Кабельные линии

Комментарий

Статью, посвященную анализу причин повреждаемости вспомогательного оборудования высоковольтных кабельных линий, комментирует коллега и оппонент авторов материала – Михаил Викторович Дмитриев.

Михаил Дмитриев, к.т.н., доцент, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

ПОВРЕЖДАЕМОСТЬ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ЛИНИЙ
Инженерные и экономические аспекты

В новой статье петербургских авторов, как и в первом их материале [1], вновь рассматривается КЛ 330 кВ «Северная–Василеостровская». Повышенное внимание к данной КЛ связано с тем, что за первые несколько лет эксплуатации на ней были два КЗ в соединительных муфтах и одно непосредственно в кабеле.

В статье [1] авторы пытались объяснить, что эти повреждения связаны с перенапряжениями в экранах, которые в итоге и привели к повреждению главной изоляции муфт и самого кабеля.

В новой публикации подобных утверждений уже нет. Определенную роль здесь могла сыграть и моя статья [2], в которой были приведены аргументы, поясняющие, почему перенапряжения в экранах не опасны для главной изоляции КЛ как в общем случае, так и для конкретной многострадальной КЛ 330 кВ.

В новой статье авторы сосредоточились еще на одной проблеме той же КЛ – на нескольких случаях выхода из строя ОПН, установленных в коробках транспозиции. Повреждения ОПН были обнаружены после тех самых, так и не объясненных КЗ. К сожалению, как и в [1], все расчеты опять сделаны для проектной схемы без учета того, что вследствие небрежного монтажа, осуществленного с вопиющими нарушениями заводских инструкций, многие коробки транспозиции были затоплены водой и не выполняли своих функций. Однако в настоящее время коробки перемонтированы, и расчеты петербургских авторов могли бы помочь пояснить какие-то новые аварии, если они случатся.

В статье приводится значительный объем расчетов и сделан вывод, что аварии ОПН, установленных в коробках транспозиции, являются следствием КЗ в главной изоляции КЛ, когда ток КЗ стекает из жилы в экран и далее в контур его заземления, создавая при этом потенциал в десятки кВ, опасный для ОПН класса 6 кВ.

К такому выводу можно прийти и без компьютерных расчетов. Например, для грубой оценки потенциала достаточно умножить типовое значение тока КЗ, составляющее 40 кА, на типовое значение сопротивления контура 0,5 Ом на конце КЛ. Полученное таким образом напряжение 20 кВ, разумеется, является опасным для ОПН класса 6 кВ, который сгорел бы через 0,1 с, даже если бы воздействовавшее напряжение было не 20 кВ, а всего 10 кВ.

Да, это лишь очень простая инженерная оценка и ее можно уточнять, но принципиально не удастся получить никаких новых выводов, кроме тех, что ясны уже сейчас: для исключения аварий с экранными ОПН необходимо как увеличивать число мест заземления экранов, так и снижать сопротивление контура в каждом из таких мест.

Вот тут как раз своевременным будет процитировать фразу из новой статьи: «Мы считаем, что повреждение любого элемента КЛ (в том числе и вспомогательного) при КЗ недопустимо и отключение линии по любой причине, тем более связанной с ремонтом оборудования, не должно иметь места». Цитата точно характеризует нашу страну, где техническая политика сетевых компаний пока недостаточно подкреплена экономическими расчетами. Вместе с тем в данном случае расчет очень простой.

Сооружение рядом с муфтой КЛ контура с сопротивлением 0,5 Ом обойдется примерно в 500 тыс. руб., тогда как цена одной фазы ОПН класса 6 кВ составляет всего 1 тыс. руб. Следовательно, даже если за весь срок службы КЛ на ней случится несколько КЗ и каждый раз придется поменять несколько фаз экранных ОПН, то всё равно заменить ОПН выгоднее, нежели делать контур с сопротивлением 0,5 Ом вдоль трассы у каждого комплекта муфт.

Именно отсутствие технико-экономического сопоставления вариантов, на мой взгляд, является недостатком многих отечественных проектов. Обидно также, что у нас совершенно нет средств на видеофиксацию процесса монтажа КЛ 330 кВ стоимостью миллиард рублей, но зато есть деньги и силы, чтобы потом исследовать причины повреждения оборудования.

Литература

1. Бурлаков Е.С., Евдокунин Г.А., Карпов А.С., Шатилов Д.А. Высоковольтные линии с однофазными кабелями. Переходные процессы и перенапряжения // Новости ЭлектроТехники. 2016. № 5(101). С. 42–45.
2. Дмитриев М.В. Высоковольтные линии с однофазными кабелями. Защита от перенапряжений // Новости ЭлектроТехники. 2016. № 6(102). С. 38–41.