Table Of ContentC.CJPOKÖXÄH
І Л Л І І Ш Ш Ш
ПГОЕКТИРОВАНЙВ
ЭЛЕКТШЧЕСКОЯЧАОШ
ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ
ВЛ^КТРОНВРҢЦДЧИ
t 330*500jé
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИИ
ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ 330-500 кВ
Н. А. МЕЛЬНИКОВ,
I.
С. РОКОТЯН,
А. рлШЕРЕҢЦИС
* • *
**.Ае *_.* ѵп-
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЧАСТИ
ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ
ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
330—500 кВ
Под общей редакцией С. С. Рокотяна
Издание второе,
переработанное и дополненное
«Э Н Е Р Г И Я» МОСКВА 1974
6П2.13
М 48
УДК 621.315.1.001.2
Гао.публичная
иаѵчно -тзхки ів каш
библио t она ССі -I*
ЭКЗЕМПЛЯР
ЧИТАЛЬИОІ 08АЯЖ
Мельников Н. А. и др.
М 48 Проектирование электрической части воздуш
ных линий электропередачи 330—500 кВ. Под общ.
ред. С. С. Рокотяна. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.,
«Энергия», 1974.
472 с. с ил.
Перед загл. авт.: Мельников Н. А., Рокотян С. С., Шерен-
цис А. Н.
В книге приведены характеристики, технико-экономические и экс
плуатационные показатели дальних электропередач, построенных
в СССР и за границей. Рассмотрены схемы электропередач, условия
работы линий электропередачи в сложной сети и роль межсистемных
связей в объединенных энергосистемах.
Книга предназначена для инженеров и техников, работающих в об
ласти проектирования, монтажа и эксплуатации линий электропередачи,
может быть полезна студентам вузов электротехнических специаль
ностей.
6П2.13
© Издательство «Энергия», 1973 г.
ПРЕДИСЛОВИЕ
3 течение 10 лет, прошедших
с момента первого издания настоящей книги, советская энерге
тика продолжала интенсивно развиваться и в настоящее время
находится на более высоком уровне технического развития.
В 1972 г. производство электроэнергии в СССР составило
858 млрд. кВт-ч, а установленная мощность электростанций
достигла 186 тыс. МВт, что соответственно в 2,33 и 2,25 раз вы
ше показателей 1962 г. Директивы XXIV съезда КПСС по пяти
летнему плану развития народного хозяйства СССР на 1971-—
1975 гг. предусматривают дальнейшее развитие электроэнерге
тики, намечают коренные изменения, направленные на
дальнейшее ускорение технического прогресса. Установленная
мощность электростанций страны достигнет 228 тыс. МВт, при
чем в объединенных энергосистемах будет действовать 210 тыс.
МВт, ввод мощности на электростанциях за пятилетие равен
67 тыс. МВт, производство электроэнергии в 1975 г. должно до
стигнуть 1 030—1 070 млрд. кВт-ч. В девятом пятилетии степень
концентрации мощностей на электростанциях за счет их укруп
нения- будет увеличиваться. К концу 1975 г. установленная мощ
ность электростанций различных типов единичной мощностью
1 000 МВт и более составит 115 тыс. МВт или более 50% всей
установленной мощности электростанций страны. Предусмотрен
ввод более 100 энергоблоков мощностью 160—300 МВт, из них
50 блоков 300 МВт, будут введены в строй энергоблок 500. МВт
и несколько энергоблоков 800 МВт. Идет работа над созданием
агрегата 1200 МВт. Сооружаются и проектируются тепловые
электростанции единичной мощностью 2 400—4 000 МВт. В де
вятом пятилетии предусмотрен ввод в строй нескольких атом
ных электростанций суммарной мощностью 7,2 тыс. МВт.
5
Десятилетие 1960—1970 гг. характеризовалось высокими тем
пами развития электросетей напряжением 35 кВ и выше, что
обусловлено необходимостью широкого охвата электрическими
сетями обжитой территории страны, централизацией электро
снабжения, переходом к строительству крупных электростан
ций и формированием мощных энергетических объединений. За
десятилетие протяженность электросетей увеличилась с 167 до
445 тыс. км, т. е. в 2,65 раза. Протяженность линий сверхвысо
кого напряжения 330 и 500 кВ за этот период увеличилась
в 5 раз.
В течение 1971 —1975 гг. сохранится высокий темп в строи
тельстве электросетей напряжением 35 кВ и выше, общая про
тяженность которых к концу периода превысит 600 тыс. км.
Директивами XXIV съезда КПСС предусматривается про
должение работ по созданию единой энергетической системы
страны, дальних линий электропередачи 750 и 1 200 кВ и посто
янного тока напряжением 1 500 кВ.
Исследования последних лет подтвердили практическую воз
можность создания в период до 1980 г. первых электропередач
класса 1 200 кВ. В 1975—1976 гг. намечается сооружение в
СССР опытно-промышленной электропередачи 1 200 кВ. На
этой линии будут проверяться в реальных условиях эксплуата
ции электротехническое оборудование и линейные конструкции,
предназначенные для будущих электропередач ультравысокого
напряжения, которые получат широкое распространение после
1980 г. Натуральная мощность линий 1 200 кВ более чем в 2,5 ра
за будет выше, чем у линий 750 кВ, и составит 5 500—6 000 МВт.
В СССР успехи в области техники передачи электрической
энергии на большие расстояния при сверхвысоких напряжениях
достигнуты в результате коллективной работы ведущих специа
листов научно-исследовательских, проектных и учебных инсти
тутов. В этих организациях после многолетних исследований
успешно решены возникавшие в процессе освоения новых клас
сов сверхвысоких напряжений теоретические вопросы, выполнен
большой объем экспериментальных исследований и разработа
ны наиболее экономичные проектные решения, обеспечивающие
надежные условия эксплуатации. Ниже перечисляются резуль
таты некоторых исследований, относящихся к комплексу вопро
сов техники высоких напряжений.
Исследования внутренних перенапряжений в лабораторных
условиях, на действующих линиях и их теоретическое обобще
ние в широких масштабах выполнялись в ВЭИ, НИИПТ, ЛПИ,
ВНИИЭ, Энергосетьпроекте, МЭИ, УПИ и других организациях.
Полученные результаты и анализ опыта эксплуатации дейст
вующих линий позволили составить проект «Руководящих ука
заний по защите от внутренних перенапряжений электротехни
ческих установок 330—500 кВ», который был опубликован в
1964 г. в журнале «Электрическое станции». В «Руководящих
6
указаниях» изложена методика расчета внутренних перенапря
жений и даны рекомендации по их принудительному ограни
чению.
Работы, выполненные в НИИПТ, позволили решить весьма
сложную задачу расчетного прогнозирования с заданной веро
ятностью всех основных видов внутренних перенапряжений, воз
никающих в схеме произвольной структуры. Все перечисленные
выше исследования обеспечили надежную работу линий сверх
высокого напряжения. До настоящего времени внутренние пе
ренапряжения, как правило, не являлись причиной снижения
эксплуатационной надежности электропередач. В настоящее
время разработаны и широко применяются методы, позволяю
щие с достаточной для практики степенью точности имитиро
вать в условиях, близких к реальным, электрические воздейст
вия на изоляцию воздушных линий и открытых РУ, возникаю
щие при внутренних и грозовых перенапряжениях.
С помощью этих методов в ЛПИ и НИИПТ производятся
имеющие исключительно важное практическое значение изме
рения электрической прочности больших воздушных промежут
ков при коммутационных импульсах и грозовых перенапряже
ниях. Работы, выполненные в течение последних лет в ЛПИ,
показали практическую возможность значительного повышения
верхнего предела наибольшего рабочего напряжения электро
передачи переменного тока.
В НИИПТ, ЛПИ и ВЭИ были проведены многократные цик
лы исследований разрядных характеристик длинных гирлянд
изоляторов при напряжении промышленной частоты, коммута
ционных и грозовых импульсах. Изучалось также поведение
защитной арматуры на линиях сверхвысокого напряжения
с длинными гирляндами и расщепленными проводами. В послед
нее время эти и другие организации серьезное внимание уделя
ли вопросам, связанным с обеспечением надежной работы внеш
ней изоляции в условиях интенсивных промышленных и солон
чаковых загрязнений.
Проведенные лабораторные и теоретические исследования
и анализ опыта эксплуатации действующих линий позволили
работникам НИИПТ и других организаций составить «Руково
дящие указания по выбору и эксплуатации изоляции в районах
с загрязненной атмосферой». Рекомендации, приведенные в «Ру
ководящих указаниях», обеспечивают высокую эксплуатацион
ную надежность линий электропередачи, эксплуатирующихся
в условиях интенсивных загрязнений.
Большое практическое значение имеют выполненные, во
ВНИИЭ, НИИПТ, ЭНИН, МЭИ и ЛПИ исследования, в резуль
тате которых были разработаны методы расчета и получены
рекомендации, обеспечившие надежные условия грозозащиты
линий сверхвысокого напряжения. Исследования заземляющих
устройств линий и подстанций проведены в ХПИ.
7
На основе работ НИИПТ и ЛПИ, создана статистическая тео
рия координации изоляции, обеспечивающая наиболее экономич
ные и надежные решения при выборе линейной изоляции.
Исследования физических процессов, возникающих при яв
лении короны, измерения потерь на корону, высокочастотных
и радиопомех от линий электропередачи сверхвысокого напря
жения и теоретическое обобщение полученных результатов про
изводятся в течение ряда лет во ВНИИЭ, НИИПТ, ЭНИН
и ЛПИ. Эти работы, широко используемые проектными органи
зациями при выборе сечения проводов и конструкции расщеп
ленной фазы, позволили создать методику расчета среднегодо
вых потерь на корону и прогнозирования уровня высокочастот
ных радиопомех от линий сверхвысокого напряжения. Создание
аппаратуры сверхвысокого напряжения в нашей стране прово
дится под научным руководством ВЭИ имени В. И. Ленина, ко
торый является ведущей организацией в области высоковольт
ного аппаратостроения.
Переходя к вопросам создания мощных энергетических объ
единений, их прогнозирования и оптимизации, обеспечения на
дежной и устойчивой работы в сложной энергосистеме, необхо
димо указать на ведущую роль таких научно-исследовательских
организаций как Энергосетьпроект, ЭНИН, МЭИ, НИИПТ,
ВНИИЭ, ЛПИ и других институтов, работы которых за истек
шие 10 лет позволили значительно повысить теоретический и ин
женерный уровень решений этих проблем и обеспечить надеж
ную эксплуатацию.
Во втором издании книги авторы стремились отразить совре
менный уровень научных и инженерных проблем в области даль
ней передачи энергии и энергосистем, результаты теоретических
исследований, проектных работ, опыта эксплуатации.
Заданный объем книги и обилие материалов поставили ав
торов в тяжелое положение, в результате некоторые главы пер
вого издания были существенно сокращены, а две главы исклю
чены. Во втором издании отсутствует глава «Конструкция ли
ний электропередачи 330—400 кВ», поскольку издательство
«Энергия» за прошедший период выпустило большое количест
во книг по воздушным линиям электропередачи, исключена так
же глава «Пусковые режимы электропередачи», поскольку в том
же издательстве вышла книга доктора техн. наук С. А. Сова-
лова «Режимы электропередач 400—500 кВ».
Незадолго до выхода в свет второго издания скончался один
из авторов книги Николай Александрович Мельников. Мы на
всегда расстались с нашим другом и товарищем, утрата кото
рого является для нас невосполнимой потерей.
Все замечания и пожелания по книге просьба направлять по
адресу: Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10, изд-во «Энергия».
Авторы
8
ВВЕДЕНИЕ
Наиболее эффективный и эконо
мичный путь сплошной электрификации страны состоит в цен
трализации производства электроэнергии на базе крупных теп
ловых и гидравлических станций, в развитии и объединении
энергетических систем, развитии строительства электрических
сетей и присоединении к энергосистемам новых районов, что
позволяет наилучшим образом использовать различные виды
энергетических ресурсов путем экономического сочетания рабо
ты тепловых и гидравлических электростанций, снижения капи
тальных затрат за счет укрупнения мощности агрегатов и от
дельных электростанций и ввода их на полную мощность уско
ренными темпами.
Объединение энергосистем позволяет уменьшить установлен
ную мощность электростанций за счет совмещения резервов
и использования разницы в поясном времени отдельных райо
нов страны.
Создаются основные объединенные энергетические системы:
Единая энергосистема европейской части СССР, Центрально-
Сибирская, Казахстанская, Средне-Азиатская, Дальне-Восточ
ная. Забайкальская. Создание этих объединенных энергосистем
обеспечивает необходимые условия для организации единой
энергетической системы СССР.
Объединение энергетических систем, увеличение мощности
электрических станций и систем в целом сопровождается увели
чением потоков мощности, передаваемых по линиям электропе
редач. Без мощных линий электропередачи высокого напря
жения невозможна выдача энергии от современных крупных
электростанций, невозможно создание объединенных энер
госистем.
2—342 9
В ряде стран в 1950—1970 гг. осуществлен переход к строи
тельству линий электропередачи 330—500 кВ, линий с большей
пропускной способностью.
Передачи напряжением 500 кВ имеют особенно важное зна
чение для объединения энергетических систем важнейших эко
номических районов Советского Союза, создания единых энер
гетических систем европейской части Союза, Центральной Си
бири, Казахстана, Средней Азии и Дальнего Востока. К 1975 г.
для объединенной энергосистемы Юга будет построена линия
750 кВ переменного тока.
Линии 500—750 кВ выполняют следующие функции в рам
ках объединенной энергетической системы:
а) передача больших количеств энергии от крупных тепло
вых и гидравлических электростанций в районы потребления;
б) передача мощностей, обусловленных поясным сдвигом во
времени и различиями суточных графиков нагрузки;
в) передача резервных мощностей, обусловленных ремонт
ными или аварийными условиями.
Дальние передачи 500 кВ позволили сооружать сверхмощ
ные гидроэлектростанции и полностью использовать их энер
гию. Переход к строительству мощных тепловых электростан
ций также тесно связан со строительством линий 500 кВ.
По семилетнему плану развития народного хозяйства СССР
за период 1959—1965 гг. сооружено свыше 8 тыс. км линий
500 кВ. За пятилетие 1966—1970 гг. построено около 6 тыс. км
линий 500 кВ, в последующее пятилетие намечается построить
8 тыс. км линий этого напряжения.
К началу 1971 г. в нашей стране сооружено около 14 тыс. км
линий 500 кВ и 90 км линий 750 кВ.
Линии 330 кВ используются в объединенных энергетических
системах Северо-Запада и Юга в качестве внутрисистемных
энергетических связей и для выдачи энергии мощных электро
станций.
К 1971 г. в СССР введено в эксплуатацию 12 тыс. км линий
330 кВ. В последующее пятилетие намечается построить еще
около 8 тыс. км линий этого напряжения.
В настоящее время создана Единая энергетическая система
европейской части СССР, которая включает объединенные энер
госистемы Центра, Северо-Запада, Урала, Поволжья и Кавка
за. Эта объединенная энергосистема создана на основе строи
тельства дальних электропередач: Волжская ГЭС имени
В. И. Ленина — Москва, Волжская ГЭС имени В. И. Ленина —
Урал, Волжская ГЭС имени XXII съезда КПСС — Москва и ря
да других линий 500 и 330 кВ. Мощность ЕЕЭС на 1/1 1971 г.
достигла 100 000 МВт.
К 1971 г. Единая европейская энергосистема имеет в эксплу
атации 9,2 тыс. км линий 500 кВ и 12,5 тыс. км линий 330 кВ.
10
