Выбор концепций развития воздушных линий электропередачи 110-220 кВ, подверженных экстремальным метеорологическим воздействиям

• Автор: Лебедева, Юлия Витальевна
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 147 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ИЗУЧАЕМОЙ ПРОБЛЕМЫ
1.1 Повышение надежности ВЛЭП в сложных метеоусловиях
1.2 Анализ причин аварий на ВЛЭП в экстремальных метеоусловиях
1.3 Постановка задач исследования
Выводы
2. АНАЛИЗ КОНЦЕПЦИЙ РАЗВИТИЯ ВЛЭП 110-220 КВ
2.1 Повышение надежности ВЛЭП на стадии проектирования и сооружения
2.2 Анализ элементной базы ВЛ с повышенной стойкостью
к экстремальным метеовоздействиям
2.3 Анализ концепций развития ВЛЭП
Выводы
3. ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЛЭП 110-220КВ, РАЗВИВАЮЩИХСЯ
ПО РАЗЛИЧНЫМ КОНЦЕПЦИЯМ
3.1 Выбор целей и формирование системы частных критериев
3.2 Разработка вариантов развития ВЛЭП 110 кВ по разным концепциям
3.3 Расчет ожидаемых механических нагрузок на провода В Л
3.3.1 Исходные эксплуатационные механические нагрузки
3.3.2 Ожидаемые ветровые нагрузки
3.3.3 Ожидаемые нагрузки от отложений в виде чистого гололеда
3.3.4 Ожидаемые гололедно-ветровые нагрузки
3.4 Оценка показателей надежности
Выводы
4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КОНЦЕПЦИЙ РАЗВИТИЯ ВЛЭП 110-220КВ
4.1 Обоснование метода оптимизации вариантов развития ВЛ, работающих в экстремальных метеоусловиях
4.2 Алгоритм решения многокритериальной задачи оптимизации вариантов развития ВЛЭП
4.3. Выбор оптимального варианта развития ВЛЭП 110-220кВ, работающих в экстремальных метеоусловиях
4.4 Оценка экономической эффективности проекта
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЯ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
Приложение 1. Определение расчетной длины промежуточного пролета
В Л-110 кВ
Приложение 2. Определение капиталовложений
Приложение 3. Определение эксплуатационного коэффициента запаса
прочности
Приложение 4. Расчет чистого дисконтированного дохода и срока окупаемости
Приложение 5. Акт о внедрении диссертационных исследований
Приложение 6. Справка об использовании в учебном процессе
ВВЕДЕНИЕ

Развитие электроэнергетики России носит стратегический характер. Важнейший показатель уровня электроэнергетики - развитие электрических сетей. Наиболее ответственным и в то же время наиболее уязвимым звеном электрической сети являются воздушные линии электропередачи (BJI). Протяженность BJI напряжением 110-220 кВ составляет 420,7 тыс. км на начало 2010 года.
С 1990 года происходило резкое снижение объемов строительства электрических сетей (1-2 тыс. км в год). Происходит масштабное старение систем передачи и распределения электроэнергии, износ BJI составляет около 60%. Положение усугубляется влиянием окружающей среды на воздушные линии электропередачи, в особенности гололедно-ветровых воздействий, которые приводят к массовым отключениям BJI всех классов напряжения и нарушениям энергоснабжения потребителей в особо крупных масштабах с соответствующим ущербом во всех отраслях народного хозяйства. Например, экономический ущерб ОАО «Саратовэнерго» в гололедный период 1993-1994 года составил более 10 млрд. руб.
Гололедно-ветровые аварии происходят и за рубежом, в странах с климатом, близким к нашему.
Для предотвращения снижения надежности BJI из-за воздействия гололедно-ветровых нагрузок в нашей стране и за рубежом уже давно ведутся интенсивные разработки и внедряются различные системы предотвращения гололедно-ветровых аварий на воздушных линиях электропередачи. Значительный вклад внесли многие известные ученые и инженеры: Абжанов P.C. [1], Аллилуев A.A. [3], Будзко И.А. [15], Бургсдорф В.В. [16], Дьяков А.Ф. [31], Засыпкин A.C. [43], Лещинская Т.Б. [78], Каверина P.C. [50], Левченко И.И. [73], Яковлев Л.В. [131] и другие.
Одним из путей поддержания воздушных линий электропередачи в работоспособном состоянии является их модернизация и реконструкция, однако,
определить ветровые нагрузки с учетом длины ВЛ следующим образом. При длине ВЛ меньше 100 км климатические нагрузки принимаются согласно соответствующему уровню надежности ВЛ. При длине ВЛ больше 100 км период повторяемости климатических нагрузок должен быть увеличен пропорционально длине ВЛ.
Окончательная степень надежности должна устанавливаться на основе дополнительных затрат по строительству ВЛ и затрат на ее восстановление при авариях и возмещении потерь потребителей.
Можно предложить следующие мероприятия по совершенствованию проектирования и сооружения ВЛ:
— переработка или корректировка нормативно-технических документов в области проектирования ВЛ (ПУЭ, Нормы технологического проектирования, Методические указания по плавке гололеда, Типовые проекты);
— уточнение климатического районирования в зоне действующих и сооружаемых ВЛ В РФ с повторяемостью 1 раз в 25 лет;
— экономическое обоснование надежности ВЛ с учетом ее назначения и возможности резервирования;
— совершенствование проектных решений по ВЛ;
— промышленное освоение оборудования ВЛ с повышенной стойкостью к гололёдно-ветровым воздействиям (проводов, тросов, опор из унифицированных модулей);
— повышение качества строительно-монтажных работ при сооружении

2.2 Анализ элементной базы ВЛ с повышенной стойкостью к экстремальным метеовоздействиям
Основные характеристики опор.
С введением в 2003 году седьмого издания «Правил устройства электроустановок» резко возросли требования к надежности электросетей. Для испол-