82–86.
6. Misrihanov M.SH., Mirzaabdullaev A.O. Elektricheskie stantsii – in Russ. (Power Plants), 2020, No. 5 (1066), pp. 35–39.
7. Kiselev A.Yu., L’vov A.P. Elektroenergiya. Peredacha i raspredelenie – in Russ. (Electricity. Transmission and Distribution), 2024, No. S1 (32), pp. 10–13.
8. Kiselev A.Yu. Energetik – in Russ. (Power Engineer), 2021, No. 9, pp. 21–26.
9. Gayvoronskiy A.S. et al. Novosti elektrotehniki – in Russ. (Electrical Engineering News), 2012, No. 5 (77).
10. Gayvoronskiy A.S. et al. IV Mezhdunarodnaya nauchno-prakticheskaya konferentsiya po molniezashchite – in Russ. (IV Inter-national Scientific and Practical Conference on Lightning Protection), 2014, pp. 140–151.
11. Gayvoronskiy A.S., Zabolotnikov A.P. Izvestiya RAN. Ener-getika – in Russ. (News of the Russian Academy of Sciences. Energy Industry), 2015, No. 3, pp. 103–117.
12. Gayvoronskiy A.S. Novosti elektrotehniki – in Russ. (Electrical Engineering News), 2019, No. 1 (115), pp. 18–23.
13. Gayvoronskiy A.S., Kiselev A.Yu., L’vov A.P. Elektroener-giya. Peredacha i raspredelenie – in Russ. (Electricity. Transmission and Distribution), 2024, No. 1 (82), pp. 66–74.
14. Kiselev A.Yu. et al. Energiya edinoy seti – in Russ. (Energy of Unified Grid), 2023, No. 3–4 (70), pp. 20–26.
15. RD 153-34.3-35.125-99. Rukovodstvo po zashchite elektri-cheskih setey 6–1150 kV ot grozovyh i vnutrennih perenapryazheniy (Guidelines for the Protection of Electrical Networks 6–1150 kV from Lightning and Internal Overvoltages). SPb.: PEIPK Mintopenergo RF, 1999, 353 p.
16. Vedeneeva L.M., Chudinov A.V. Vestnik PNIPU. Geologiya. Neftegazovoe i gornoe delo – in Russ. (Bulletin of PNIPU. Geology. Oil and Gas and Mining Engineering), 2017, vol. 16, No. 1, pp. 89–100.
17. Kogan F.L. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2023, No. 5, pp. 84–87.
18. Pravila ustroystva elektroustanovok. Sed’moe izdanie (Rules of the Device of Electrical Installations. Seventh Edition.). M.: Izd-vo NTS ENAS, 2003.
19. Bagin V.A., Gayvoronskiy A.S. Elektroenergiya. Peredacha i raspredelenie – in Russ. (Electricity. Transmission and Distribution), 2023, No. 2 (77), pp. 58–60.
20. Butymov A.S. et al. Energiya edinoy seti – in Russ. (Energy of Unified Grid), 2012, No. 4, pp. 44–51.
21. Grin’ko O.V. et al. Izvestiya RAN. Energetika – in Russ. (News of the Russian Academy of Sciences. Energy Industry), 2015, No. 3, pp. 140–151.
22. Kozlov V.I., Tarabukina L.D., Grigor’ev Yu.M. Lightning Activity in Yakutia and Its Impact on the Networks of PJSC Yakutskenergo. – All-Russian Open Conference on Cloud Physics and Weather Modification. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 2021, vol. 840, DOI:10.1088/1755-1315/840/1/012017
