+7 499 346-21-03

Раздел: Главная | Центр компетенции | Новости

Инновационный потенциал российского распределительного электросетевого комплекса

 29 ноября 2011г.
С докладом «Энергоэффективность и энергосбережение в электросетевом хозяйстве страны за счет применения инновационных проводов нового проколения» выступил Николай Федоров - руководитель направления «Высоковольтные воздушные линии электропередач».
Приводим текст его доклада.
 
По информации Минэнерго РФ и отчетам государственных электросетевых компаний состояние активов Единой национальной электросети характеризуется высокой долей оборудования со сверхнормативным (более 25 лет) сроком эксплуатации – 67% для ВЛ, при этом доля линий, находящихся в эксплуатации более 40 лет составляет 26%. С точки зрения надежности более половины технологических сбоев в электросетях приходится на провода –. То есть состояние электросетевого хозяйства характеризуется высоким уровнем износа оборудования, и, прежде всего, недостаточной надежностью высоковольтных воздушных линий электропередачи (ВЛ) и большими потерями при передаче электроэнергии. Проблема усугубляется тем, что в последующие годы при возрастающем энергопотреблении (что естественно для страны с развивающейся экономикой) старение сетей и оборудования будет происходить интенсивнее, а, значит, без полномасштабной модернизации эти проблемы могут перерасти в энергетический коллапс.
Таким образом, на сегодняшний день перед энергетиками страны еще более остро встает задача повышения энергоэффективности за счет:
  • обеспечения бесперебойности энергоснабжения путем повышения надежности и долговечности ВЛ,
  • снижения потерь электроэнергии при передаче;
  • увеличения пропускной способности электросетей.
Решение поставленной задачи НЕВОЗМОЖНО без комплексного внедрения инновационных оборудования и электротехнической продукции, новейших технологий передачи и распределения электроэнергии.

Как показано на диаграмме, среди путей повышения пропускной способности электросетей достаточно эффективный и не самый дорогой путь -использование проводов нового поколения.

Это новые конструкции (использование Z-образных и трапециевидных проволок) и новые материалы (композитные материалы, алюминий-циркониевые термостойкие сплавы, термообработанный алюминий) повышенной прочности и проводимости.

В проводах нового поколения типа Z в качестве 1-2 наружных слоев взамен круглых использованы проволоки Z-образного профиля, что дает возможность получить наружный слой практически идеально гладким. Плотная компоновка позволяет значительно снизить коэффициент аэродинамического сопротивления, поэтому провода типа Z испытывают меньшие механические напряжения, что снижает риски выхода ВЛ из строя при возникновении повышенных нагрузок в виде шквалистых ветров и гололедно-изморозевых отложений. Кроме того, данная конструкция позволяет увеличить эффективное сечение провода, а, значит, пропускную способность ВЛ.

Провода типа Z обладают повышенной механической прочностью, что снижает вероятность обрыва провода при нанесении ему повреждений в результате внешних воздействий, а также способностью сохранять целостность повивов и возможность эксплуатации даже при повреждении нескольких соседних проволок (при этом раскручивания поврежденных проволок с угрозой КЗ, как в случае проводов с круглыми проволоками, не происходит). Этим проводам не грозит обрыв из-за обледенения и налипания снега за счет их большей крутильной жесткости и меньшего диаметра. Среди других преимуществ проводов типа Z:
  •  практически полное отсутствие внутренней коррозии;
  • снижение амплитуды и интенсивности пляски проводов, увеличение жизненного цикла ВЛ;
  • возможность использования существующей арматуры при монтаже;
  • снижение потерь при передаче электроэнергии;
  • решение проблемы перегрузок ВЛ за счет возможности использования проводов с большими сечениями и меньшим удельным cопротивлением при том же удельном весе.
Провода нового поколения типа Z появились на энергетическом рынке России несколько лет назад. Первая ВЛ 110 кВ Шепси-Туапсе с проводами типа Z, которые поставила Группа компаний «Сим-Росс», была проложена в 2007 г. Затем аналогичные линии были построены на Сахалине, в Хабаровском крае и в Тольятти, а также в Крыму. По отзывам заказчиков перечисленные проекты успешны не только с точки зрения надежности, но и позволяют достичь экономического эффекта за счет использования опор меньшей высоты и стоимости или меньшего количества опор при увеличении длин пролетов, а также благодаря экономии на дорогостоящих станциях плавки гололеда. Окупаемость ВЛ обеспечивается увеличением пропускной способности и срока эксплуатации, а также за счет меньших эксплуатационных расходов.

Провода типа Z широко применяются в Европе и мире. К настоящему времени в Бельгии, где провода типа Z для ВЛ применяются вот уже около 30 лет, смонтировано более 2000 км таких проводов на напряжения 63-400 кВ. Начиная с 1995 г. это решение признано здесь официальным стандартом, и все строящиеся или реконструируемые ВЛ оснащаются проводами типа Z. Во Франции в ближайшие десять лет также намечено осуществить переход на данный вид проводников, монтируя примерно 1500 км/год. В Южной Америке построено более 1200 км таких линий и планируется монтаж еще 1500 км. К сожалению, нет данных по Китаю и африканским странам, но и там начался бум использования проводов типа Z. В странах СНГ, таких как Украина, Казахстан, Туркменистан, ГК «Сим-Росс» планирует реализовать в 2012 году целый ряд проектов с использованием проводов типа Z.

Новинкой для российского электроэнергетического рынка являются провода нового поколения ACCC™ повышенной прочности с композитным сердечником. Это инновационная технология, с помощью которой стало возможным применение композитного материала из углеродного волокна – карбоновых нитей.

Композитный сердечник обеспечивает высокую прочность провода ACCC™ при меньшем весе. Этот провод на 25% прочнее и на 60% легче, чем традиционные сталеалюминевые провода, имеет компактную структуру из трапециевидных проволок, гладкую внешнюю поверхность. ACCC™ - это высокотемпературный провод с рабочей температурой 175ºС, он позволяет удвоить номинальный ток, а значит, увеличить пропускную способность линии в 2 раза. За счет более низкого коэффициента температурного расширения достигается меньший температурный провес при высоких рабочих температурах. Данные провода позволяют снизить потери на 20-30% за счет меньшего электрического сопротивления, достигаемого использованием материала повышенной проводимости - термообработанного алюминия. Использование проводов с композитным сердечником позволяет увеличить передаваемую мощность при меньших затратах на производство энергии, существенно уменьшая выбросы в атмосферу, сокращая воздействие на окружающую среду и улучшая экологическую обстановку.
ACCC™ имеет высокую стойкость к воздействию окружающей среды благодаря отсутствие коррозии и электролиза между алюминиевыми проволоками и неметаллическим сердечником. За счет эластичности сердечника уменьшается нагрузка на опоры при наличии обледенения и сильного ветра. Меньший первоначальный провес позволяет снижать натяжение на более слабых опорах или увеличивать расстояние пролета между опорами на новых линиях, возможно таеже применение опор меньшей высоты – это возможность снизить стоимость проекта. Кроме того, замена проводов типовых конструкций на провод с композитным сердечником не требует существенных доработок проекта, что сокращает капитальные расходы на новых линиях.

Даже при дополнительных затратах на строительство с учетом меньших потерь при эксплуатации и повышения пропускной способности применение проводов ACCC™ позволяет окупить вложенные инвестиции и обеспечить значительный экономический эффект за счет передачи дополнительной электроэнергии потребителям.

Использование проводов ACCC™ признано эффективным во всем мире. На сегодняшний день в десятках стран мира с проводами ACCC™ успешно работают ВЛ общей протяженностью более 10 000 км. Применение проводов нового поколения позволяет решать задачи повышения энергоэффективности и энергосбережения быстро и без использования дорогостоящего оборудования. Этапами внедрения проводов нового поколения в электроэнергетику РФ стали:
  • сертификация ГОСТ Р,
  • реализация экспериментальных проектов,
  • аттестация ФСК.
  • создание в России совместного предприятия «Сим-Росс - Ламифил» по производству новейших типов проводов для ВЛ.
Один из участников проекта - компания LAMIFIL (Бельгия) - является крупнейшим производителем проводов нового поколения и мировым центром компетенции по высоковольтным проводам для ВЛ. Пуск завода, строительство которого начато в апреле 2011 года в энергетическом Технопарке «Сим-Росс» в г. Углич Ярославской области, планируется в марте 2012 года.

С выходом на проектную мощность предприятие будет выпускать в год до 8 000 км высоковольтных проводов нового поколения. К концу 2012г. планируется запустить вторую очередь завода
Array