Referat austriacki [B2-301]
W celu wzmocnienia sieci przesyłowej pod względem przepływów obciążeń sto-suje się różne metody. Jedną ze strategicz-nych zasad jest „optymalizacja przed roz-budową”, co oznacza stosowanie metod sprawiających, że nie są potrzebne grun-towne przebudowy. Jedną z możliwości zwiększenia wydajności istniejącej napo-wietrznej linii energetycznej jest podniesie-nie poziomu napięcia. Pozwala ono – przy użyciu istniejących elementów i niewyma-gające nowego korytarza linii – zaoszczę-dzić czas i środki, a także zyskuje większe poparcie społeczeństwa. Wyzwaniem jest to, że wyższy poziom napięcia powoduje większe pola elektryczne mogące powodo-wać większy hałas związany z wyładowa-niami koronowymi.
W referacie przedstawiono rozwiąza-nia i innowacje stworzone i przetestowane w celu zwiększenia napięcia napowietrz-nej linii energetycznapowietrz-nej z obecnych 220 kV do 380 kV. W projekcie zwanym „sekcja innowacji” wprowadza się w życie meto-dy zwiększenia napięcia linii z 200 kV do 380 kV. „Sekcja innowacji” jest 1,2-kilome-trowym odcinkiem istniejącej linii o napięciu 380 kV w Austrii, z trzema słupami prze-lotowymi. Sekcja używana jest jako miej-sce prób dwóch innowacji technicznych, którymi są nowe izolowane poprzeczniki i przewody specjalnej konstrukcji o zrege-nerowanej powierzchni.
Operatorzy systemów przesyłowych na całym świecie stosują różne podej-ścia do zwiększenia przepustowości sieci przesyłowej w związku ze zwiększonym Rys. 12. Załamanie się linii energetycznej 220 kV w 2014 r. z powodu silnych wiatrów
(ponadprzeciętnej prędkości i podmuchów)
Rys. 13. Słup 400 kV, uszkodzony w grudniu 2014 r. w wyniku nadmiernych ilości śniegu i lodu zalegających na przewodach linii napowietrznych
Rys. 14. Stalowe słupy 400 kV uszkodzone w wyniku odcięcia kotwy słupa przez złodziei
elementów metalowych a) a) a) b) b) b) c)
wytwarzaniem energii odnawialnej. Jedną ze strategicznych zasad jest „optymaliza-cja przed przedłużaniem”, co oznacza sto-sowanie metod sprawiających, że nie są potrzebne gruntowne przebudowy. Oprócz stosowania przewodów wysokotemperatu-rowych (HTLS) istnieje możliwość zwięk-szenia napięcia istniejących napowietrz-nych linii energetycznapowietrz-nych do wyższego poziomu. Takie zwiększenie stanowi jedy-nie przystosowajedy-nie, zajmuje mjedy-niej czasu, a koszty również są niższe – używa się istniejących elementów i nie ma wymogu budowania nowego korytarza linii. Tego typu projekty łatwiej przedstawia się intere-sariuszom i zyskują one większe poparcie społeczne.
Podczas zwiększania napięcia z 220 kV do 380 kV istniejące stalowe słupy kratowe typu „ton” muszą zostać zamienione na nowy typ słupów; zapewnione powinny zostać zgo-dy wymagane do wyższego poziomu napię-cia. W porównaniu z dobrze znanymi stan-dardami stalowych poprzeczników kratowych w połączeniu z łańcuchami przelotowymi, izolatory na nowych słupach są bezpośrednio połączone do konstrukcji słupa jako pozio-me V. Nowy typ łańcuchów przelotowych był poddany próbom mechanicznym i elektrycz-nym ze specjalelektrycz-nym naciskiem na uzyskanie niskiego poziomu wyładowań koronowych.
Jako że hałas słyszalny jest jednym z głównych aspektów przy zwiększaniu na-pięcia, nowe przewody zostały zaprojekto-wane tak, aby zmniejszyć hałas związany z wyładowaniami koronowymi. Szczególne kroki zostały podjęte w celu zwiększenia średnicy nowych przewodów bez zwięk-szania sił mechanicznych oddziałujących na istniejące słupy i na utrzymanie tego sa-mego poziomu obciążalności prądowej. Co więcej, zastosowano powłokę hydrofilową. Zgodnie z wynikami pierwszego testu labo-ratoryjnego szacuje się zmniejszenie hałasu o około 10 dB(A) w porównaniu ze standar-dowymi zregenerowanymi przewodami.
Części, które są niezbędne do zwięk-szenia napięcia, zostały pomyślnie zapro-jektowane i przetestowane. Są to izolowa-ne poprzeczniki, ich zawieszenie na istnie-jącym słupie i nowy rodzaj przewodu.
Osiągnięto następujące cele:
• powiększenie prześwitu istniejących
słupów,
• zaprojektowanie i przetestowanie
izolo-wanych poprzeczników,
• zaprojektowanie i przetestowanie
no-wych przewodów gwarantujących niski poziom hałasu,
• zachowanie przypadków obciążeń
po-dobnych do obowiązujących dla istnie-jących słupów, tak by nie było wymaga-ne wzmocnienie słupów i fundamentów,
• praktyczne doświadczenie podczas
zmian poprzeczników i zawieszania no-wych przewodów,
• zmniejszenie hałasu dzięki nowemu
przewodowi z jego specjalną konstruk-cją i powłoką.
Obecnie przeprowadzany jest długo-terminowy pomiar i analiza hałasu słyszal-nego. Wyniki będą dostępne w 2017 r.
Referat francuski [B2-308]
RTE opracowało nowy projekt jednoto-rowej linii napowietrznej 90 kV z użyciem rurowych słupów kompozytowych. Linia nie została wyposażona w przewody od-gromowe. Wszystkie zabiegi miały na celu zwiększenie kompaktowości linii, mini-malizację jej wizualizacji, zwiększenie ak-ceptowalności linii przez opinię publiczną oraz zmniejszenie szerokości niezbędnego pasa drogi koniecznego do wybudowania linii. Dzięki zmniejszeniu długości przęseł z 350 m do 200 m uzyskano 50-procen-tową redukcję wysokości słupów, a pole powierzchni przekroju poprzecznego słupa jest mniejsze niż 1 m kwadratowy. Zmniej-szone są w związku z tym także gabaryty fundamentów. Jednocześnie zastosowano uziemienia co trzeciego słupa. Dzięki tym wszystkim zabiegom możliwe było zmniej-szenie kosztów wykonania linii.
Rys. 15. Konstrukcja nowego typu przewodu
W referacie przedstawiono rozwiąza-nia i innowacje stworzone i przetestowa-ne do zwiększenia napięcia napowietrzprzetestowa-nej linii energetycznej z obecnych 220 kV do 380 kV.
Rys. 16. Porównanie słupów istniejących (po lewej) i modernizowanych
Rys. 17. Schemat uziemienia linii
wymagany najmniejszy odstęp izolacyjny: zewnętrzny odstęp izolacyjny Sc + Δ Sc = 1,9 + Δ Sc
PKWSE
POLSKI KOMITET WIELKICH SIECI ELEKTRYCZNYCH
Rozważano trzy możliwe konfiguracje słupów i ich rozmieszczenia. Ostatecznie wybrano konfigurację B.
Pilotażowy program budowy 10 km odcinka linii jest zaplanowany do wykona-nia w latach 2019-2020. Wówczas będzie wiadomo, czy i w jakich warunkach koszt budowy takiej linii jest mniejszy niż koszt budowy linii kablowej. Jednocześnie RTE myśli nad wykonaniem podobnego projek-tu linii dwutorowej 90 kV.
basic design – innovation and challenges for a new level of voltage in Brazil. [2] B2-102. Regis Jr O., Domingues L.A.M.C.,
Brazil: Increasing the transfer capacity of overhead lines on the connection of wind power plants, through correlation between climatic data and temperature of conduc-tors at higher currents.
[3] B2-103. Mehraban B., Dolan R, Casablan-ca C., Barthold L., Woodford D., Adapa R., USA: Prospective DC Conversion of a Ma-jor 345 kV AC Line.
[4] B2-104. Castellanos R., Ramirez M., Smith
C., Mexico: Assessment of HTLS Conduc-tors to Increase the Power Transfer in the Mexican Electric Transmission System. [5] B2-105. Gonzales A., Manana M.,
Min-guez R., Domingo R., Spain: Operational aspects of dynamic line rating. Application to a real case of grid integration of wind farms.
[6] B2-106. Rodríguez P., Polo J.C., Alvara-do L.F., Carnicero A., Jimenez-Octavio J., Sánchez-Rebollo C., Spain: Compact lines with pivoted insulated cross-arms. General stability design criteria.
[7] B2-107. Alegria A., Chavez G., Escuti J.,
Chile: A 500 kV HVAC circuit conversion
into a +/-500 kV HVDC bipole line in the Central Interconnected System (Chile). [8] B2-108. Frehn T., Puffer R., Fondern M.V.
Riedl M., Germany: Verification of thermal rating calculations for high temperature low sag (HTLS) conductors.
[9] B2-109. Colombo E., Pannunzio G.,
Forte-leoni M., Posati A., Italy: Assessment on
the ignition of electric arc and flashover
distances between overhead transmission lines and the surrounding vegetation. [10] B2-110. A.B. Jonasson A.B., Bjarnason
Th., Ingolfsson E.Th., Skarphedinsson O., Gustavsson N., Andresson A.N., Iceland, Denmark: Monopole 220 kV tubular tower of steel tubes and cast steel without visible connections.
[11] B2-111. Shu Y.B., China: Operation
Expe-rience of 1000 kV Ultra High Voltage AC Transmission Technology.
[12] B2-112. Wroldsen O.C., Bruun G.B., Roken
L.J., Moen L.A., Norway: Design Verification by Analysis of Transmission Lines Exposed to Large Topographic Variations, Tempera-ture Changes and Extreme Ice Loads. [13] B2-113. Thorsteinsson B., Halsan K., Abraha
M., Hagen P., Troppauer W., Ahlholm C., Lo-udon D., Norway: Design and engineering of a new 525 kV HVDC line in Norway. [14] B2-114. B. E. Nygaard, H. Ágústsson, L.
A. Moen, Ø. Welgaard, Á. J. Elíasson. Nor-way, Iceland: Monitoring and forecasting ice loads on a 420 kV transmission line in extreme climatic conditions.
[15] B2-115. L. Timashova, Yu. Shakarian, S. Kareva, V. Postolati, E. Bycova. Yu. Gory-ushin. Russia: Compact controllable 110– 500 kV Overhead lines
[16] B2-201. D. Loudon, D.A. Douglass, R.G.
Stephen, G.C. Sibilant. USA, Norway, South Africa: Calculation Accuracy of High-Tem-perature Sag for ACSR in Existing Lines. [17] B2-202. H. Sasaki, T. Kotani, T. Kumagai.
Japan: The Development of Electric Wires of High Tensile Strength and Corrosion Re-sistance, and their Application to Renewal of 500 kV Long Span Transmission Lines Crossing the Strait.
[18] B2-203. R. Kulkarni & J. Mccormack.
Au-stralia: Innovation in Evaluating and Mana-ging the Reliability of Aged Transmission Structures.
[19] B2-204. Maharaja U.K.,Vishwas Surange, P
Murugan, Sandeep Deshmukh, P S Verma, M V Deodhar, India: Execution of transmis-sion line projects with innovative Methods for augmentation of EHV network in mega city of Mumbai – challenges & solutions. [20] B2-205. Moore E., Mclean P., Killoran C.,
Ghannoum E., Canada.: A New Model for
De-veloping, Constructing, Financing and Opera-ting Major Transmission Projects in Alberta. [21] B2-206. Pouliot N., Rousseau G., Leblond
A., Montambault S. Hydro-Québec: Cana-da: Portable X-ray system for in situ detec-tion of broken ACSR strands at suspension
Rys.18. Rozważane trzy typy słupów dla nowo projektowanej linii
Rys.19. Kształt nowo projektowanej linii REFERATY KOMITETU STUDIÓW B2
[1] B2-101. de Araújo M.C., dos Santos K.R.
Noel R.G., Fernandes J.H.M., da Silva H.W.C., de S. Perro B., Quintiliano A., Bra-zil: HVDC ±800 kV transmission line asso-ciated to the Belo Monte Hydroelectric po-wer plant – studies and definitions for the
Wysokość: do 40 m
Wysokość: 17 m Wysokość: 19 m
Przęsło: do 350 m Przęsło: 200 m Przęsło: 250 m
Konfiguracja A Konfiguracja B Konfiguracja C Trzy różne konfiguracje: główne wymiary WZ_A WZ_B WZ_C WZ A: 12 m (bez wiatru) B: 3 m (bez wiatru) C: 6 m
clamps: field results and equipping the Line Scout robot.
[22] B2-207. Kim B.H., Park C.H., Ban S.G., Kim H.K., Republic of Korea: The new tower li-fting method for 345kV transmission lines. [23] B2-208. Lachman J., Jányš P., Velek J.,
Skle-nička V., Brejcha J., Czech Republic: Rese-arch into an increased number of unexplained line outages of polymeric insulator sets used within the Czech transmission grid.
[24] B2-209. Alberto Oscar, Neve S.H.: Impro-ved Efficiencies in Conductor Stringing. [25] B2-210. Giuntoli M., Lutzemberger G., Bassi
F., Giannuzzi G.M., Pelacchi P., Poli D., Pic-cinin A.. Italy: A novel HTLS thermo-mecha-nical model: applications to Italian OHTL. [26] B2-211. Moldoveanu C., Rusu A., Florea M.,
Vaju M., Balta N., Hategan I., Zaharescu S., Avramescu M., Curiac P., Aurelian V., Toader B., Ionita I., Goni F., Radu C., Al. Szlivka Al., Romania: Real Time Measurements for Onli-ne Monitoring and Intelligent Management of High Voltage Transmission Lines.
[27] B2-212. Helleso S.M., Runde M., Fandrem K.,
Petersson E., Halsan K., Carlshem L., Bartsch J., Jalonen M., Norway, Sweden, Finland.: Condition Assessment of Overhead Line Connectors by the Pulse Current Method.
[28] B2-301. Schichler U., Hadinger N., Trop-pauer W., Babuder M., Vižintin S., Reich K., Leonhardsberger M., Schmuck F., Husmann E., Austria: Innovation-Section: Test-run for uprating a 220 kV OHL to 380 kV using insu-lated cross-arms and coated conductors. [29] B2-302. Loignon A., Langlois S., Lamarche
C.-P., Légeron F., Canada: Testing ste-el lattice towers with a hybrid (numerical/ experimental) method.
[30] B2-303. Shimizu N., Omote T., Ito H.,
Wa-tabe M., Japan: Development of Estima-ting Method for conductor corrosion and High Corrosion resistant Conductor of overhead transmission lines.
[31] B2-304. Van Der Wekken A.J.P., Stuurman
C.S., Hoekstra H.E, Smulders H.W.M., The Netherlands: Appropriateness of concrete poles for 400 kV Wintrack.
[32] B2-305. Buehlmann P.B., Meier M., Vifian
M., Mazza E., Franck CH.M., Switzerland: Temperature Profile along an Overhead Line Conductor in and near the Tension Clamp. [33] B2-306. Ansorge S., Baer C., Schmuck F.
Switzerland: Comparative Investigations of Hydrophobicity Effects and Erosion Re-sistance of Silicone Rubber used for Ho-usings of AC and DC Insulators.
[34] B2-307. Golletz F., Kiewitt W., Bohm B.,
Radke A., Behrend S., Pohlmann H., Sat-tler P., Murr M., Bergner R., Kahlen J.C., Scheffer J.. Germany: Compact Line – a new Overhead Transmission Line Concept. [35] B2-308. Rault T., Marin D., France: A new
design of high voltage overhead line using composite poles.
[36] B2-309. Berardi P., Forteleoni M.,
Marzi-notto M., Piccinin A., Posati A., Rebolini M., Italy: Design, testing and installation of innovative 380 kV Dutton-Rosental towers. [37] B2-310. Zhu K.J., Liu B., Liu Z., Qi Y., Si J.J, Cheng Y.F., Wang J.C., China: Development of 1250 mm2 Large Cross-Section Conduc-tors for UHV DC Transmission Lines. [38] B2-311. Halsan K., Gutman I., Lundengard
J., Carlshem L., Velek J.. Norway, Sweden, Czech Republic: Proposals for additions to
IEC requirements intended to verify quality of glass cap and pin insulators.
[39] B2-313. Rozman I., Becan M., Babuder M., Slovenia: Corona noise comparison of the standard and surface treated conduc-tors obtained with monitoring of the newly erected 400 kV line and with corona testing in high-voltage laboratory.
CIGRE
Komitet Studiów B3 (dalej: SC B3) de-dykowany jest stacjom elektroenergetycz-nym. SC B3 ma na celu promowanie po-stępu techniki oraz międzynarodową wy-mianę informacji i wiedzy w zakresie stacji. Dokonuje syntezy stosowanych praktyk, opracowuje zalecenia i dostarcza informa-cji o najlepszych rozwiązaniach stosowa-nych na stacjach.
Zakres działalności SC B3 obejmuje: projektowanie, budowę, eksploatację i
za-rządzanie stacjami i instalacjami elektrycz-nymi w elektrowniach, z wyjątkiem gene-ratorów. SC B3 oferuje szeroki wybór grup docelowych, których potrzeby obejmują aspekty techniczne, ekonomiczne, środo-wiskowe i społeczne w różnym stopniu.
Główne cele obejmują zwiększenie nie-zawodności i dostępności, efektywne kosz-towo rozwiązania, inżynierskie zarządzanie oddziaływaniem na środowisko, skuteczne zarządzanie i przyjęcie odpowiednich
roz-wiązań technologicznych, urządzeń i sys-temów do osiągnięcia tych celów.
Niniejszy artykuł stanowi przegląd ar-tykułów zamieszczonych w materiałach konferencyjnych 46. Sesji CIGRE. Zgodnie z ogólnymi wytycznymi CIGRE materia-ły na Sesję w Paryżu, w ramach każdego z Komitetów, przygotowywane są w ra-mach tematów wiodących (ang. Preferen-tial Subjects). Dla SC B3 obowiązywały następujące tematy: