ПРОВОДА LAMIFIL для высоковольтных воздушных линий электропередачи Новые высокотехнологичные провода с улучшенными механическими и электрическими свойствами

ЗАО «Группа компаний «Сим-Росс» инжиниринговый холдинг полного цикла, один из крупнейших поставщиков комплексных инновационных решений для энергетических, нефтегазовых, промышленных, горнодобывающих, строительных, транспортных и других отраслевых компаний РФ. Современные электротехнические решения ГК основаны на высокотехнологичной энергосберегающей продукции ведущих мировых производителей и включают широкую номенклатуру кабельно-проводниковой продукции, арматуры, энергетического оборудования.

Причины разработки новейших проводов: острая необходимость увеличения пропускной способности высоковольтных воздушных линий (ВЛ) при постоянном росте энергопотребления городов, предприятий, промышленных комплексов; необходимость уменьшение износа ВЛ, снижение механических нагрузок, прикладываемых к опорам ВЛ, из-за пляски проводов; необходимость повышения коррозийной стойкости проводов и долговечности ВЛ; необходимость повышения надежности ВЛ и снижения рисков обрыва провода при частичном внешнем повреждении; необходимость улучшения механических свойств проводов при налипании снега и образования наледи.

ЗАО «Группа компаний «Сим-Росс» является официальным представителем Lamifil в России Бельгийская компания Lamifil ведущий мировой производитель неизолированных проводов для ВЛ напряжением до 750 кВ. Предприятие имеет полный цикл производства проводников, включая изготовление металлов, сплавов собственной разработки, а также уникальные машины по изготовлению и скручиванию проволок различных форм (круглых, трапециевидных, Z-образных).

Эволюция конструкций проводов

Преимущества новых конструкций

Снижение тепловых потерь Передаваемая мощность, МВт Коэф- фициент нагрузки Ток, кА АСC 570AAACZ 666 Отно- шение потерь, % Сопротив- ление, Ом/км Потери, МВт Доля потерь Сопроти вление, Ом/км Потери, МВт Доля потерь 90,725%0,281,8140,4270,471,5780,3710,40987,02 181,450%0,561,8561,7460,9631,6091,5140,83586,72 272,175%0,841,9294,0841,5011,6633,5211,29486,21 362,8100%1,122,0397,6742,1161,7436,561,80885,48 389,0107,30%1,201 1,7727,6671,971 Данные ВЛ в Бразилии: U ном =220 кВ; Длина линии - 30 км; Cosφ=0,85 Замена алюминиевого провода АСС на провод типа Z того же диаметра (38,5 мм) позволяет снизить потери на 13-14% при одинаковой передаваемой мощности

Снижение тепловых потерь (экономический расчет) Напряжение линии: 220кВ Длина линии: 30км Коэффициент нагрузки: 75% Количество часов работы в год: 5700 (65% от max) Стоимость кВт ч : 0,033 евро Тепловые потери ВЛ с проводом АС: 23,27 ГВт ч Тепловые потери ВЛ с проводом-Z: 20,068 ГВт ч Эффект: 3,210 ГВт ч 105,9 тыс.евро

Уменьшение коррозии После 18 лет эксплуатации ВЛ: с проводом АС с проводом типа Z (c одним повивом Z-проволок) Изменение содержания cмазки в проводе:- 28%без изменений Изменение усилия на разрыв:- 26%-2,2%

Снижение пляски проводов Траектория перемещения проводов ВЛ в вертикальной плоскости в середине пролета 600 м при турбулентном ветре м/c на высоте 10 м на 50% меньше вибрация

Снижение нагрузки на опоры График изменения усилия, прикладываемого к опоре ВЛ при турбулентном ветре 175 км/ч на высоте 10 м снижение напряжения на 17%

Уменьшение налипания снега и обледенения Сравнение процесса налипания снега на традиционные провода типа АС (сверху) и на провода типа Z (снизу) масса ледяных наростов вдвое меньше

Преимущества замены проводов Характеристика \ Тип провода АС 185/43 AACSR Z 251 Разница АС 630/43.6 ААСSR Z 527 Разница Площадь поперечного сечения провода мм² %896526,6-41% Эквивалентное сечение Alмм²185216,617%630409,6-35% Диаметр проводамм19,619,1-3%33,7927,6-18% Удельная масса проводакг/км % % Номинальное усилие на разрывкН77,8117,151%150,5296,597% Удельное сопротивление провода при 20ºС Ом/км0,15590,1473-6%0,04580,078171% Номинальный постоянный токА % %

Арматура для проводов-Z При монтаже проводов Lamifil применяется серийная арматура как импортного, так и отечественного производства. Сим-Росс поставляет высоко- качественную арматуру производства Sicame (Франция).

Преимущества проводов типа Z Увеличение пропускной способности существующих линий, решение проблемы перегрузок. Снижение механических нагрузок от пляски проводов, прикладываемых к опорам ЛЭП. Повышение коррозионной стойкости проводов и тросов. Снижение риска обрыва провода при частичном повреждении нескольких внешних проволок из-за внешних воздействий, в том числе в результате удара молнии. Улучшение механических свойств проводов при налипании снега или образования льда. Снижение тепловых потерь при транспортировке электроэнергии. Значительное снижение аэродинамического коэффициента. Снижение уровня шума и, следовательно, улучшение эксплуатационных показателей в населенных районах. Снижение уровня усталости металла в проводе и, следовательно, увеличение жизненного цикла за счет самогашения колебаний. Возможность использования при монтаже существующей арматуры.

Информация о проектах ГК «Сим-Росс» с проводами типа Z Название проектаОписание проектаРегионЗаказчик сроки реализации проекта Исполнитель 1Строительство ЛЭП 110кВ Шепси-Туапсе Поставка провода AERO-Z, производитель NEXANS, 77 км Россия, Краснодарский край ОАО "Кубаньэнерго" 2007Филиал Сим- Росс в г. Краснодар 2Строительство ЛЭП 110кВ Шепси-Туапсе Поставка провода AERO-Z 261-2Z, производитель NEXANS, 36 км Россия, СочиОАО "Кубаньэнерго" 2007Росэнерконтракт 3Строительство ЛЭП 110кВ Перевальная- Алушта Поставка провода AAAC 242-2Z, производитель NEXANS, 55 км Украина, КрымОАО "Крымэнерго" июль ноябрь 2008 Nexar International 4Переход через Амур, ВЛ-220кВ Поставка провода AACSRZ 648-2Z, производитель NEXANS, 27 км Россия, Амурская область "МЭС Востока", филиал ФСК ЕЭС январь-декабрь 2008 Филиал Сим- Росс в г. Южно- Сахалинск 5«Реконструкция ВЛ- 110кВ «ПКЗ-1, ПКЗ-2» г.Тольятти от ТЭЦ ВАЗа до ПС «ПКЗ» Поставка провода AACSRZ 366-2Z, производитель NEXANS, 19 км Арматура Sicame Россия, Тольятти"МЭС Волги", филиал ФСК ЕЭС 2009Сим-Росс 6Строительство ПС 110кВ "Вишневая" Поставка провода AACSR-527-Z, производитель LAMIFIL, 4,5 км Россия, Сочи"МЭС Юга", филиал ФСК ЕЭС сентябрь по настоящее время Росэнергострой

Новейшие провода АССС с композитным сердечником

Разработка провода АССС АССС Drake: 523.4мм² Эквивалент холоднотянутого алюминия 540.9мм² 1,548 кг/км ACSR (сталеалюминевый провод) или провод ACSS Drake: Концентрический круглый 403 мм² 1,627 кг/км ACSS Swannee: 486 мм² 1,960 кг/км Использование трапециевидной проволоки увеличивает площадь проводника Внедрение сердечника из углеродного волокна для увеличения соотношения сечения провода к весу Трапециевидные проволоки: - увеличивают алюминиевый профиль, что, в свою очередь, увеличивает проводимость - позволяют увеличить плотность алюминиевого проводника, что, в свою очередь, увеличивает проводимость провода Сердечник АССС: - увеличивает прочность (легче и прочнее стали); - повышает проводимость провода, т.к. данный сердечник меньше, чем стальной эквивалент, что позволяет использовать на 28% больше алюминия, чем в проводах ACSR - уменьшает провис провода Провода АССС сочетают в себе технологию применения высокотемпературного алюминия с увеличенной площадью поперечного сечения металла

Описание провода АССС На 28% больше алюминия = Бо'льшая проводимость, снижение потерь, более низкие температуры (при передаче заданной мощности) На 25% прочнее и на 60% легче, чем традиционные сталеалюминевые провода = Компактная структура Более низкий коэффициент температурного расширения = Меньше провис при высоких рабочих температурах Инновационная, запатентованная конструкция компании СТС – это технология, с помощью которой стало возможным применение сердечника с углеродным волокном в проводе АССС.

ACSR Lion ACSS Hen INVAR Hen GAP 265 ACCR 636-T16 AAAC Upas ACCC 380 Amsterdam Сечение алюминия, мм² Внешний диаметр, мм 22,3022,4321,2122,6125,1524,7123,55 Вес, кг/км 1,0951,1111,1901,0951,0681,0001,085 Предел прочности на разрыв, кг/км Сопротивление переменному току при 75°С, Ом/км 0,14480,13910,14820,13580,10480,10960,093 Полная мощность при 1000А, МВт 381 Мощность потерь при 1000А, МВт 30,429,732,528,520,221,217,6 Чистая мощность при 1000А, МВт Температура провода при 1000А, °С Предварительное натяжение при 15°С, кН 20,118,722,021,522,320,924,4 Сила тока при 75°С, А Сила тока при 100°С, А Сила тока при 175°С, А Провис: пролет 400 м при 20% предела прочности на разрыв при 1000А, м 14,3214,5112,0713,7511,9313,729,84 Провис: пролет 400 м при 20% предела прочности на разрыв при 75°С, м 13,1213,3811,6012,2611,6712,559,80 Провис: пролет 400 м при 20% предела прочности на разрыв при 100°С, м 13,6513,9011,7713,1311,9713,739,86 Провис: пролет 400 м при 20% предела прочности на разрыв при 175°С, м 15,1515,3912,2914,7012,8516,9010,03 Условия проведения испытаний: Длина - 60км, 1 цепь, Напряжение - 220кВ, Температура окружающей среды - 20°С, Температура подвески - 15°С, Скорость ветра м/сек., Поднятие - 50м, Широта - 48° с.ш., Азимут - восток-запад, Коэффициент поглощения = 0.6, Коэффициент излучения = 0.6 Сравнение характеристик

Сравнение стрел провиса Температура ( о С) Стрела провиса (мм) Результаты получены на основании испытаний, проведенных в лаборатории Kinectrics Lab: сила тока 1600А, длина пролета 69 метров

Сравнение эффективности передачи тока Провод АССС – это оптимальное по эффективности решение

Сравнение характеристик Характеристика \ Тип провода АС 125/20.4 AССC 160 Разница АС 330/30.0 AССC 380 Разница Площадь поперечного сечения провода мм²193181,7-6%364,1418,515% Эквивалентное сечение Alмм²125153,723%335371,311% Диаметр проводамм15,6715,650%24,823,55-5% Удельная масса проводакг/км503,5479,7-5% % Номинальное усилие на разрывкН45,769,151%88,85122,738% Удельное сопротивление провода при 20ºСОм/км0,23080, %0,08610, % Номинальный постоянный токА % %

Эксплуатационные параметры провода АССС Максимальная рабочая температура - макс. длительная температура жилы180°С - макс. длительная температура поверхности175°С - макс. рабочая температура сердечника200°С Тип композитного материала- гибридный с углеродными волокнами Максимальная прочность - Критерий 1: 98% предельного напряжения при растяжении (стандарт Американского общества по испытанию материалов) - Критерий 2: 24 часа нагрузки 80% предельного напряжения при растяжении Поведение отожженного алюминия при длительной нагрузке Снижение прочности алюминия требует использования сверхпрочных проводов Низкое сопротивление - коэффициент заполнения алюминия - 93 ± 2% - за счет более высокой проводимости провод АССС позволяет передавать ту же мощность при температурах на 60-80°С ниже, чем другие высокотемпературные провода

Арматура для проводов АССС В основном арматура для крепления проводов АССС используется такая же, как и для проводов АCSS. Отличаются два элемента: соединительный и натяжной зажимы Рымболт Зажимная втулка Корпус зажимной втулки Традиционную проблему для алюминия представляют сплющивание провода под натяжной арматурой – избавиться от них позволяет процедура обратной опрессовки проводов АССС.

Преимущества проводов АССС Провод АССС, содержащий на 28% больше отожженного алюминия при том же диаметре, позволяет удвоить номинальный ток, а значит, увеличить пропускную способность линии в 2 раза! Повышенная проводимость материала позволяет сократить потери линии и связанные с ней выбросы в атмосферу более чем на 35%, что дает возможность увеличить передаваемую мощность при меньших затратах на производство энергии В проводах АССС используется запатентованный композитный сердечник, который обеспечивает высокую прочность провода и меньший провис по сравнению с другими проводами Меньший провис позволяет увеличивать длину пролета между опорами на новых линиях, а уменьшение количества опор снижает стоимость проекта Стойкость к воздействию среды – отсутствие коррозии или возникновения электролиза между алюминиевыми проволоками и сердечником Большая эластичность сердечника сокращает нагрузку на опоры при наличии льда и ветра Позволяет заменить провода типовых конструкций без существенных доработок проекта и сокращает капитальные расходы на новых линиях

Монтажные работы Монтаж проводов Lamifil и арматуры не должен вызывать затруднений у профессиональных монтажников. Оборудование, используемое при монтаже, а также технология установки, являются типовыми и практически не отличаются от технологии и оборудования при установки стандартного сталеалюминиевого провода. Особое внимание при монтаже уделяется использованию блоков с большими диаметрами и специальных зажимов во избежание излишнего перегибания провода. Рекомендуемая технология раскатки провода – метод «под тяжением». Эта технология позволяет производить плавную раскатку провода, не допуская касания земли и волочения. При этом внешний повив остается неповрежденным, а сердечник застрахован от возможных изломов и деформаций. Сим-Росс предлагает оборудование фирмы Tecmec (Италия): лебедки, натяжные и тормозные машины, а также устройства, обеспечивающие безопасность монтажа.

Техническая и проектная поддержка Компания «Сим-Росс» оказывает поддержку в проектировании и монтаже проводов Lamifil, арматуры и аксессуаров. Технический персонал готов ответить на ваши вопросы и оказать поддержку в создании успешного проекта семь дней в неделю и двадцать четыре часа в сутки. Вся поставляемая продукция сертифицирована для применения в России и с странах СНГ.