1

ОАО «ФСК ЕЭС»МЭС Юга

Опыт эксплуатации линий 330-500кВ в условиях интенсивных

гололедно-ветровых воздействий.Распределенная система автоматизированного

наблюдения за гололедом.

2

Предприятия МЭС Юга в границах административных областей

Ростовская обл.(X)Республика Калмыкия(XI)

3. Ростовское

Краснодарский край (VIII)Адыгея (IX)

2. Кубанское

Ставропольский край(I),Дагестан(II), Чеченская Республика(III), Республика Ингушетия(IV), Сев.Осетия-Алания(V), Кабардино-Балкария(VI), Карачаево-Черкесская Республика(VII)

1. Ставропольское

Административные области

Предприятия

МЭС Юга охватывает территории 11

административных областей Южной части России

общей площадью 431 т км 2 с населением более 18,6

млн.чел.

Адыгея

3

1

2

I

X

XI

V

VI

VII

VIII

IX

IV

III

II

3

Климатическая характеристика зоны обслуживания

МЭС Юга обеспечивает ремонтно-эксплуатационное обслуживание магистральных электрических сетей одного из самых сложных в политическом и рельефно-климатическом отношении регионов России.

Электрические сети проходят по территориям, основная часть которых (свыше 70%) – гололедный и особогололедный районы с сейсмичностью до 9 баллов и 4 – 5 районы по ветру.

Свыше 25% территории – горы и более 20% - засоленные территории.

4

Карта районирования территории РФ по толщине стенки гололеда

Районы по гололеду

I 10мм

II 15мм

III 20мм

IV 25мм

V 30мм

VI 35мм

VII 40мм

Малоизученная территория

5

Карта районирования территории РФ по ветровому давлению

РАЙОНЫ ПО ВЕТРОВОМУ ДАВЛЕНИЮ

I 400Па

II 500 Па

III 650Па

IV 800 Па

V 1000Па

VI 1250 Па

VII 1500Па

Горные территории

Малоизученные территории

6

Карта районирования территории РФ по пляске проводов

Районы с умеренной пляской проводов

Границы районов пляски

Районы с частой и интенсивной пляской проводов

7

Линия 330 кВ Черкесск-Баксан. Опора №57 ( 19.04.2003)

8

Линия 330 кВ Черкесск-Баксан. ( 19.04.2003)

9

Линия 330 кВ Черкесск-Баксан . Опора №58 ( 19.04.2003 )

10

Линия 330 кВ Черкесск-Баксан. ( 19.04.2003)

11

Линия 330 кВ Черкесск-Баксан. Опора №52 ( 19.04.2003 )

12

СХЕМАповрежденного участка ВЛ-330-26"Баксан - Черкесск" (19.04.2004 г.)

Характер повреждений:Поврежден створ опоры У-330+5 на уровне нижней траверсы -1оп.;Деформированы металлоконструкции опор ПБ-2 - 3оп.;Повреждены поддерживающие гирлянды изоляторов - 32гир.;В 2 - х п р о л е т а х п р о в о д а п о л уч и л и м н о ж е с т в е н н ы еповреждения алюминевой части в зажимах дистанционныхраспорок.

15 16 17 18 19 20 21

У 330-3

У 330-3+5 ПБ2 ПБ2 ПБ2 ПБ2 ПБ2

Повреждение ВЛ-330-26 «Баксан-330 - Черкесск-330» в результате воздействия гололеда

13

Линия 330 кВ Черкесск-Баксан. Опора №15 ( после 19.04.2003)

14

Поврежденные элементы ВЛ в результате воздействия гололеда и пляски проводов.

Повреждение ушков на ВЛ-330-26 (19.04.2003г.)

15

1. Улучшение технического состояния существующих электросетей:

1.1. Реконструкция с отказом от грозозащитных тросов в допустимых случаях.

1.2. Текущий ремонт:• замена дефектных участков провода;• расчистка трасс ВЛ;• сокращение пролетов;• внедрение изоляционных распорок;• замена изоляторов.

2. Внедрение схем плавки гололёда и автоматизированных систем плавки.

2.1. Внедрение информационной системы о гололедообразовании.2.2. Внедрение схем плавки гололёда на проводах и тросах.2.3. Совершенствование релейной защиты и диагностики установок

плавки гололёда и ВЛ при плавке.3. Организационные мероприятия при эксплуатации.

3.1. Совершенствование организации эксплуатации.3.2. Совершенствование оперативного управления.3.3. Использование АСУ предприятия для:

• анализа состояния;• расследования гололёдно-ветровых аварий и отказов;• контроля за исполнением мероприятий.

4. Повышение квалификации оперативного персонала.

Комплексная система мероприятий по предотвращению и ликвидации гололедных аварий.

16

Диаграммы количества грозовых отключений ВЛ-507 «ВдАЭС – Буденновск»

и молниевых разрядов за 2003 и 2004 г.г.

01 1

23,87

9,48

19,46

10,46

1,69

000,03 0

6,45

0

5

10

15

20

25

30

Кол-во отключений, шт.

Кол-во молниевых разрядов, 100шт.

021

10,01

0,17

0

7,576,31

4,74 2,971,98

0

5

10

15

20

25

302003г. 2004г.

График грозовых отключений ВЛ-507 и сокращения протяженности грозотроса

Годовое кол-во молниевых разрядов – 2375

Годовое количество молниевых разрядов - 6860

4 (ОАПВ усп)

2 (ОАПВ усп)

1 (ОАПВ н\усп)

0

2,82

4,34 4,133,83

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

2001г. 2002г. 2003г. 2004г.

К-во отключений, шт. Наличие грозотроса, 100км.

17

Установка междуфазовых распорок на ВЛ-330-26 в пролетах опор №№36-37, 48-49, 59-

60, для уменьшения пляски проводов.

18

Установка междуфазовых распорок на ВЛ-330-26 в пролетах опор №№36-37, 48-49, 59-

60, для уменьшения пляски проводов.

19

Применяемые схемы плавки гололеда на проводах ВЛ 330-500 кВ МЭС Юга

VS

Рис. №1 Плавка гололеда одной группой УПГ(фаза-2фазы, фаза-фаза)

ВЛ-330-03 «ГЭС 2- Машук »ВЛ 330-04 «Машук-Прохладная» ВЛ-330-12 «Ставрополь-ГЭС 4»ВЛ-330-17 «СтГРЭС-Ставрополь» ВЛ-330-18 « Ставрополь-Благодарный» ВЛ-330-19 « Благодарный-Прикумск» ВЛ-500 кВ Л-507 «ВдАЭС-Буденновск» (до опоры №1262.)

ВЛ

20

Применяемые схемы плавки гололеда на проводах ВЛ 330-500 кВ МЭС Юга

VS1 VS2

VS1 VS2

ВЛ

ВЛ

Рис.№1.Плавка гололеда двумя группами УПГ

с двух подстанцийвстречным током

(фаза-2фазы) ВЛ-330-44 «Прохладная-Буденновск»ВЛ-330-27 «Черкесск-Баксан»

Рис. №2 Плавка гололеда двумя группами УПГс одной подстанции

(фаза-2фазы)ВЛ 500 кВ Л-507 « Вд АЭС-

Буденновск»(до опоры № 900)

U=14 кВ U=14 кВ

U=28 кВ

21

Применяемые схемы плавки гололеда на тросу ВЛ 330 кВ МЭС Юга

Плавка по схеме «трос-трос»

С-70

Плавка по схеме «2троса-земля»

(ВЛ-330-22 «Буденновск-Прикумск»,ВЛ-330-44 «Прохладная- Буденновск» от ПС Буденновск)

(ВЛ-330-27 «Черкесск-Кисловодск»от ПС Черкесск)

оп

оп

оп

опоп

опоп

Плавка по схеме «трос-земля»-змейка

(одновременно ВЛ-330-25 «Прохладная-Баксан» +ВЛ-330-26 «Кисловодск-Баксан»+ВЛ-330-30 «Нальчик-Баксан»от

ПС Баксан)

оп

ВЛ

ВЛ

ВЛ

22

Повреждения СКТ-16-1 при пляске проводов на ВЛ-507

23

Дефект на ВЛ ВдАЭС-Буденовск после пляски проводов

24

Мероприятия по обеспечению эффективности плавки гололеда .

1. Обеспечение постоянной готовности схем и систем плавки гололеда в гололедоопасный период;

2. Организация системы наблюдения за гололедной обстановкой ;

3. Наличие плана организации борьбы с гололедообразованием ;

4. Готовность персонала разных подразделений к слаженным совместным действиям при наблюдении за гололедом и плавке.

25

Конструкция магнитоупругого датчика гололедных нагрузок серии ДМС

1. Магнитопровод;

2. Стальные насадки;

3. Стальная втулка;

4. Шайба;

5. U-образная скоба;

6. Защитный медный экран;

7. Лобовые части обмоток;

8. Металлический кожух.

Датчик собран из пластин холоднокатаной электротехнической

стали, ориентированной в направлении прокатки

26

Датчик ДМС-4 на опоре №52 фаза «С» ВЛ Черкесск-Баксан

27

Схема передачи телеинформации постоянным током

28

Карта-схема Функциональная схема радиотелемеханической СТГН

РС РМ МПП

ТМ

МЛП

ДГН1

ДГН2

ДГН3

ДГН4

ДТ

АБ

УстройствоподзарядаТН УОМ

ТН УОМ СБ

РМ

БП

РС

Линейный преобразователь с устройством гарантированного электропитания

датчик

ДМС

1 - 4

Радиоканал передачи данных

Приемный преобразователь с

системой отображения

29

Передача информации о величине гололедной нагрузки

Преимущество радиоканала для передачи информации от Датчика Гололедной Нагрузки ( ДГН )

1. Упрощение и удешевление конструкции на месте установки ДГН

( отсутствие Трансформатора Напряжения или Конденсатора Связи ) .

2. Не требуется дополнительно привлечение персонала для обслуживания ТН или КС .

3. Возможность проведения ремонтно-эксплуатационных работ с линейным преобразователем без вывода линии в ремонт .

4. Транкинговая радиосеть позволяет иметь не ограниченное количество точек контроля , как на одной линии так и в целом по всей системе , обеспечивая адресность обращения .

5. Возможность получения информации о величине гололедно-ветровой нагрузки с заземленной или имеющей короткое замыкание на землю линии

30

Проект автоматизированной информационной системы контроля гололедообразования

Пункт контроля 2005г.

Пункт приема 2005г.

Черкесск-330 103

Нальчик-330

Баксан-330108 62 70

246202

193

Л-3

30-1

3

37

44

18 В-500

В-2

Машук-330

Л-3

30-1

3

Л-509Л

-330-43

Л-330-27

14

6

Моздок-330

Прикумск-330

Ставрополь-330

Л-330-0462

230

240

243

Буденновск-500Благодарная-330

Ш-30 710 700

Центральная-500

Л-501

150

218

119

250

Дагомыс

Шепси

Вардане

Ставр.ГРЭСРо АЭС

Нев. ГРЭС ГЭС-4

ГЭС-2

235

221

902

1462

236

403220

228

183

174

Л-330-12

Л-330-02

Л-330-18Л-330-19

Л-330-22

Л-330-4496

464

Прохладный II-300

196

206

934

935

Л-504

Центральная-Ш

епси

Л-507

Тихорецк-500

Л-330-17

Л-330-26

МЭС Юга СП МЭС

Л-3

30-2

5

Л-3

30-3

0

Пункт приема 2004г.

Пункт контроля 2004г.

150

110

119 Л-5

05

31

Выполнение работ по созданию информационной системы раннего обнаружения гололедообразования

в сетях МЭС Юга.

В 2004г. в МЭС Юга был выполнен 1 этап по созданию информационной системы раннего обнаружения гололедообразования на ВЛ. Установлено 30 датчиков контроля:

- на ВЛ-330-26 «Кисловодск - Баксан» установлены датчики на 3-х опорах. - на ВЛ-500кВ «ВдАЭС – Буденновск» установлены датчики на 2-х опорах. - на ВЛ-330-03 «ГЭС 2 – Машук» установлены датчики на 2-х опорах. - а ВЛ-330-04 «Машук – Прохладная» установлены датчики на 2-х опорах.

32

Структурная схема контроля гололедообразования

Mainframe

ПС Машук

Диспетчерская МЭС ЮГА

СПМЭС

КП

МЭС ЮГА

КП

IP

IP

IP

IP

IP

IP

IP

КПIP

TM

КП

ПП

ПП

АРМ

АРМ

МЭС Юга

Mainframe

ПП

Mainframe

ПП

38 контрольных и Р/ТР пунктов

TMПС Буденновск-500

ПС Владикавказ-2

ЦСОД

ЦСОД

ЦСОД

ЦСОД – пункт сбора и обработки данных

ПП – приемный пункт

КПР/ТР

Р/РТ – радиоретранслятор

Mainframe

33

Установка пункта контроля гололедообразования на опоре типа ПБ-4 №62 ВЛ-330-26 «Черкесск-Баксан».

Линейный комплект контроля

Солнечная батарея

Датчик гололеда

34

Солнечная батарея на опоре №52 ВЛ Черкесск-Баксан

1. Солнечная батарея обеспечивает достаточный заряд аккумулятора даже в пасмурные дни .

2. Аккумуляторная батарея обеспечивает работу контролируемого пункта без подзаряда в течении двух суток с десятиминутным интервалом работы на

передачу по собственной инициативе или по запросу .

35

Пункт наблюдения на опоре № 902 ВЛ 500 кВ ВдАЭС-Буденовск

36

Выполнение работ по созданию информационной системы раннего обнаружения гололедообразования

в сетях МЭС Юга. Внедрение системы раннего

гололедообразования позволило:1. вести круглосуточный мониторинг за

гололедообразованием на большой территории;2. повысить оперативность принятия решений о

проведении плавки гололеда;3. вести дистанционный контроль за началом и

окончанием плавки гололеда;4. сократить время проведения плавки гололеда,

что позволяет сократить расход электроэнергии на проведение плавки;

5. ВПЕРВЫЕ проводить плавку без организации наблюдения персоналом на трассе ВЛ.

37

ВЛ Машук-Прохладная 27.01.05 опора №62 приращение нагрузки

Показания датчика, установленного на оп. №62 ВЛ-330-04 до и после проведения плавки

гололеда

ВЛ Машук-Прохладная 27.01.05 опора №62 приращение нагрузки

ВЛ Машук-Прохладная 27.01.05 опора №62 температура

38

Показания датчика, установленного на оп. №62 ВЛ-330-04 до и после проведения плавки

гололеда

ВЛ Машук-Прохладная 27.01.05 опора №62 фактическая нагрузка на провод Проведена плавка на проводах с 22-25 ч. Время плавки 32 мин. Плавка проводилась без выезда линейного персонала в пункт контроля на ВЛ

ВЛ Машук-Прохладная 27.01.05 опора №62 толщина стенки гололеда при плотности 0,6 г/см3

39

Показания датчика, установленного на оп. №70 ВЛ-330-26 до и после проведения плавки

гололеда

ВЛ Черкесск-Баксан 26.01.05 опора №70 приращение нагрузки на проводе

ВЛ Черкесск-Баксан 26.01.05 опора №70 температура на месте контроля

40

Пример графического отображения показаний датчиков

  ВЛ ВдАЭС-Буденовск-500 февраль 2005 года опора №1462 приращение нагрузки

 

ВЛ ВдАЭС-Буденовск-500 февраль 2005 года опора №1462, температура

41

Показания датчика, установленного на оп. №70 ВЛ-330-26 до и после проведения плавки гололеда

ВЛ Черкесск-Баксан 26.01.05 опора №70 толщина стенки гололеда при плотности 0,6 г/см3

ВЛ Черкесск-Баксан 26.01.05 опора №70 фактическая нагрузка на провод. Проведена плавка с 0 часов Фаза А-С 22 мин. Фаза В-С 12 мин. Плавка проводилась

без выезда линейного персонала в пункт контроля на ВЛ.

42

Пример графического отображения показаний датчиков

ВЛВЛ Черкесск-Баксан 24.01.05 опора №18 приращение нагрузки (пляска проводов)

Черкесск-Баксан 24.01.05 опора №18 температура

43

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕСПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ