Способы повышения пропускной способности линий электропередачи - Дипломная работа

Устойчивое развитие электроэнергетического сектора Казахстана предполагает решение вопросов по покрытию потребности экономики и населения в энергоресурсах, снижению энергоемкости ВВП, а также по повышению энергоэффективности. Между тем в отрасли сохраняется ряд серьезных проблем, которые могут стать сдерживающим фактором не только для устойчивого развития энергосистемы Казахстана, но и для решения важнейших задач по модернизации и диверсификации экономики страны. В частности, не в полной мере решена проблема дефицита электроэнергии в ряде регионов Казахстана (особенно на юге и западе), что может негативно отразиться на росте промышленного производства республики.Анализ динамики роста производства электроэнергии в Казахстане за период с 2000 по 2013 год позволяет сделать вывод о наличии положительной динамики в отрасли - объем производства, а также потребления электроэнергии постоянно увеличивается (рисунок 1.1) [2]. Повышение пропускной способности воздушных линий обусловлено быстрым ростом потребления электроэнергии во всех странах мира. Слишком дорогой становится земля под полосы отчуждения ВЛ, повышаются требования к экономичности и экологии, снижению сроков строительства ВЛ, безопасности и защите от электромагнитных полей и помех от них, что требует новых подходов к сооружению воздушных каналов передачи электроэнергии. Этого можно достигнуть применением новых марок проводов, современных типов изоляторов, сооружением компактных ВЛ, контролем температуры и натяжения провода, строительством воздушных линий электропередачи постоянного тока(ВЛПТ).С другой стороны, простейшим и самым эффективным методом «усиления» электрической сети является прокладка новых ВЛ в существующих коридорах с использованием усовершенствованных видов проводов повышающих пропускную способность линий.Значительное повышение пропускной способности линий и снижение потерь электроэнергии в них достигается применением более высоких уровней напряжения.Наиболее оптимальное решение при повышении пропускной способности действующих линий - сохранение имеющихся проводов, так как замена проводов связана с большим перерывом в работе ВЛ. При сохранении прежних проводов требуется изменить для них верхнюю рабочую температуру в пределах, допустимых по статистике погодных условий, при этом дополнительный нагрев проводов ограничивается их провесом и техническими условиями старения материала проводов.Для ограничения провеса провода при увеличении нагрузки применяются следующие меры: - повышение натяжения провода; Увеличение провеса провода может быть допущено путем подъема точки подвеса провода - замена поддерживающей гирлянды на натяжную. Снижение провеса провода с помощью увеличения его натяжения возможно при условии, что этот провод находится в хорошем состоянии, а имеющееся его натяжение относительно низкое.Повышение средней рабочей температуры провода на основе статистических данных о погодных условиях на трассе линии (или многих линий) позволяет значительно увеличить нагрузку линии, если среднее значение ветра и температуры, принимаемые при проектировании линии, выбраны с большим запасом. Статистическое повышение нагрузки для увеличения пропускной способности ВЛ обуславливает минимальные затраты, но неопределенность реальных условий сохраняет некоторый риск сверхдопустимого провеса проводов.Наиболее эффективно применение проводов с улучшенными характеристиками при соблюдении следующих условий: провод работает на пределе термической нагрузки; провес провода в пролетах находится в пределах допустимого; конструкция линии позволяет использовать более тяжелый провод (без усиления ее элементов). Основное ограничение в этом случае - рост массы провода, это требует усиливать конструкцию линии (опоры, фундаменты, изолирующую подвеску).Виды термостойких проводов определяются свойствами сердечника и токопроводящих жил (алюминий и его сплавы), а их применение целесообразно при условии, что их стоимость не превышает расходы на усиление конструкции линии. Алюминий после отжига становится мягким, его прочность снижается, но растяжимость увеличивается, это снижает риск обрыва провода. Провод с отожженным алюминием и стальными сердечниками типа ACSS имеет сниженную на 30% прочность по сравнению с проводом АС.Для снижения провеса разработаны провода с сердечником из инвара (ферромагнитный сплав железа с 36% никеля), имеющего малый коэффициент линейного расширения. В этом проводе механическая нагрузка на алюминиевые жилы при расширении провода снимается с помощью механического отделения их от провода - сердечника путем введения зазора. Высокая прочность сердечника в сочетании с малым коэффициентом линейного расширения достигается также использованием неметаллических материалов(матриц из металлооксидов или стеклопластиков, армированных углеродными волокнами). Особенности конструкции и допустимые температуры некоторых типов проводов, обладающих высокой нагревостойкостью и механической прочностью, приведены в таблице 1.

Содержание

Введение

1. Способы повышения пропускной способности ЛЭП

1.1 Строительство новых линий

1.2 Повышение рабочих напряжений

1.3 Повышение нагрузки действующей линии

1.4 Ограничение провеса проводов

1.5 Повышение нагрузки ВЛ с учетом метеоусловий

1.6 Замена проводов

1.7 Термостойкие провода

1.8 Провода с уменьшенным провесом

1.9 Непрерывный контроль пропускной способности ВЛ

2. Новые конструкции проводов ВЛ

2.1 Конструкции компактных проводов

2.2 Конструкции высокотемпературных проводов

3. Расчет потерь электроэнергии

3.1 Краткое описание работы программы “RASTR”

4. Механический расчет

4.1 Общие сведения

5. Экономическая часть

5.1 Цель расчета

5.2 Выбор возможных вариантов

6. Безопасность жизнедеятельности

6.1 Анализ оборудования

6.2 Выбор марки грозотроса

Приложение А Приложение Б

Заключение

Список литературы