РД 34.20.512-72
Руководящие указания по плавке гололеда на ВЛ напряжением до 20 кВ, проходящих в сельской местности

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

ГЛАВТЕХУПРАВЛЕНИЕ    ГЛАВНИИПРОЕКТ

РЕШЕНИЕ №Э-20/72 РУКОВОДЯЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПЛАВКЕ ГОЛОЛЕДА НА ВЛ НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 20кВ, ПРОХОДЯЩИХ В СЕЛЬСКОЙ МЕСТНОСТИ

РД 34.20.512-74

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЙ ЦЕНТР НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

МОСКВА 1974

УТВЕРЖДАЮ:

Заместитель министра энергетики и электрификации СССР

В.БУДЕННЫЙ

4 ноября 1972 г.

РЕШЕНИЕ № Э-20/72 Г Л АВНИИПРОЕКТА И ГЛАВТЕХУПРАВЛЕНИЯ МИНИСТЕРСТВА ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР по работе ВНИИЭ, УО Сельэнергопроекта и РЭУ Башкирэнерго "Руководящие указания по плавке гололеда на ВЛ напряжением до 20 кВ, проходящих в сельской

местности"

Главниипроект и Главтехуправление, совместно рассмотрев представленную работу, приняли решение:

1.    Утвердить "Руководящие указания по плавке гололеда на В Л напряжением до 20 кВ, проходящих в сельской местности".

2.    Проектным и эксплуатирующим организациям руководствоваться настоящими Руководящими указаниями с учетом следующего: при проектировании В Л напряжением 6-20 кВ от подстанций 35-110 кВ, оборудованных устройствами плавки гололеда на проводах ВЛ, толщина стенки гололеда должна приниматься на одну ступень ниже нормативной, но не менее 15 мм; уменьшение толщины стенки гололеда должно приниматься независимо от предусмотренной проектом организации плавки гололеда - без отключения потребителей или с отключением в пределах согласованного с потребителями времени перерыва электроснабжения.

Начальник Главтехуправления    Начальник Главниипроекта

Л.ТРУБИЦЫН

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР Г Л АВТЕХУПР АВЛЕНИЕ    ГЛАВНИИПРОЕКТ

РУКОВОДЯЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПЛАВКЕ ГОЛОЛЕДА НА ВЛ НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 20 кВ, ПРОХОДЯЩИХ В СЕЛЬСКОЙ МЕСТНОСТИ

УДК 621.315Л75(083.96)

Составлено

Всесоюзный научно-исследовательским институтом электроэнергетики, Всесоюзным государственным проектно-изыскательским и научно-исследовательским институтом

"Сельэнергопроект"

(Украинское отделение) и районным энергетическим управлением Башкирэнерго

Авторы доктор техн.наук В.В.БУРГСДОРФ, инж. Л.Г. НИКИТИНА

(ВНИИЭ),

кандидаты техн.наук Д.В.ХОЛМСКИИ, М.Л.ЛАНДА, инженеры В.Б.НАРОЖНЫЙ,

И.И.ЧЕРНАЯ (УО Сельэнергопроекта)

Канд.техн. наук Ф.Х. УСМАНОВ, инженеры В.А.МАКСИМОВ, А.А.СУНЦОВ,

А.Л.ЛИВШИЦ (РЭУ Башкирэнерго)

Редактор инж.З.Ф.ЗЯБКИНА

Рис.12, SeracDuocTi нагрева провода ПС-35 ох режима шавки

Значения / cynS для 1 м провода:

Марка провода Вт-с/°С Марка провода Zcr,S Марка провода Т^сУпБ Вт-с/°С А-25 61,4 АС-25 70,4 ПС-25 90 А-35 85,5 АС-35 114,2 ПС-35 126 А-50 123 АС-50 149,3 - - А-70 172 АС-70 209,5 - - А-95 232 АС-95 294,5 - -

5.    Число циклов, необходимое для плавки

И = 1,2—    (5)

Полученное значение п округляется до целого числа в большую сторону. Коэффициент 1,2 учитывает возможность изменения погодных условий по трассе, отличия фактического сопротивления провода от расчетного и погрешности при определении плотности и размеров гололеда.

6.    Бестоковая пауза для алюминиевых и сталеалюминиевых проводов сечением 25 и 35 мм² для проводов ПС-25 принимается равной 3 мин; сечением 50 и 70 мм² и для провода ПС-35 - 4 мин; для проводов сечением 95 мм² - 5 мин.

Если плавка производится при безветрии, время бестоковой паузы для всех марок проводов принимается равный 10 мин.

Увеличение времени бестоковой паузы сверх рекомендованного нежелательно, так как это приводит к увеличению продолжительности планки из-за чрезмерного охлаждения провода и гололедной муфты.

В течение всей плавки рабочий период плавки и продолжительность пауз не должны изменяться.

Пример расчета:

На ВЛ с проводом АС-70 предполагается плавка гололеда током 900 А.

Линия в середине пролета длиной 115 м пересекает автодорогу; габарит ВЛ (Г) при

Продолжительность нагрева до этой температуры по кривым рис.4 составляет Т =80

с.

Суммарное время плавки при толщине стенки гололеда 2 см, ветре 3 м/с и температуре воздуха -10 С:

36,4-0,9-1,14(2+ 0,265.1,14>10³ +164-0,9(5,14² -

_-1,14²>10    +    209,5(20    +    10)_

900² -0,46-10'³ - (0,09-5,14 +1, l.^/3.5,14).l 0

Число циклов п определяется по формуле (5)

1,2-385

п =-

80

Для плавки необходимо шесть включений тока длительностью 80 с с бестоковой паузой 4 мин.

Приложение 3

НОМОГРАММА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОПУСТИМОГО ТОКА ПЛАВКИ ГОЛОЛЕДА НА ВЛ СО СТАЛЬНЫМИ ПРОВОДАМИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СТРЕЛЫ ПРОВЕСА ВЛ И СКОРОСТИ ВЕТРА

Правила пользования номограммой (рис. 14)

1.    На шкале L откладывается длина самого большого пролета ВЛ с проводом марки ПС (точка А).

2.    От точки А проводится горизонтальная линия до пересечения с кривой, соответствующей расчетной стреле провеса (точка В).

3.    От точки В проводится вертикальная линия до пересечения с кривой, соответствующей марке провода и необходимой скорости ветра (точка D).

4.    Из точка D проводится горизонтальная прямая до пересечения со шкалой I (точка

Е).

5.    На шкале I читаем величину допустимого тока.

6. Опустив из точки В перпендикуляр на шкалу Т (точка С), получим температуру провода

при данном токе и скорости ветра

(см.рис.14).

Ряс.14. Номограмма для определения допустимого тока плавка гололеда ва Вл со стальными проведана в заме иное та ох стрелы провеса и скорости ветра

Приложение 4

КРИВЫЕ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЙ ВРЕМЕНИ ПЛАВКИ ГОЛОЛЕДА ПРИ ЗАДАННОМ ТОКЕ И РАЗЛИЧНЫХ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

Кривые (см. рис. 15-43) построены в предположении, что изменяется один из трех метеорологических факторов (диаметр гололеда D, температура воздуха t и скорость ветра при гололеде U).

Кривые, обозначенные на рисунках индексом 1, построены для постоянных U и t и изменяющегося D.

1) D=20; 30; 40; 50    2)    V=5;    10;    15; 20    Привод    А-25

V=5; t=-5    D=20;    t=-5    у    =0,9    г/см³

3) t=-l; -5; -10 D=20; V=5

Рис.15

1) D=20; 30; 40; 50    2)    V=5;    10; 15; 20    Провод A-25

V = 10; t = -5    D    =30;    t    =    -5    ^=0,9г/см³

3)=-1;-5;-10 D = 30; V= 10

V, м/с V, мм

1.    Основные методические указания по плавке гололеда¹ содержатся в "Руководящих указаниях по плавке гололеда на воздушных линиях электропередачи" (СЦНТИ ОРГРЭС, 1969). Настоящие Руководящие указания отражают характерные особенности плавки гололеда на ВЛ напряжением до 20 кВ, проходящих в сельской местности.

2.    Отложения гололеда представляют большую опасность для нормальной эксплуатации ВЛ.

Образование гололеда может вызвать:

а)    разрегулирование проводов, их сближение и замыкание;

б)    интенсивную пляску проводов, вызывающую их короткие замыкания, ожоги проводов и, как следствие, их обрывы, а в некоторых случаях повреждение креплений;

в)    перегрузку и обрывы проводов;

г)    разрушение опор в результате обрыва проводов, когда возникающие неуравновешенные тяжения на опоры от оставшихся целыми проводов значительно превышают расчетные;

д)    разрушение опор в результате совместного воздействия гололеда и сильного ветра, направленного под углом 60-90° к ВЛ.

Учитывая чрезвычайно тяжелый характер гололедных аварий и большой ущерб, наносимый ими народному хозяйству из-за аварийного недоотпуска электроэнергии и затрат на восстановление нормального электроснабжения, необходимо принимать меры по предотвращению гололедных аварий путем своевременной плавки гололеда на проводах ВЛ электрическим током.

3.    Плавка гололеда является эффективным способом предупреждения гололедных аварий на ВЛ. Плавка позволяет в короткий срок удалить гололед на десятках километров линий, предупредив опасную перегрузку, обрывы и сближение проводов, разрушение опор и ликвидировать пляску проводов.

4.    При проектировании ВЛ 6-20 кВ плавку гололеда следует предусматривать для районов, в которых принята нормативная толщина стенки гололеда 20мм и более, а также для районов, в которых возможна частая: и интенсивная пляска проводов. Для районов, в которых нормативная толщина стенки гололеда принята менее 20 мм, вопрос об организации плавки гололеда должен решаться на основе технико-экономического расчета целесообразности ее применения.

5.    Для своевременного предупреждения диспетчера сетевого предприятия об образовании на ВЛ опасных гололедных отложений необходимо вести специальные наблюдения на линиях или специально смонтированных гололедных постах.

6.    Плавку гололеда следует начинать с таким расчетом, чтобы при продолжающемся гололедообразовании она была успешно завершена на всех линиях, взаимосвязанных по режиму плавки. Очередность плавки определяется важностью потребителей, технологичностью организации плавки и наличием резервного питания.

7.    На линиях, на которых предусматривается плавка гололеда, необходимо произвести перед гололедным сезоном тщательный осмотр и опробование всех элементов электрической схемы плавки и принять меры, обеспечивающие нормальную их работу в режиме плавки.

8.    Для успешной плавки необходимо заранее проработать последовательность всех операций по проведению плавки и составить технологические карты плавок гололеда.

Пример технологической карты плавки гололеда приведен в приложении 1. Как правило, для сборки и разборки схемы плавки следует использовать коммутационные аппараты по возможности с дистанционным управлением. Применение шлейфов, накладок, закореток не рекомендуется. В случае необходимости их применения должны быть приняты меры для удобной и быстрой их установки.

9.    Плавка гололеда может производиться способом трехфазного к.з. при использовании номинального напряжения сети в длительном или повторно-кратковременном режиме к.з.

Способ трехфазного к.з. применяется также и при использовании пониженного напряжения (обычно с использованием передвижных трансформаторов).

отключения питающей линии в месте его подключения должны быть установлены разъединители.

14.    Время плавки на отдельных участках сети не должно превышать 1 ч.

15.    При выборе тока плавки необходимо учитывать следующее:

а) значение протекающего в цепи плавки тока должно быть достаточно для расплавления гололеда в нормированный срок на участке, где подвешен провод наибольшего

сечения;

5

Рио.2. Схема плавки гололеда на ofветвлении ВЛ с использованием передвижной подстанции;

I - энергосистема; 2 - питавдкй трансформатор; 3 - магистральная ВЛ 6-20 кВ; 4 - передвижная подстанция; 5 - ответвления; б -место к.в.

6) ток плавки не должен превышать значений, допустимых по условию нагрева провода наименьшего сечения из проводов ВЛ, свободных от гололеда; в отдельных случаях провода, ограничивающие возможность проведения плавки, должны быть заменены,

16.    При проведении плавки гололеда в распределительных сетях на отдельных потребительских подстанциях возможно значительное понижение напряжения.

Для таких подстанций должны быть проверены уровни напряжения на зажимах электродвигателей у потребителей. При напряжении менее 80% номинального двигатели на время плавки должны быть отключены.

17.    Допустимая температура нагрева провода определяется двумя условиями:

а)    сохранением механической прочности провода;

б)    габаритом приближения провода к земле или к пересекаемым объектам.

На время плавки с учетом ее кратковременности для ВЛ напряжением 6-20 кВ

допускаются габариты, указанные в табл.1.

Габариты между ВЛ 6-20 кВ и пересекаемым объектом, допустимые на время плавки

Таблица 1

№ п.п. Объект, пересекаемый ВЛ Габарит (м)не менее 1 Линии электропередачи равного или более низкого напряжения 1,0 1 Линии связи и сигнализации 1,0 3 Провода или несущие тросы троллейбусной или трамвайной линии 1,0 4 Полотно железной дороги широкой колеи 6,0 5 Полотно автомобильной дороги 4,5 6 Земля 4,5

По допустимым на время плавки габаритам определяемся стрела провеса и соответствующее ей напряжение, а также допустимая температура нагрева провода.

18. Для алюминиевых и сталеалюминиевых проводов при длительном режиме плавки определяющим является условие сохранения механической прочности. Допустимая

температура нагрева этих проводов при плавке 90°С.

Допустимые токи плавки для ВЛ с алюминиевыми и сталеалюминиевыми проводами определяются в зависимости от скорости ветра Vм/с и температуры воздуха t °С по табл.2.

Для проводов марки ПС по условию механической прочности допустима температура 250°С, поэтому во всех режимах определяющим является соблюдение требуемого габарита. Допустимые температуры нагрева по этому условию и соответствующие им токи для длительного режима выбираются в зависимости от длины пролета, наибольшей расчетной стрелы привеса и скорости ветра по номограмме, приведенной в приложении 3.

В повторно-кратковременном режиме для проводов марок А и АС по условии механической прочности допускается температура 130°С.

Пример расчета поворотно-кратковременного режима плавки приведен в приложении

2.

19.    При использовании данных табл.2 и номограммы (см.приложение 3) следует принимать следящую расчетную скорость ветра: V - 2 м/с для районов, где скорость ветра при гололеде достигает 15 м/с, и U=4 м/с для районов, где скорость ветра при гололеде превышает 15 м/с.

20.    Время плавки гололеда зависит от размеров и плотности гололеда, его формы, тока плавки, скорости ветра и температуры воздуха.

В приложении 4 приведены зависимости тока от времени плавки гололеда и изморози для разных метеорологических условий.

■у

Графики построены для удельного веса гололеда 0,9 г/см (рис. 15-43) и изморози 0,2 г/см³ (рис.44-63).

Таблица 2 Допустимые токи плавки гололеда на ВЛ с алюминиевыми и сталеалюминиевыми

Марка провода Допустимый ток плавки, А, при скорости ветра U и температуре воздуха t U=2 м/с U=4 м/с t = -l°c t = -5°С t = -10° t =-1°С t =-5°С t = -10°C А-25 254 260 266 295 305 313 А-35 314 32.3 328 368 374 384 А-50 394 410 415 465 475 485 А-70 485 497 501 572 584 600 АС-25 247 252 258 290 297 304 АС-35 336 342 352 398 405 415 АС-50 398 406 416 465 476 490 АС-70 496 510 521 580 583 610

Примечание. Приведенные значения допустимых токов определены с учетом высоты опор В Л при направлении ветра к их оси под углом 45°.

21.    С учетом возможных погрешностей в определении размеров и плотности гололеда, погодных условий на трассе ВЛ и сопротивления проводов продолжительность плавки следует увеличивать на 25-30% против приведенной в приложении 4.

Контроль за окончанием процесса плавки может осуществляться по времени плавки или визуально.

Визуальное наблюдение за опадением гололеда должно проводиться на участках линий с наибольшим размерами отложений.

22.    Все элементы электрической схемы плавки должны быть рассчитаны на токи

плавки с учетом допустимых перегрузок. Элементы оборудования, перегрузка которых превышает допустимую, должны быть заменены или зашунтированы на период плавки.

23. Допустимые кратности перегрузки силовых трансформаторов на подстанции определяются в зависимости от предшествовавшего плавке режима нагрузки и времени плавки по рис.З.

Рис.З. Допустимые кратности перегрузки стационарных трансформаторов подстанций:

Ко - коэффициент загрузки трансформатора в режиме, предшествующем режиму плавки

гололеда

24.    Если установленная мощность силового трансформатора с учетом допустимых перегрузок недостаточна для плавки гололеда, необходимо заменить его более мощным или отключить часть нагрузки на период плавки. Целесообразность применения того или другого варианта определяется путем экономических расчетов. Пример расчета приведен в приложении 5.

25.    Необходимые мощности и ступени напряжения на вторичной стороне передвижного трансформатора (автотрансформатора) определяются по параметрам сети (участка сети), для которой предназначена данная подстанция.

Методика расчета приведена в приложении 6.

26.    Для коммутационных аппаратов (выключателей и разъединителей) в режиме плавки допустима нагрузка, превышающая номинальный ток в 1,5 раза.

27.    Кабельные выводы и вставки напряжением 6-20 кВ в режиме плавки допускают перегрузки в соответствии с § 31.4 "Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей" с учетом поправочных коэффициентов на температуру воздуха и земли, приведенных в табл. 1-3-36 гл.1-3 "Правил устройства электроустановок".

28.    Для трансформаторов тока ТПЛ-10 допустима нагрузка, превышающая номинальный ток в 3,5 раза.

Допустимая кратность перегрузки К трансформаторов тока ТПФ и ТПФМ определяется по табл.З в зависимости от времени плавки.

Таблица 3

Время плавки, мин	5	10	15	20	30	40	50	60
к	5	3,7	зд	2,8	2,6	2,15	2,0	1,9

Одновременно при этом должна быть проверена возможность работы с требуемой перегрузкой элементов вторичных цепей. Элементы, не удовлетворяющие этому требованию, должны быть на период плавки зашунтированы.

При использовании трансформаторов тока для измерения тока плавки их перегрузка допускается в пределах, обеспечивающих требуемую точность измерения.

29. В процессе плавки линия должна быть защищена токовой защитой, для чего могут

Марка	Допусти	Протяженност	Сопроти	Ток	Мощность,	Продолжите
провода	мый ток,	ь участка с	вление	плавк	необходим	льность
	А	данным	участка	и А	ая для	плавки, мин
		проводом, км	плавки,		плавки
			Ом		MBA
А-50	215	7,68
А-35	175	14,58	28,9	210	3,83	25
АС-25	130	6,48
Согласовано					Разработал
Начальник РЭС					Начальник службы РЭС
					Номер карты ()
Начальник ОДС
Начальник МС
РЗАИТ
Начальник
подстанции

Приложение 2

МЕТОДИКА РАСЧЕТА РЕЖИМА ПЛАВКИ ГОЛОЛЁДА В ПОВТОРНОКРАТКОВРЕМЕННОМ РЕЖИМЕ

Расчет плавки гололеда в повторно-кратковременном режиме, характеризуемой чередованием периода протекания тока (рабочий период) с бестоковыми паузами, отличается от расчета длительного режима плавки.

При использовании этого метода необходимо руководствоваться следующим:

1.    Максимально допустимая температура нагрева провода на участках, свободных от гололеда при температуре воздуха -5°С и ниже или скорости ветра 4 м/с и более, определяется в соответствии с п.п.17 и 18 настоящих Руководящих указаний.

При более высокой температуре воздуха и меньшей скорости ветра в качестве максимально допустимой принимается температура провода на 10°С ниже.

2.    Ток плавки определяется по формуле (1).

3.    По кривым (рис.4-13) для определенного тока плавки и максимально допустимой температуры нагрева провода определяется продолжительность нагрева Т (рабочий период) провода до максимально допустимой температуры.

4.    Суммарное время плавки Т^ определяется по формуле

36,4yd{в + 0,265а?)«10³ + \64y(D² -d²)t₂ + Y,cy_nS(20 + t₂) _

^Т~    1²^о~ (0,09 D +1, ly/UD )t₂    ⁽⁴⁾

■у

где у - объемный вес льда, г/см ;

d - диаметр провода без гололеда, см;

в - толщина стенки гололеда, см;

D - наружный диаметр провода, покрытого гололедом, см;

t2 - абсолютное значение температуры воздуха, °С;

с - теплоемкость материала провода, Вт-с/(г-°С) (для, стали 0,462, для алюминия 0,92 Вт.с/(г.°С);

■у

у_п - объемный вес материала провода, г/см ;

S - сечение провода, см²;

I - ток плавки, А;

R20 сопротивление 1 м провода при температуре 20°С, Ом; U - скорость ветра, м/с.

1

Здесь и далее под гололедом подразумеваются все виды обледенения проходов ВЛ.