РД 34.20.173

УКАЗАНИЯ

ПО СОСТАВЛЕНИЮ КАРТ УРОВНЕЙ ИЗОЛЯЦИИ ВЛ И РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ В РАЙОНАХ С ЗАГРЯЗНЕННОЙ АТМОСФЕРОЙ

РД 34.20.173

РАЗРАБОТАНО Научно-исследовательским институтом по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения и Среднеазиатским отделением института "Энергосетьпроект"

ИСПОЛНИТЕЛИ кандидаты техн.наук С.Д.Мерхалев, Е.А.Соломоник, Л.Л.Владимирский (НИИПТ), В.А.Кравченко, А.М.Ментюкова (Среднеазиатское отделение Энергосетьпроекта)

УТВЕРЖДЕНО Главным техническим управлением по эксплуатации энергосистем 4 сентября 1984 г.

Заместитель начальника К.М.Антипов

Указания содержат основные положения по составлению карт уровней изоляции ВЛ и ОРУ, расположенных в районах с природными и промышленными загрязнениями. С выходом настоящих Указаний ранее изданные "Указания по разработке карт уровней изоляции ВЛ и ОРУ для районов с природными загрязнениями" (М.: СПО ОРГРЭС, 1977) аннулируются.

Указания предназначены для работников эксплуатационных, научно-исследовательских и проектных организаций, занимающихся составлением карт уровней изоляции.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Указания содержат основные положения по составлению:

а) региональных карт уровней изоляции (РКИ) ВЛ или ОРУ в районах с почвенными солевыми загрязнениями;

б) региональных карт уровней изоляции ВЛ или ОРУ в районах с большой концентрацией промышленных предприятий;

в) локальных карт уровней изоляции (ЛКИ) ВЛ или ОРУ в зонах с повышенными промышленными и (или) природными загрязнениями.

1.2. Карты уровней изоляции районируют территорию, занимаемую энергосистемой или ее частью, по степеням загрязненности атмосферы (СЗА), регламентированным "Инструкцией по проектированию изоляции в районах с чистой и загрязненной атмосферой" (М.: СПО Союзтехэнерго, 1984), и являются нормативным документом, по которому производится выбор изоляции проектируемых ВЛ и ОРУ.

1.3. В указаниях приведены методы определения СЗА, порядок составления и согласования карт уровней изоляции.

1.4. Определение СЗА при составлении карт уровней изоляции производится по данным опыта эксплуатации. В случае необходимости СЗА определяются и уточняются по результатам исследований.

Определение СЗА на основе разрядных напряжений изоляторов с естественным загрязнением производится в следующих зонах:

а) где намечается проектирование ВЛ или ОРУ, но отсутствует опыт эксплуатации;

б) где опыт эксплуатации ВЛ и ОРУ недостоверен (большое число отключений с неустановленными причинами) или недостаточен;

в) где имеется большое число перекрытий изоляции ВЛ или (и) ОРУ вследствие загрязнения (удельное число отключений ВЛ более , а ОРУ более );

г) где изоляция, соответствующая VII СЗА, не обеспечивает надежную работу электроустановок;

д) где на ВЛ и (или) ОРУ отсутствуют перекрытия вследствие применения изоляции с завышенными уровнями или проведения профилактических мероприятий (чистка, обмыв, гидрофобные покрытия).

Уточнение зон с соответствующими СЗА производится по характеристикам загрязнения изоляторов и характеристикам загрязненности атмосферы.

1.5. Определение СЗА производится в соответствии с табл.1 по расчетным значениям удельной эффективной длины пути утечки (УДУ), полученным в процессе составления РКИ или ЛКИ.

Таблица 1

Определение СЗА по данным опыта эксплуатации или результатам исследований

1.6. Удельные эффективные длины пути утечки, соответствующие СЗА, указанным на карте, и регламентированные "Инструкцией по проектированию изоляции в районах с чистой и загрязненной атмосферой, обеспечивают без дополнительных профилактических мероприятий:

- для ВЛ 110-750 кВ не более одного ожидаемого удельного автоматического отключения, вызванного перекрытиями загрязненной изоляции (удельное число перекрытий не более );

- для ОРУ 110-750 кВ не более одного ожидаемого перекрытия внешней подстанционной изоляции на 1000 изоляционных конструкций в течение 5 лет, вызванного ее загрязнением (удельное число перекрытий не более ). Если требуется сооружение ВЛ или ОРУ с числом отключений, отличным от указанного выше, УДУ следует выбирать равной

λэп = λэ α,

где λэ - УДУ см/кВ (нормированные значения приведены в "Инструкции по проектированию изоляции в районах с чистой и загрязненной атмосферой");

α - коэффициент, учитывающий ожидаемое число отключений проектируемых ВЛ и ОРУ напряжением 110-750 кВ.

При необходимости сокращения числа отключений из-за перекрытий загрязненной изоляции до для ВЛ и до для ОРУ α = 1,15.

При допустимом увеличении числа отключений до для ВЛ и до для ОРУ α = 0,85.

2. МЕТОДИКА ОБОБЩЕНИЯ ОПЫТА ЭКСПЛУАТАЦИИ ИЗОЛЯЦИИ В ЗАГРЯЗНЕННЫХ РАЙОНАХ

2.1. Получение исходных данных

2.1.1. Обобщение опыта эксплуатации изоляции производится для получения исходных данных по определению СЗА в соответствии с пп.3.3 и 4.3. Первичные данные подготавливает энергосистема. К первичным данным относятся карты (схемы) расположения ВЛ и ОРУ, сведения по характеристикам и данным опыта их эксплуатации.

2.1.2. При составлении РКИ в районах с почвенными солевыми загрязнениями, охватывающих всю энергосистему или ее часть, а также при составлении РКИ в промышленных районах подготавливается карта энергосистемы (или рассматриваемого района), на которой указываются ВЛ и распределительные устройства класса напряжения 110 кВ и выше. Если в рассматриваемом районе ВЛ и распределительные устройства такого класса напряжения отсутствуют или их опыт эксплуатации недостаточен, на карте указываются электроустановки класса напряжения 35 кВ.

Дополнительно приводится электрическая схема энергосистемы (или ее части).

2.1.3. При составлении ЛКИ в районах с промышленными загрязнениями и вблизи засоленных водоемов подготавливается карта изучаемого района в зоне не менее 10 км от границ источников промышленных загрязнений и не менее 30 км от береговой линии водоема. При составлении ЛКИ в районах с почвенными солевыми загрязнениями подготавливается карта изучаемого района, включающая полосу шириной 100 км вдоль трассы проектируемой ВЛ (по 50 км в каждую сторону от оси трассы) и зону шириной 50 км от границ проектируемого распределительного устройства. На карте указываются ВЛ 35 кВ и выше с местом установки опор и ОРУ 35 кВ и выше с их границами, а также источники промышленных загрязнений и береговая линия водоема.

2.1.4. Сведения по характеристикам и данным опыта эксплуатации каждой ВЛ и каждого ОРУ, находящихся в изучаемом районе, подготавливаются в соответствии с требованиями пп.2.1.5 и 2.1.6.

Список автоматических отключений составляется по данным оперативных журналов диспетчерской службы, журналов регистрации работы релейной защиты, актов аварийных отключений и других источников. В список не включаются отключения, достоверно не связанные с перекрытием изоляции.

2.1.5. Перечень сведений, необходимых для обобщения опыта эксплуатации изоляции ВЛ (для каждой ВЛ заполняется отдельно):

- название линии (с указанием диспетчерского обозначения) и класс рабочего напряжения;

- дата ввода в эксплуатацию (дата перевода с одного напряжения на другое);

- наибольшее фактическое междуфазное рабочее напряжение, кВ;

- конструктивные данные:

- длина линии с ответвлениями ________ км, без ответвлений __________ км;

- количество ответвлений;

- число цепей;

- тип, материал и количество опор (отдельно промежуточных и анкерно-угловых);

- количество и тип изоляторов отдельно в поддерживающих и натяжных гирляндах, конструкции гирлянд (количество параллельных цепей, , Υ, Λ, V -образные) с привязкой этих данных к номерам опор и фазам;

- изменения изоляции в процессе эксплуатации (усиление изоляции или замена изоляторов на другой тип);

- дата изменения;

- число и тип изоляторов в гирлянде до изменения с привязкой к номерам опор и фазам;

- сведения об автоматических отключениях ВЛ и возгораниях деревянных опор в соответствии с табл.2;

Таблица 2

Сведения об автоматических отключениях ВЛ

- периодичность профилактических проверок изоляторов, процент отбраковки;

- периодичность и методы чистки;

- обмыв под напряжением или без напряжения, периодичность обмыва;

- гидрофобные покрытия (тип покрытий, периодичность их нанесения).

2.1.6. Перечень сведений, необходимых для обобщения опыта эксплуатации изоляции распределительных устройств (для каждой подстанции заполняется отдельно):

- наименование подстанции и класс напряжения;

- дата ввода в эксплуатацию;

- наибольшее фактическое междуфазное рабочее напряжение (для каждого класса напряжения отдельно);

- тип и количество аппаратов, вводов (трансформаторных, выключателей и т.д.), конденсаторов связи, кабельных муфт, трансформаторов тока, трансформаторов напряжения, опорных колонок.

Дополнительно: для вводов и покрышек - число ребер; для аппаратов, комплектуемых из стержневых и штыревых изоляторов, опорных конструкций и колонок - число последовательно включенных изоляторов и их тип, число параллельных колонок; для аппаратов с оттяжками - число и тип изоляторов в оттяжках.

Количество натяжных и поддерживающих гирлянд, число и тип изоляторов отдельно в натяжных и поддерживающих гирляндах, число параллельных цепей в гирляндах;

- сведения об автоматических отключениях в ОРУ (табл.3);

Таблица 3

Сведения об автоматических отключениях в ОРУ

- периодичность профилактических проверок изоляторов, процент отбраковки;

- периодичность и методы чистки;

- обмыв под напряжением или без напряжения. Периодичность обмыва;

- гидрофобные покрытия (тип покрытий, периодичность нанесения).

2.2. Обработка данных опыта эксплуатации

2.2.1. Собранные сведения анализируются в целях уточнения причины каждого отключения. Отключения делятся на две группы - с известной и неизвестной причинами. При этом учитывается работа других ВЛ и распределительных устройств в рассматриваемом районе.

2.2.2. Из отключений с известной причиной выделяются связанные с перекрытиями загрязненной изоляции. Отдельно выделяются происшедшие на ряде ВЛ и ОРУ во время одной опасной метеорологической ситуации (массовые перекрытия).

2.2.3. Из отключений по неизвестной причине выделяются совпавшие со следующими метеорологическими явлениями: туманом, моросью, росой, дождем, мокрым снегом, снегом и инеем в сочетании с температурой выше -5 °С. Из их числа исключаются отключения, вероятная причина которых не связана с загрязнением изоляторов (неправильная работа защит, совпадение по времени с грозой или ветром со скоростью больше 14 м/с, "птичьи" перекрытия). Оставшиеся отключения классифицируются как вызванные перекрытием загрязненной изоляции.

2.2.4. На основании данных пп.2.2.2 и 2.2.3 составляется перечень отключений из-за загрязнения изоляции, в котором указываются дата, продолжительность и место перекрытия, параметры перекрывшейся изоляции, напряжение, при котором произошло перекрытие, установленная или предполагаемая причина отключения.

Отдельно выделяются отключения, происшедшие в период массовых перекрытий, с указанием даты, когда они происходили.

Если в процессе эксплуатации изменялись номинальное напряжение ВЛ или ОРУ, количество и тип изоляторов в гирлянде ВЛ, тип и категория исполнения электрооборудования ОРУ, число отключений определяется отдельно для каждого периода эксплуатации.

2.2.5. Расчетное число отключений ВЛ или ее участка, используемое при определении СЗА в рассматриваемом районе, должно рассчитываться по формуле

N = Nз + f Nc,                                                              (2.1)

где Nз - число отключений, достоверно вызванных перекрытиями загрязненной изоляции;

f - коэффициент, учитывающий достоверность анализа опыта эксплуатации ВЛ разного класса напряжения. Значение f принимается для ВЛ 220-750 кВ равным 1, для ВЛ 110 кВ равным 0,5. Для ВЛ 35 кВ учитываются только Nз;

Nc - число отключений по неизвестной причине, отнесенных в результате анализа сопутствующих метеоусловий к отключениям вследствие загрязнения изоляции.

3. МЕТОДИКА СОСТАВЛЕНИЯ КАРТ УРОВНЕЙ ИЗОЛЯЦИИ ВЛ И ОРУ ДЛЯ РАЙОНОВ С ПРОМЫШЛЕННЫМИ ЗАГРЯЗНЕНИЯМИ И ВБЛИЗИ ЗАСОЛЕННЫХ ВОДОЕМОВ

3.1. Общие положения

3.1.1. Для районов со значительной концентрацией промышленных предприятий составляются РКИ.

Для отдельно стоящих предприятий, комплекса близко расположенных предприятий, в том числе крупных источников промышленных загрязнений, находящихся на территории, районированной на РКИ, а также в прибрежной зоне засоленных водоемов, составляются ЛКИ.

3.1.2. Карты уровней изоляции разрабатываются в следующей последовательности:

а) первый этап - подготовка картографической основы;

б) второй этап - составление карты уровней изоляции по данным опыта эксплуатации. Если опыт эксплуатации имеется в объеме, обеспечивающем достоверное определение уровней изоляции по всей районируемой территории, то составление карты уровней изоляции заканчивается на этом этапе;

в) третий этап - корректировка карты уровней изоляции с учетом результатов исследований изоляции ВЛ и ОРУ в условиях естественных загрязнений;

г) четвертый этап - оформление карты уровней изоляции.

3.2. Подготовка картографической основы

3.2.1. Для составления РКИ в районам с промышленными загрязнениями должна быть подготовлена карта местности, на которую наносятся все источники промышленных загрязнений, трассы ВЛ и места расположения ОРУ. К картографической основе должны быть приложены характеристики изоляции ВЛ и ОРУ (в соответствии с данными, полученными по разд.2) и при возможности характеристики источников загрязнения (тип предприятия, количество и состав выбросов).

3.2.2. Для составления ЛКИ в районах с промышленными загрязнениями должен быть подготовлен план местности, включающий не менее 10 км от границ источника (источников) загрязнения. На план наносятся все места выбросов, границы источников загрязнения, ВЛ с указанием места установки опор и ОРУ и их границ. К плану должны быть приложены характеристики изоляции ВЛ и ОРУ (в соответствии с данными, полученными по разд.2) и характеристики источников загрязнения (тип предприятия, расчетный объем продукции, для каждой точки выброса - состав и количество выбросов, высота труб).

3.2.3. В районах с засоленными водоемами картографическая основа должна включать территорию, удаленную не менее чем на 30 км от береговой линии. На картографическую основу наносятся: рельеф местности (равнины и возвышенности), крупные реки, каналы и водоемы, ВЛ с указанием места установки опор и ОРУ и их границ. Кроме того, даются характеристики изоляции ВЛ и ОРУ (в соответствии с данными, полученными по разд.2).

3.2.4. Картографическая основа при составлении РКИ подготавливается в масштабе от 1:50000 до 1:300000, при составлении ЛКИ - в масштабе от 1:1000 до 1:50000.

3.3. Составление карты уровней изоляции по данным опыта эксплуатации

3.3.1. При составлении карт уровней изоляции следует, как правило, использовать данные опыта эксплуатации ВЛ напряжением 110 кВ и выше, а также ОРУ напряжением 35 кВ и выше. Если в исследуемом районе ВЛ 110 кВ и выше отсутствуют, а также если опыт их эксплуатации недостаточен или недостоверен, используются данные опыта эксплуатации ВЛ напряжением 35 кВ.

3.3.2. На РКИ в районах с промышленными загрязнениями выделяется зона, на работу изоляции в которой оказывают влияние выбросы комплекса предприятий, находящихся в данном районе, т.е. зона III СЗА и выше.

Для этого на картографической основе указываются все места перекрытий, вызванных загрязнением изоляции (по установленной причине), и выделяется зона, в которой происходили перекрытия изоляции ВЛ и ОРУ с УДУ, соответствующей II СЗА и выше. Граница зоны с III СЗА должна охватывать все места перекрытий и все источники загрязнений, вблизи которых были перекрытия изоляции, а также источники загрязнения с аналогичными (сходными) характеристиками, даже если вблизи них не было перекрытий изоляции.

3.3.3. При составлении ЛКИ в районах с промышленными загрязнениями и вблизи засоленных водоемов для каждой опоры ВЛ и для каждого типа оборудования каждого ОРУ определяется фактическое значение УДУ, которое указывается на картографической основе. Там же отмечаются места перекрытий, вызванных загрязнением изоляции (по установленной причине), и значения УДУ перекрывшейся изоляции.

Основные геометрические параметры изоляторов и изоляционных конструкций, необходимые для определения λэ, приведены в приложении 1.

Значение УДУ определяется по формуле

,                                                              (3.1)

где L - длина пути утечки гирлянды или внешней изоляции электрооборудования;

U - фактическое междуфазное напряжение перед перекрытием, а при его отсутствии наибольшее фактическое междуфазное рабочее напряжение на ВЛ или распределительном устройстве;

Kи - коэффициент эффективности использования длины пути утечки изолятора или изоляционной конструкции (далее для краткости - коэффициент эффективности).

Значения коэффициентов эффективности для основных типов изоляторов и изоляционных конструкций приведены в "Инструкции по проектированию изоляции в районах с чистой и загрязненной атмосферой". Если для данных условий загрязнения и применяемого в данных условиях типа изолятора или изоляционной конструкции (гирлянд, колонок), в соответствии с приложением 2, определено значение коэффициента Kи, отличающееся от рекомендованного в Инструкции, то в формуле (3.1) может быть использовано это уточненное значение.

3.3.4. На картографической основе также отмечаются ВЛ и ОРУ, на которых проводятся профилактические мероприятия (чистка или обмыв, гидрофобные покрытия). Если изоляция чистится или подвергается обмыву два раза в год, то УДУ гирлянд и оборудования на картографической основе указывается на 10% выше фактической. Если изоляция чистится или подвергается обмыву три-четыре раза в год, или покрывается гидрофобной пастой, УДУ гирлянд и оборудования на картографической основе указывается на 20% выше фактической. Если изоляция чистится или подвергается обмыву более четырех раз в год, или если гидрофобная паста подлежит замене чаще чем один раз в год, опыт эксплуатации гирлянд и оборудования при определении СЗА в рассматриваемой районе не учитывается. Если в процессе эксплуатации ОРУ на внешней изоляции электрооборудования наблюдаются интенсивные желтые или белые частичные дуги, то УДУ на картографической основе указывается на 10% выше фактической.

3.3.5. Для какого расчетного значения УДУ, указанного на картографической основе, по табл.1 определяется СЗА, соответствующая данной точке. Полученная СЗA указывается на картографической основе.

Выделение на карте зон с различной СЗА производится последовательно - с высшей СЗА до низшей. Для этого на карте проводится огибающая зоны с VII СЗА, в пределах которой находятся точки с VII СЗА и точки с VI СЗА, в которых происходили перекрытия изоляции. Затем выделяется зона с VI СЗА, включающая точки с VI СЗА, в которых изоляция работает без перекрытий, и точки с V СЗА, в которых происходили перекрытия изоляции. Таким же образом выделяются зоны с III и IV СЗА. При составлении ЛКИ в пределах РКИ учитываются СЗА, регламентированные региональной картой. Если в зоне с какой-либо СЗА зафиксировано только одно перекрытие изоляции вследствие загрязнения, то эта зона не включается в зону с более высокой СЗА.

3.3.6. На ЛКИ и РКИ указываются зоны, в которых определение СЗА в соответствии с п.1.4 следует производить на основе результатов исследований.

3.4. Корректировка карты уровней изоляции с учетом результатов исследований

3.4.1. Степень загрязненности атмосферы в зонах, указанных на ЛКИ, по п.3.3.6 устанавливается по разрядным напряжениям естественно загрязненных изоляторов, которые определяются в результате лабораторных испытаний при искусственном увлажнении в соответствии с "Указаниями по определению разрядных характеристик изоляторов, загрязненных в естественных условиях" (М.: СПО ОРГРЭС, 1977). Для определения или уточнения СЗА намечаются точки, с которых систематически демонтируются изоляторы для определения их разрядных напряжений. Часть точек рекомендуется выбирать в зонах, для которых требуемый уровень изоляции достоверно определен на основании обобщения опыта эксплуатации. Результаты испытаний в этих точках используются для определения коэффициента запаса Kз.

3.4.2. Для районов вблизи источников промышленных загрязнений измерения производятся в точках, расположенных по нескольким направлениям от источника загрязнения на различном расстоянии от его границ. Число направлений выбирается в соответствии с размерами зоны, в которой необходимо проводить исследования (круговая зона или сектор), исходя из того, что каждое направление характеризует СЗА в секторе не больше 90°. В каждой кольцевой зоне, удаленной от границ источника на расстояния 0-200, 200-500, 500-1000, 1000-2000, 2000-3000, 3000-5000 м, на каждом выделенном направлении должно быть не менее одной точки, в которой производятся измерения.

3.4.3. В прибрежной зоне направления, на которых производятся измерения, выбираются приблизительно перпендикулярно береговой линии, через каждые 20 км. В каждой полосе, удаленной от береговой линии на 0-100, 100-500, 500-1000, 1000-3000, 3000-5000, 5000-10000 м, на каждом выделенном направлении должно быть не менее одной точки, в которой производятся измерения.

3.4.4. Рассмотренные в пп.3.4.2 и 3.4.3 места измерений в промышленных и прибрежных районах целесообразно совмещать с опорами ВЛ и площадками подстанций.

3.4.5. По разрядным напряжениям изоляторов определяется расчетная УДУ, характеризующая уровень изоляции, требуемый в данной точке:

,                                                        (3.2)

где Lи и Uри - соответственно длина пути утечки и разрядное напряжение испытуемого изолятора;

K - коэффициент эффективности одиночного изолятора, значения которого приведены в "Инструкции по проектированию изоляции в районах с чистой и загрязненной атмосферой".

Если для данных условий загрязнения и испытуемого изолятора, в соответствии с приложением 2, определено значение коэффициента K, отличающееся от рекомендованного в инструкции, в формуле (3-2) может быть использовано это уточненное значение.

Значение Kз определяется расчетом в соответствии с приложением 3 настоящих Указаний. Допускается рассчитывать Kз методами математической статистики на основе результатов измерений. При отсутствии расчетов Kз принимается равным 2,0.

На ЛКИ или РКИ изучаемого района показываются все точки, в которых производятся исследования. Для каждой точки на карте указывается расчетное значение УДУ и значение СЗА по табл.1, определенное по соответствующей расчетной УДУ (столбец для 110 кВ и выше) и характеризующее условия работы изоляции в данной точке.

3.4.6. Выделение на карте зон с различной СЗА производится последовательно - с высшей СЗА до низшей. Для этого на карте проводится огибающая, охватывающая все точки с наибольшей для данного района СЗА. Затем проводится огибающая для следующей СЗА и далее последовательно до огибающей, охватывающей точки с III СЗА.

3.4.7. Границы зоны с данной СЗА могут быть уточнены по характеристикам загрязнения изоляторов, определенным в соответствии с "Указаниями по определению характеристик поверхностного слоя изоляторов, загрязненных в естественных условиях" (М.: СПО Союзтехэнерго, 1976), и по характеристикам загрязненности атмосферы, измеряемым в соответствии с приложением 4. Для этого часть точек, в которых производятся измерения в соответствии с "Инструкцией по проектированию изоляции в районах с чистой и загрязненной атмосферой" и приложением 4, должна совпадать с точками, в которых определяется разрядное напряжение. Для уточнения границ зон по данным всех совместных измерений строится зависимость разрядного напряжения от характеристик загрязненности атмосферы или загрязнения изоляторов. На полученной кривой указываются пределы разрядных напряжений, которые соответствуют каждой СЗА, что позволяет определить пределы измеряемого параметра для этой СЗА. Пользуясь полученными данными, по измерениям характеристик загрязненности атмосферы или загрязнения изоляторов в дополнительных точках уточняются границы зон с различными СЗА.

3.4.8. Значения СЗА и границы зон с различной СЗА, полученные в результате исследований, используются для корректировки ЛКИ или РКИ и составления окончательной карты уровней изоляции.

3.5. Оформление карты уровней изоляции

3.5.1. РКИ в районах с промышленными загрязнениями составляется в масштабе от 1:50000 до 1:300000.

Локальная карта уровней изоляции в районах с промышленными загрязнениями и вблизи засоленных водоемов составляется в масштабе от 1:1000 до 1:50000.

3.5.2. На карту уровней изоляции наносятся существующие и проектируемые ВЛ и распределительные устройства 110 кВ и выше (в случаях, оговоренных п.3.3.1, ВЛ и распределительные устройства 35 кВ и выше). На карте показывается крупные реки и каналы, озера, водохранилища, крупные населенные пункты. Границы районов с различной СЗА выделяются на карте сплошной линией. Внутри района римскими цифрами указывается СЗА.

3.5.3. К карте уровней изоляции прикладывается пояснительная записка. В ней указываются источник получения документов, масштабы использованных карт, климатическая, почвенная и гидрологическая характеристика района, подробные сведения об опыте эксплуатации ВЛ и распределительных устройств, районы, в которых СЗА определяются на основании исследований. В случае корректировки СЗА по результатам исследований в пояснительной записке или отдельном отчете должны быть приведены методика исследований, полученные данные и их анализ.

В пояснительной записке должны быть обоснованы СЗА, регламентированные картой уровней изоляции, и границы зон с различной СЗА.

4. МЕТОДИКА СОСТАВЛЕНИЯ КАРТ УРОВНЕЙ ИЗОЛЯЦИИ ВЛ И ОРУ ДЛЯ РАЙОНОВ С ПОЧВЕННЫМИ СОЛЕВЫМИ ЗАГРЯЗНЕНИЯМИ

4.1. Общие положения

Карты уровней изоляции РКИ и ЛКИ разрабатываются в следующей последовательности:

а) первый этап - составление карты потенциальных источников загрязнения;

б) второй этап - составление карты уровней изоляции по данным опыта эксплуатации.

Если опыт эксплуатации имеется в объеме, обеспечивающем достоверное определение уровней изоляции по всей районируемой территории, то составление карт уровней изоляции заканчивается на этом этапе;

в) третий этап - корректировка карты уровней изоляции с учетом результатов исследований изоляции ВЛ и ОРУ;

г) четвертый этап - в условиях естественных загрязнений, оформление карты уровней изоляции.

4.2. Составление карты потенциальных источников загрязнения

4.2.1. Карты потенциальных источников загрязнения (КПИ) составляются на основании почвенно-климатических характеристик (засоленность почв, эрозионная стойкость почв и т.д.) изучаемого района.

4.2.2. Для составления КПИ используются карты засоленных почв (КЗП), существующие или составленные специализированными организациями по заказу разработчика карты уровней изоляции. Карты КЗП и КПИ составляются в масштабе от 1:50000 до 1:600000.

На КЗП и КПИ показываются озера, водохранилища, крупные реки и каналы, крупные населенные пункты.

4.2.3. На КЗП производится разбивка местности на районы с одинаковыми климатическими, ландшафтными и геоморфологическими условиями и выделяются массивы почв (контуры) верхнего слоя (глубина 0-30 см) с различным содержанием водорастворимых солей, а также почвы, подверженные ветровой эрозии.

4.2.4. На КПИ выделяются районы с однородными условиями загрязнения (однородными потенциальными источниками загрязнения) с учетом:

- типа почвы по засоленности;

- подверженности почвы ветровой эрозии.

4.2.5. По засоленности почвы подразделяются в соответствии с табл.4.

Таблица 4

Типы почв по засоленности

4.2.6. По подверженности ветровой эрозии почвы подразделяются на дефлирующие и недефлирующие. К дефлирующим почвам относятся песчаные, супесчаные, легкосуглинистые почвы, соровые и пухлые солончаки, а также все виды почв на обрабатываемых под посевы землях. Все остальные виды почв относятся к недефлирующим.

4.2.7. При определении однородности районов пятна засоленных почв площадью до 1 км2 не учитываются.

4.2.8. Определение районов с однородными условиями загрязнения производится по табл.5 последовательно от четвертого до первого типов района.

Таблица 5

Определение районов с однородными условиями загрязнения

4.2.9. На КПИ выделяются районы, примыкающие к засоленным водоемам, а также районы с особыми условиями работы изоляции. К ним относятся районы с "мокрыми" пыльными бурями, районы гнездования крупных птиц, районы выпадения пыли неместного происхождения.

4.3. Составление карты уровней изоляции по данным опыта эксплуатации

4.3.1. При составлении карт уровней изоляции следует, как правило, использовать опыт эксплуатации ВЛ напряжением 110 кВ и выше. Если в исследуемом районе ВЛ 110 кВ и выше отсутствуют, а также если опыт их эксплуатации недостаточен или недостоверен, используется опыт эксплуатации ВЛ напряжением 35 кВ.

4.3.2. На карту наносятся действующие ВЛ и ОРУ напряжением 110 кВ и выше. Если в соответствии с п.4.3.1 при составлении карты уровней изоляции необходимо учитывать опыт эксплуатации ВЛ 35 кВ, на карту наносятся ВЛ этого класса напряжения.

Места перекрытий изоляции, если они точно установлены, отмечаются стрелкой.

4.3.3. Определение СЗА по данным опыта эксплуатации в районах с почвенными солевыми загрязнениями может производиться, если в рассматриваемом районе с однородными условиями загрязнения накопленный объем опыта эксплуатации ВЛ напряжением 35 кВ и выше удовлетворяет следующему условию:

> 300 км·лет (более 50 км ВЛ должны эксплуатироваться не менее трех лет),

где li - длина i-й линии или ее участка, находящегося в рассматриваемом районе, км;

Ti - продолжительность их эксплуатации, лет;

m - число линий или их участков в данном районе.

Если объем опыта эксплуатации не удовлетворяет указанному условию, определение СЗА должно производиться на основе исследований в соответствии с разд.4.4.

4.3.4. Степень загрязненности атмосферы для района с однородными условиями загрязнения определяется по среднему для района удельному числу отключений ВЛ, вызванных перекрытием загрязненной изоляции, которое рассчитывается по формуле

,                                                          (4.1)

где Ni - расчетное число отключений i-й линии или участка этой линии, находящегося в рассматриваемом районе.

Расчетное число отключений ВЛ или ее участка определяется в соответствии с разд.2.

4.3.5. Для района с однородными условиями загрязнения определяется средняя удельная эффективная длина пути утечки

,                                                         (4.2)

где - удельная эффективная длина пути утечки i-й линии или участка, см/кВ;

L - длина пути утечки гирлянды;

U - наибольшее фактическое междуфазное рабочее напряжение;

Kи - коэффициент эффективности, значения которого приведены в "Инструкции по проектированию изоляции в районах с чистой и загрязненной атмосферой".

Если для данных условий загрязнения и применяемого в данных условиях типа изолятора или изоляционной конструкции (гирлянд, колонок), в соответствии с приложением 2, определено значение коэффициента Kз, отличающееся от рекомендованного в инструкции, в формуле (4.2) может быть использовано это уточненное значение.

При расчете не используются удельные эффективные длины пути утечки ВЛ, на которых отсутствуют перекрытия вследствие применения изоляции с завышенными уровнями (УДУ превышает среднее значение, определенное по формуле (4.2), больше чем на 20%) или систематически производятся профилактические мероприятия (чистка или обмыв один раз в год или чаще, гидрофобные покрытия).

Подсчет УДУ ВЛ 110-220 кВ на деревянных опорах следует производить с условным добавлением в гирлянду одного тарельчатого изолятора того же типа.

4.3.6. Расчетная С3A в рассматриваемом однородном районе принимается по табл.1, для чего используются расчетные значения удельной эффективной длины пути утечки λэр, определяемые по формуле

,                                                                (4.3)

где - средняя удельная эффективная длина пути утечки, рассчитываемая по формуле (4.2);

α - коэффициент, определяемый по табл.6 в зависимости от значения np, полученного по формуле (4.1).

Таблица 6

Определение коэффициента α

При np ≤ 0,01 и np ≥ 10 степень загрязненности атмосферы в рассматриваемом районе должна быть установлена на основе исследований в соответствии с разд.4.4.

4.3.7. Если в изучаемом районе наблюдаются случаи, когда за время одной неблагоприятной метеорологической ситуации происходят неоднократные перекрытия изоляции нескольких ВЛ или OРУ, вызванные загрязнениями (массовые перекрытия), причем такие ситуации возникают не реже одного раза в 10 лет, то определение СЗА в этом районе должно производиться не только по удельному числу отключений, но и с учетом указанного явления.

Для этого на карте изоляции выделяется зона, в пределах которой зафиксированы отключения ВЛ в период массовых перекрытий. Границы зоны уточняются на основании изучения распространения экстремальных загрязнений, явившихся причиной кассовых перекрытий. С этой целью производится осмотр изоляции ВЛ и ОРУ, измерение загрязнений изоляторов и загрязнений, выпавших из атмосферы. Для всех случаев массовых перекрытий в рассматриваемой зоне определяется наименьшая удельная эффективная длина пути утечки, при которой в неблагоприятных метеорологических ситуациях данного вида не зафиксировано ни одного перекрытия изоляции ВЛ или ОРУ. Для полученной УДУ по табл.1 определяется соответствующая СЗА. Зона, в которой происходили массовые перекрытия изоляции, может быть разбита на подзоны с разной СЗА, если объем имеющихся данных позволяет установить различные условия работы изоляция в пределах зоны во время массовых перекрытий.

4.3.8. Для данного однородного района окончательно принимается наибольшее значение СЗА из определенных по удельному числу отключений и по массовым перекрытиям.

4.3.9. На ЛКИ и РКИ указываются районы, в которых СЗА определяется на основании исследований.

4.4. Корректировка карты уровней изоляции с учетом результатов исследований

4.4.1. Степень загрязненности атмосферы устанавливается по разрядным напряжениям естественно загрязненных изоляторов, которые определяются в результате лабораторных испытаний при искусственном увлажнении в соответствии с "Указаниями по определению разрядных характеристик изоляторов, загрязненных в естественных условиях".

4.4.2. Допускается определять разрядные характеристики изоляторов косвенным методом по характеристикам слоя естественного загрязнения на их поверхности в соответствии с приложением 5. Не рекомендуется определять разрядные напряжения по характеристикам поверхностного слоя загрязнения изоляторов при определении СЗА в районах, где предполагается проектирование ВЛ и ОРУ напряжением 220 кВ и выше.

4.4.3. Для определения СЗА намечаются точки, в которых организуются систематические измерения разрядных характеристик изоляторов или характеристик поверхностного слоя для определения разрядных характеристик по приложению 5. Часть точек, в которых производятся измерения, рекомендуется выбирать в районах, для которых требуемый уровень изоляции достоверно определен на основании обобщения опыта эксплуатации. Результаты испытаний в этих точках используются для определения коэффициента запаса.

При суммарной площади районов с однородными условиями загрязнения менее 2000 км2 допускается ограничиться одной точкой. При суммарной площади таких районов до 10000 км2 определение разрядных напряжений следует производить не менее чем для двух точек, и на каждые последующие 10000 км2 количество точек увеличивается не менее чем на одну. Точки, в которых проводятся измерения, в однородном районе должны располагаться по возможности равномерно.

4.4.4. Для намеченных по п.4.4.3 точек по разрядным напряжениям изоляторов в соответствии с формулой (3.2) вычисляется УДУ, характеризующая уровень изоляции, требуемый в данной точке (λэт).

Для совокупности точек, расположенных в пределах района, для которого условия загрязнения предварительно были приняты однородными, определяется расчетная средняя арифметическая УДУ (λэр). Если в рассматриваемой совокупности имеются точки, в которых УДУ отличается более чем на 20% среднего значения, район разбивается на зоны с однородными условиями загрязнения (внутри зоны λэр отличается от средней УДУ менее чем на 20%) и для каждой зоны вычисляется λэр.

4.4.5. Для однородных районов (зон) в зависимости от λэр (столбец для 110 кВ и выше) определяется СЗА по табл.1.

4.4.6. Для уточнения границ зон с различной СЗА рекомендуется наряду с более детальным анализом климатических и почвенных характеристик рассматриваемого района производить разовые измерения разрядных характеристик изоляторов действующих ВЛ и ОРУ в дополнительных точках.

Демонтаж изоляторов в дополнительных точках должен производиться одновременно с демонтажем изоляторов в точках, используемых для определения СЗА (по пп.4.4.1-4.4.3), в период повышенной загрязненности изоляторов, характерной для данного района. Определяется отношение разрядного напряжения, полученного в каждой дополнительной точке, к среднему разрядному напряжению изоляторов, демонтированных в основных точках в данной зоне. Если это отношение лежит в пределах 0,8-1,2, то точка относится к данной зоне, в противном случае территория, прилегающая к данной точке, должна переноситься в другую зону.

Целесообразно при уточнении границ зон с различной СЗА, определенных непосредственным измерением разрядных напряжений, использовать разрядные характеристики, полученные косвенным способом. Для этого необходимо предварительно построить зависимость разрядных характеристик от удельной поверхностной проводимости на основании экспериментальных данных, полученных в данном конкретном районе.

4.4.7. Значения СЗА и границы зон с различной СЗА, полученные в результате исследований, используются для корректировки ЛКИ или РКИ и составления окончательной карты уровней изоляции.

4.5. Оформление карты уровней изоляции

4.5.1. Карты уровней изоляции должны составляться в масштабе от 1:50000 до 1:600000.

4.5.2. На карту уровней изоляции наносятся существующие и проектируемые ВЛ и подстанции 110 кВ и выше, крупные реки и каналы, озера, водохранилища, крупные населенные пункты. (В случаях, оговоренных п.4.3.1, ВЛ и распределительные устройства 35 кВ и выше).

4.5.3. Границы районов с различной СЗА выделяются на карте сплошной линией. Внутри района римскими цифрами указывается СЗА. Зоны с различной СЗА раскрашиваются в разные цвета.

4.5.4. К карте уровней изоляции прикладывается пояснительная записка. В ней указываются источник получения документов, масштабы использованных карт, климатическая, почвенная и гидрологическая характеристика района, подробные сведения об опыте эксплуатации ВЛ и распределительных устройств, районы, в которых СЗА определяются на основании исследований. В случае корректировки СЗА по результатам исследований в пояснительной записке или отдельном отчете должны быть приведены методика исследований, полученные данные и их анализ.

В пояснительной записке должны быть обоснованы СЗА, регламентированные картой уровней изоляции, и границы зон с различной СЗА.

5. ПОРЯДОК СОГЛАСОВАНИЯ КАРТ УРОВНЕЙ ИЗОЛЯЦИИ

5.1. Региональные карты уровней изоляции для районов с промышленными и природными загрязнениями должны быть подписаны их составителями и согласованы с эксплуатирующей организацией и организацией, проектирующей ВЛ и подстанции в данном районе.

Региональные карты уровней изоляции утверждаются Главтехуправлением и Главниипроектом. При утверждении устанавливается дата введения и срок действия РКИ (рекомендуемый срок 5-8 лет).

Дополнения и изменения РКИ для районов как с промышленными, так и с природными загрязнениями оформляются протоколом, подписанным эксплуатирующей организацией и организацией, проектирующей ВЛ и подстанции в данном районе. Эти дополнения и изменения утверждаются Главтехуправлением и Главниипроектом.

5.2. Локальные карты уровней изоляции в районах с природными и промышленными загрязнениями, используемые при выборе уровней изоляции проектируемых ВЛ и распределительных устройств, должны быть подписаны их составителями и согласованы с эксплуатирующей организацией и организацией, проектирующей ВЛ и подстанции в данном районе. При подписании ЛКИ устанавливается срок ее действия (рекомендуемый срок 5 лет). Дополнения и изменения ЛКИ оформляются протоколом, подписанным эксплуатирующей организацией и организацией, проектирующей ВЛ и подстанции в данном районе.

5.3. Все данные, использованные при составлении ЛКИ и РКИ, должны храниться в организации, разработавшей карту изоляции.

Приложение 1

ОСНОВНЫЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ЛИНЕЙНЫХ И ОПОРНЫХ ИЗОЛЯТОРОВ И ВНЕШНЕЙ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

Таблица П1.1

Геометрические параметры подвесных фарфоровых и стеклянных изоляторов нормального исполнения*

____________

* Данные СКТБ ВПО "Союзэлектросетьизоляция".

Таблица П1.2

Геометрические параметры подвесных фарфоровых и стеклянных изоляторов грязестойкого исполнения*

____________

* Данные СКТБ ВПО "Союзэлектросетьизоляция".

Таблица П1.3

Состав стекла линейных изоляторов*

___________

* Данные СКТБ ВПО "Союзэлектросетьизоляция".

Таблица П1.4

Геометрические параметры основных типов штыревых изоляторов класса напряжения 10-35 кВ

Таблица П1.5

Геометрические параметры опорных изоляторов наружной установки класса напряжения 35-110 кВ

Таблица П1.6

Геометрические параметры изоляции электрооборудования открытых распределительных устройств напряжением 35-750 кВ

1. Разъединители

2. Отделители, короткозамыкатели, заземлители

3. Шинные опоры

4. Трансформаторы напряжения

5. Трансформаторы тока

6. Воздушные выключатели

7. Масляные выключатели

8. Проходные изоляторы для наружной установки

9. Конденсаторы связи

10. Вентильные разрядники