Уникальная, единственная в истории широтная ЛЭП-1150 кВ ультравысокого напряжения

В 1987 году был сдан в эксплуатацию участок ЛЭП-1150 Экибастуз – Чебаркуль

В восьмидесятые годы строительство ЛЭП-750 кВ приобрело массовый характер. На повестке дня стоял вопрос освоения новых, ранее не существоваших в мире классов напряжения -1150 кВ переменного и 1500 кВ постоянного тока, названных ультравысокими.

Строительство линий электропередачи ультравысокого напряжения открывало захватывающие перспективы - возможность быстро, с минимальными потерями перебрасывать электроэнергию и мощность на тысячи километров из энергоизбыточных регионов страны в энергодефицитные.

Первым в мире «широтным» линиям электропередачи предстояло связать воедино пять объединённых энергосистем Советского Союза – Сибири, Казахстана, Урала, Волги, Центра. Электропередача Сибирь – Казахстан – Урал строилась и вводилась в эксплуатацию поэтапно.

подробнее - здесь (https://musen.ru/chronicle/1987_2/)

ВЛ 1150 кВ "Экибастуз - Кокчетав"

видео - здесь (https://yandex.ru/video/touch/preview/3743514373065540746)

Создание комплекса электрооборудования 1150 кВ

Содержание материала

Создание комплекса электрооборудования 1150 кВ
Вентильный разрядник
Воздушный выключатель, разъединитель
Испытания оборудования
Перспективы совершенствования оборудования 1150 кВ

источник - здесь (https://forca.ru/knigi/arhivy/sozdanie-kompleksa-elektrooborudovaniya-1150-kv.html)

(https://sdelanounas.ru/images/img/y/z/YzIua29tbWVyc2FudC5ydS9JU1NVRVMuUEhPVE8vREFJTFkvMjAxMi8wNjUvXzIwMTJkMDY1LTAxLTAxLmpwZz9fX2lkPTE2Mjk3.jpg)

На момент принятия Постановления Казахстан занимал третье место среди республик СССР по производству электроэнергии.

Учитывая несметные запасы угля и масштабы его добычи, было принято решение о строительстве в Экибастузе крупных тепловых электростанций в непосредственной близости от разрезов, чтобы сократить до минимума расходы на транспортировку угля. С вводом в эксплуатацию энергоблоков на строящихся ГРЭС Казахстан не только полностью обеспечивал электроэнергией народное хозяйство республики, но и имел возможность передавать электроэнергию в другие регионы бывшего Советского Союза.

Для этих целей и было принято решение строительства уникальной линии электропередачи сверхвысокого напряжения 1150 киловольт переменного тока Экибастуз-Урал протяженностью 900 км с подстанциями в Экибастузе, Кокчетаве, Кустанае и участок Кустанай — Челябинск протяженностью 300 км, с временным использованием его на напряжение 500 кВ.

Проектом предусматривалась разработка технико-экономического обоснования внедрения передачи, разработка проектно-сметной документации, строительство электропередачи, строительство подстанций в Экибастузе, Кокчетаве, Кустанае, Челябинске.

Разработкой оборудования для уникальной электропередачи занимались десятки научных центров и институтов. Для электропередачи были созданы новые классы контактных и изоляционных материалов, аппаратуры релейной защиты, автоматики и связи, рассчитанной на безотказную и длительную работу узлов и агрегатов при сверхвысоких нагрузках.

подробнее - здесь (https://gleb--schukin-livejournal-com.turbopages.org/gleb-schukin.livejournal.com/s/583348.html)
_______

Основным источником информации для этой заметки стал сайт Музей энергетики Урала (статья здесь (http://musen.ru/chronicle/1987_2/)).

Удивительные и необычные опоры ЛЭП-1150кВ

фотографии - здесь (https://evakuatop.ru/lep/1150-kv/)

Одно из самых смелых инженерных решений XX в.: прерванный советский проект первой в мире «широтной» ЛЭП

Советские энергетики во многом превзошли своих зарубежных коллег. В 1950-х при строительстве ЛЭП Куйбышев (Самара) – Москва напряжением 400 кВ (812 км) ученые поняли, что при небольшом усовершенствовании основного оборудования линии электропередачи смогут работать на более высоком напряжении — 500 кВ. Что и было сделано в рамках данного проекта.

В следующем десятилетии отечественные специалисты приступили к созданию электрических сетей 750 кВ, что позволило в дальнейшем с минимальными потерями перебрасывать электроэнергию и мощность на тысячи километров, в том числе в Восточную Европу и дефицитные районы СССР.

Старт грандиозного проекта

В конце 1970-х в стране стартовал грандиозный проект, взятый под особый контроль властей как имеющий важную государственную задачу: отечественные энергетики первыми в мире освоили новые классы напряжения (ультравысокого) и приступили к строительству ППТ 1500 кВ «Экибастуз – Центр» и ЛЭП 1150 кВ «Экибастуз – Урал». Отмечалось, что, благодаря новым разработкам, удастся максимально эффективно использовать для выработки электроэнергии угольные ресурсы Сибири и Казахстана.

Для успешного решения задач по повышению эффективности общественного производства, переводу экономики республики на интенсивный путь развития... в энергетике... освоить новые магистральные сверхмощные линии электропередач напряжением 500 — 1500 кВ для обеспечения устойчивой связи с единой энергосистемой страны.

Проект был подготовлен усилиями десятков научных центров и институтов. Для электропередачи разработали новые классы контактных и изоляционных материалов, усовершенствовали систему релейной защиты и автоматики для бесперебойной работы узлов и агрегатов при сверхвысоких нагрузках.

Необходимое оборудование, которое считалось технически сложным, изготавливалось целиком и полностью на предприятиях Союза. После успешных испытаний, проведенных в Подмосковье и Тольятти, в 1977-м было принято решение о строительстве первой в мире «широтной» линии электропередач, призванной связать воедино энергосистемы Казахстана, Сибири, Урала, Волги и Центра.

подробнее - здесь (https://dzen.ru/a/ZLKwpetSHWdS7yaZ)

История первой и единственной в мире ЛЭП напряжением 1150 кВ

Первым в мире проектом уникальной линии электропередачи сверхвысокого напряжения 1150 киловольт переменного тока является линия Экибастуз-Урал протяженностью 900 км с подстанциями в Экибастузе, Кокчетаве, Кустанае и участок Кустанай — Челябинск протяженностью 300 км, с временным использованием его на напряжение 500 кВ.

Решение о строительстве было принято 24 марта 1977, а через 10 лет был сдан в эксплуатацию участок ЛЭП-1150 Экибастуз – Чебаркуль. Пропускная способность линии достигала 5500 МВт.

Генеральное проектирование осуществлялось отделением дальних передач института «Энергосетьпроект». Разработкой оборудования для уникального проекта занимались десятки научных центров и институтов.

Имеющаяся на то время практика подстанционного строительства на объектах ПС-1150 кВ была неприемлема, так как маслонаполненное электротехническое оборудование, монтируемое на площадке, весило более 500 тонн.

После ввода в эксплуатацию, ЛЭП-1150 кВ работала на номинальном напряжении 1150 кВ с 1988 по 1991 годы. Из-за распада СССР большая часть линии оказалась «за границей». В связи с падением производства такие мощности стали бесполезными. На участке, проходящем по Казахстану, пять из восьми проводов сняты, на российских участках провод сохранен. Линия работает на напряжении 500 кВ. Она была задействована после аварии на Саяно-Шушенской ГЭС в 2009 году для компенсации выпадения сибирских мощностей.

подробнее - здесь (https://dwgformat.ru/2020/08/15/istoriya-pervoj-i-edinstvennoj-v-mire-lep-napryazheniem-1150-kv/?ysclid=m3elh0zzkm19059732&amp=1)

На подстанции ультравысокого напряжения 1150 кВ Алтай выполнена уникальная модернизация

Филиал ОАО «ФСК ЕЭС» – Западно-Сибирское предприятие магистральных электрических сетей (МЭС) Сибири – установил новые элегазовые выключатели 500 кВ на подстанции 1150 кВ Алтай (Алтайский край). Впервые на действующем электросетевом объекте МЭС Сибири проведена модернизация, позволившая вывести из эксплуатации воздушное хозяйство. Благодаря выполненным работам существенно повышена надежность связи энергосистем Сибири и Казахстана.

Выключатели являются важнейшим коммутационным оборудованием подстанций, предназначенным для включения и отключения токовой нагрузки при нормальных и аварийных режимах. В настоящее время на подстанции заменены все воздушные выключатели. На смену  устаревшему оборудованию пришли более надежные, компактные и удобные в эксплуатации элегазовые аналоги, имеющие больший межремонтный период.

Кроме того, обслуживание элегазовых выключателей, в отличие от воздушных, не требует дополнительного оборудования, в частности, компрессорных установок. Замена всех воздушных выключателей на выключатели с элегазовой изоляцией позволила вывести из эксплуатации пневмохозяйство подстанции и сократить расход электроэнергии на собственные нужды энергообъекта, трудозатраты персонала и расход материальных ресурсов на обслуживание и ремонт оборудования.

Модернизация подстанции 1150 кВ Алтай проводится в рамках инвестиционной программы ОАО «ФСК ЕЭС». Федеральная сетевая компания направила на эти цели 126 млн рублей.

Подстанция 1150 кВ Алтай введена в эксплуатацию в 1997 году. В настоящее время через подстанцию Алтай на напряжении 500 кВ осуществляется транзит мощности между энергосистемами Сибири и Казахстана.

источник - здесь (https://www.ruscable.ru/news/2011/09/21/Na_podstantsii_ulytravysokogo_napryazheniya_1150_k/)

«ИСК «Союз-Сети» выполнит замену выключателей на ПС 1150 кВ «Итатская»

В 2013 г. был подписан договор между ОАО «ФСК ЕЭС» и ЗАО «ИСК «Союз-Сети» на проведение комплекса работ по замене 22 воздушных выключателей 500 кВ на подстанции 1150 кВ «Итатская» в Красноярском крае.

В ходе реконструкции вместо выработавших свой ресурс воздушных выключателей будут установлены современные колонковые элегазовые выключатели 500 кВ типа GL-317 производства Alstom. Такие выключатели имеют меньшие габариты и массу, а также являются пожаро- и взрывобезопасными.

Кроме выключателей, будут установлены 18 разъединителей 500 кВ производства Alstom, 75 трансформаторов тока 500 кВ и 27 трансформаторов напряжения 500 кВ производства Trench, ограничители напряжения 500 кВ, шинные опоры 500 кВ, трансформаторы тока 10 кВ, оборудование релейной защиты и противоаварийной автоматики (РЗА и ПА), автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учёта электроэнергии (АИИС КУЭ).

Работы будут выполнены в рамках программы ОАО «ФСК ЕЭС» по замене воздушных выключателей 330-750 кВ на ПС «Итатская». Завершение реконструкции запланировано на 2017 год.

Подстанция 1150 кВ «Итатская» установленной мощностью 1002 МВА была введена в эксплуатацию в 1982 году. Это единственная на территории Красноярского края подстанция ультравысокого напряжения. Она обеспечивает выдачу мощности Красноярской ГЭС, Саяно-Шушенской ГЭС, Назаровской ГРЭС и Березовской ГРЭС-1 в объединенную энергосистему Сибири.

источник - здесь (https://www.elec.ru/news/2013/09/20/zao-isk-sojuz-seti-vypolnit-zamenu-vykljuchatelej.html)

Описание - здесь (https://docs.google.com/viewer?url=https://www.proektant.org/index.php?action=dlattach;topic=28997.0;attach=30910)

(https://museum.rossetimr.ru/upload/iblock/e6a/e6a36ac8768cd759945549ab24907372.jpg)

Однофазный автотрансформатор 1150/500/10 кВ

(https://sun9-20.userapi.com/impg/c857528/v857528842/fb50f/l9XRmNCweQM.jpg?size=456x604&quality=96&sign=b311730dab414b458009b975beebe489&c_uniq_tag=abjTIF02aYIQe8rEciYFqLSV8JgBHDFGe2FOWsjqa3c&type=album)

Переходная опора ЛЭП 1150 кВ через р. Обь в Павловском районе Алтайского края.
Длина пролета - 1402 м, высота опор - 132 м по 8 проводов в фазе.

Фотографии ЛЭП 1150 кВ
- опоры (промежуточные, переходные, повышенные, угловые, анкерные, портальные)
- оборудование (автотрансформатор однофазный)

подробнее - здесь (https://ekonomstrojdom.ru/1150-kv)

ПС 1150 кв Экибастузская. ПС Итатская 1150 кв

(https://energo-24.ru/images/PS/PS-Belyj-Rast/14326583.jpg)

Портальная анкерная опора

(https://www.ruscable.ru/news/images/big-45668-1.jpg)

тепловизионное обследование оборудования подстанции 1150кВ

Переход ЛЭП 1150 кВ через низовья реки Обь
В Павловском районе Алтайского края.
Длина перехода 1402 м, высота опор 132 м, по 8 проводов в расщепленной фазе.

Расщепление фазы на несколько проводов делают чтобы уменьшить потери на коронный разряд, снизить напряжённость электрического поля, уменьшить радиочастотные помехи, а заодно увеличивается и пропускная способность линии.

Расщепление фазы применяется на линиях сверхвысокого напряжения:
330 кВ - 2 провода
500 кВ - 3 провода
750 кВ - 4 провода (или 5)
1150кВ - 8 проводов

Видео - здесь (https://rutube.ru/video/3612c73cc193276b0a5c2805a2d41403/)

Линии сверхвысокого напряжения обеспечивают «чистым» электричеством густонаселённые города, в которых недостаточно места для ветряных и солнечных электростанций.
Китай уже внедряет технологии сверхвысокого напряжения. Например, провинция Цзянсу на востоке Китая получает электроэнергию по двум линиям сверхвысокого напряжения.

Первая из этих линий имеет протяжённость 3324 км и напряжение 1100 кВ. Она была введена в эксплуатацию в 2018 году и используется для подачи электроэнергии из Синьцзян-Уйгурского автономного района на северо-западе Китая, где находится Мидун – крупнейшая в мире солнечная электростанция мощностью 3,5 ГВт.

Строительство второй линии сверхвысокого напряжения было завершено в 2018 году. Линия электропередачи протяжённостью 2080 км и напряжением 800 кВ предназначена для подачи электроэнергии из юго-западной провинции Сычуань, где находится плотина Байхэтань – вторая по величине гидроэлектростанция в мире мощностью 16 ГВт.

_______
печально, что при Горбачеве, при развале страны, мы так и не довели до конца хорошую идею широтной ультравысокого напряжения ЛЭП 1150 кВ. Китайцы получается смогли, и на Луне они не хуже других, а их и их продукцию кто то до сих пор ругает.

ЧЕМ УДОБНА ПЕРЕДАЧА ПОСТОЯННОГО ТОКА

Сегодня во всём мире растёт интерес к линиям электропередачи на постоянном токе (ЛЭП ПТ), которые в ряде случаев обладают заметными техническими и экономическими преимуществами по отношению к линиям электропередачи переменного тока той же мощности.

Переход на постоянный ток выгоден по многим причинам. Затраты на строительство самих линий снижаются - замена трёх фаз на два полюса позволяет резко сократить стоимость проводов или кабелей. В случае воздушных линий опоры конструктивно проще и легче, а трасса линии - уже. Также заметно снижается расход строительных и конструкционных материалов. Однако преобразовательные подстанции ЛЭП ПТ сложнее и дороже подстанций ЛЭП переменного тока, поскольку содержат много дополнительного оборудования. Это мощные преобразовательные установки со своими системами регулирования, защиты, сигнализации, охлаждения и т. д. Также на подстанциях должны быть синхронные компенсаторы или мощные батареи конденсаторов для компенсации реактивной мощности, потребляемой самими преобразователями. Там же монтируются фильтры высших гармоник, сглаживающие реакторы и другое оборудование.

подробнее - здесь (https://www.energovector.com/energoznanie-plyus-i-minus.html)