Технические средства передачи электрической энергии

Вот уже почти 120 лет развиваются два направления в технике передачи больших количеств электроэнергии на расстояние:

линии открытого типа (воздушные);

линии закрытого типа (кабельные).

В наиболее общем плане линия электропередачи (ЛЭП) определяется как «электрическая линия, выходящая за пределы электростанции или подстанции и предназначенная для передачи электрической энергии на расстояние». Это определение конкретизируется в Государственном стандарте 24291-90 «Электрическая часть электростанции и электрической сети. Термины и определения», где ЛЭП характеризуется как «электроустановка, состоящая из проводов, кабелей, изолирующих элементов и несущих конструкций, предназначенная для передачи электрической энергии между двумя пунктами энергосистемы с возможным промежуточным отбором».

В последнем определении отражается лишь один из признаков классификации ЛЭП, а именно их конструктивное исполнение. Однако для характеристики всей совокупности их разновидностей этого явно недостаточно.

На первом месте здесь стоит род тока. В соответствии с этим признаком различаются линии постоянного тока, а также трехфазного и многофазного переменного тока. Воздушные линии постоянного тока конкурируют с остальными лишь при достаточно большой протяженности и передаваемой мощности, поскольку в общей стоимости электропередачи значительную долю составляют затраты на сооружение концевых преобразовательных подстанций. Наибольшее распространение в мире получили линии трехфазного переменного тока, причем по протяженности среди них лидируют именно воздушные линии. Линии многофазного переменного тока (шести- и двенадцатифазные) в настоящее время относятся к категории нетрадиционных.

Наиболее важным признаком, определяющим различие конструктивных и электрических характеристик ЛЭП, является номинальное напряжение ( U _ном). К категории низкого напряжения (НН) относятся линии с номинальным напряжением менее 1 кВ. Линии с U _ном>1 кВ принадлежат к разряду высокого напряжения, и среди них выделяются линии среднего напряжения (СН) с U _ном = 3—35 кВ, высокого напряжения (ВН) с U _ном = 110—220 кВ, сверхвысокого напряжения (СВН) с U _ном= 330—750 кВ и ультравысокого напряжения (УВН) с U _ном > 1000 кВ.

По конструктивному исполнению различают воздушные и кабельные линии. Воздушная линия — это линия электропередачи, провода которой поддерживаются над землей с помощью опор, изоляторов и арматуры. В свою очередь, кабельная линия определяется как линия электропередачи, выполненная одним или несколькими кабелями, уложенными непосредственно в землю или проложенными в кабельных сооружениях (коллекторах, туннелях, каналах, блоках и т.п.).

Как отмечалось ранее, на электрических станциях устанавливаются трехфазные генераторы переменного тока. Для передачи трехфазного тока необходимы три изолированных друг от друга провода, которые образуют одну цепь. По количеству параллельно проложенных цепей (п _ц), прокладываемых по общей трассе линии электропередачи, различают одноцепные (п _ц = 1), двухцепные (п _ц= 2) и многоцепные (п _ц > 2) линии.

По топологическим (схемным) характеристикам различают радиальные и магистральные линии. Радиальной считается линия, в которую мощность поступает только с одной стороны, т.е. от единственного источника питания. Магистральная линия определяется, как линия, от которой отходит несколько ответвлений. Под ответвлением понимается линия, присоединенная одним концом к другой ЛЭП в ее промежуточной точке без коммутационных аппаратов.

Последний признак классификации — функциональное назначение. Здесь выделяются распределительные и питающие линии, а также линии межсистемной связи. Деление линий на распределительные и питающие достаточно условно, так как и те, и другие служат для обеспечения электрической энергией пунктов потребления. Обычно к распределительным относят линии местных электрических сетей, а к питающим — линии сетей районного значения, которые осуществляют электроснабжение центров питания распределительных сетей. Линии межсистемной связи непосредственно соединяют разные энергосистемы и предназначены для взаимного обмена мощностью, как в нормальных режимах, так и при авариях.