Координация изоляции воздушных линий электропередачи

Данные аварийной статистики и технико-экономические расчеты показывают, что полностью исключить перекрытия изоляции ВЛ практически невозможно и экономически нецелесообразно. Поэтому координация изоляции ВЛ заключается в таком ее выборе, при котором среднее число перекрытий в год не превышает некоторой величины, определяемой технико-экономическими расчетами по минимуму приведенных затрат.

В загрязняемых районах гирлянды изоляторов могут перекрываться при воздействии рабочих напряжений. Число изоляторов в гирлянде определяется в зависимости от района загрязнения по нормированным величинам удельного пути утечки λ из условий сведения количества таких перекрытий до допустимого минимума (например, один раз в 10 лет).

В слабо загрязненных районах (районах полевого загрязнения) наряду с расчетом по λ, выбор числа изоляторов в гирлянде может быть выполнен по условию допустимого числа перекрытий при воздействии коммутационных перенапряжений. Такой расчет должен носить характер технико-экономического анализа с учетом статистических характеристик перенапряжений, коммутационных разрядников (при напряжениях 330 кВ и выше) и атмосферных условий.

Разрядные характеристики изоляторов определяются путем стандартных испытаний, они нормированы ГОСТом. Воздушные промежутки ВЛ выбираются по условию их равнопрочности с гирляндами при воздействии перенапряжений.

В расчетах учитываются отклонение проводов и гирлянд под действием ветра, пляска и раскачивание проводов, влияние атмосферного давления и температуры и т. д. Нормируемые ПУЭ минимальные значения промежутков выбраны на основании расчетов, экспериментов и длительного опыта эксплуатации ВЛ и обеспечивают необходимую надежность работы ВЛ и требования техники безопасности.

Координация изоляции ВЛ при воздействии грозовых импульсов заключается в выборе таких мер грозозащиты, которые обеспечивают нормированный уровень грозоупорности и допустимое удельное число грозовых отключений линии в год без дополнительного усиления изоляции, выбранной по рабочим напряжениям или по внутренним перенапряжениям. Исключения составляют специальные случаи, например при длинных переходных пролетах, при пересечении ВЛ, на подходе линии к подстанции или станции, когда линейная изоляция может быть усилена (или ослаблена) для ее координации с возможными импульсными воздействиями и мерами грозозащиты.

Если известна функция распределения кратности перенапряжений F(k_n) и, соответственно функция распределения F(U_m), и плотность вероятности f(U_m) амплитуд перенапряжений U_m, то среднее число перекрытий N_пер в течение года при воздействии N_n перенапряжений в год:

,        (3.9)

где P_и.к(U_m) – вероятность пробоя (перекрытия) изоляционной конструкции при воздействии напряжения с амплитудой U_m.

Средний срок, в течении которого следует ожидать одно перекрытие или пробой изоляционной конструкции:

.                                   (3.10)

В качестве первого приближения на основании ряда технико-экономических расчетов можно принимать среднее число перекрытий изоляции линий типовой длины примерно 1 раз в течение 10 лет.