Инновационные решения в электросетевом комплексе. Рост энергоэффективности электропередачи за счет применения современнейших решений в производстве проводников
 
Энергетика

Инновационные решения в электросетевом комплексе. Рост энергоэффективности электропередачи за счет применения современнейших решений в производстве проводников

05.10.2010
Рубрика: Энергетика

Обсуждают на форуме (60)

Информация предоставлена: ООО НПК «Сим-Росс»

3697 просмотров

ООО «Научно производственная компания «Сим-Росс» по праву считается одним из крупнейших поставщиков комплексных инновационных решений для энергетических, нефтегазовых, промышленных, горнодобывающих, строительных, транспортных и других отраслевых компаний. Современные электротехнические решения «Сим-Росс» основаны на высокотехнологичной энергосберегающей продукции ведущих мировых производителей и включают широкую номенклатуру кабельно-проводниковой продукции, арматуры, энергетического оборудования.

Официальный представитель Lamifil в России – Группа компаний «Сим-Росс»

История
1929
Основание компании Lamifil в качестве “Sociеtе Franco-Belge des Laminoirs et Trefileries d’Anvers s.a.” (АО «Франко-Бельгийская компания прокатно-волочильных станов Антверпена») с производственными площадками в Hemiksem (Бельгия) и Chauny (Франция). В 20 веке компания Lamifil станет всемирно известным производителем медной катанки, а также широкого ассортимента медной проволоки для различных целей.

В наши дни основной деятельностью компании Lamifil является производство алюминиевых и медных проволок и проводников, а также проволок и проводников из алюминиевых и медных сплавов.

Компания Lamifil разрабатывает, изготавливает и продает качественную продукцию для различных секторов мирового рынка. Компания Lamifil производит самую разнообразную продукцию: подразделение, занимающееся изготовлением алюминиевой продукции: начиная с продукции для передачи и распределения электроэнергии и заканчивая продукцией из сплавов бытового назначения; подразделение, занимающееся изготовлением медной продукции: начиная с продукции для электрификации железных дорог и заканчивая решениями для авиационной и автомобильной промышленности.

В ассортименте компании есть уникальная продукция для передачи и распределения электроэнергии европейского производителя «Lamifil» (Бельгия) от стандартных кабелей до суперсовременных проводов для воздушных линий электропередач напряжением до 750 кВ,  прекрасно зарекомендовавшая себя благодаря надежности и эффективности.

На сегодняшний день продукция «Lamifil» представлена в виде следующих направлений:

  • решения для линий электропередачи и распределительных сетей;
  • алюминиевые сплавы, используемые для воздушных проводов;
  • проводники АААС UHC;
  • проводники с зазором GZTACSR и GTACSR;
  • проводники ACCC;

На продукции для воздушных линий электропередач, ее преимуществах и технических особенностях  нам бы хотелось остановиться более подробно.

Оптимизация эффективности использования энергии в неизолированных проводах для воздушных линий электропередач

ACCC™ — это передовая технология, использующая сердечник из высокопрочного Углерода.

Гибридные композитные материалы с углеродным волокном обеспечивают очень высокие эксплуатационные показатели и долговечность в тех случаях, когда использование металлов и сплавов не дает таких результатов.

Разработанные для использования в военной авиации и авиакосмической промышленности, композитные материалы из углеродных волокон могут значительно улучшить эксплуатационные характеристики; эти материалы используются на протяжении вот уже более 40 лет.

Идея провода с углеродным волокном не нова; однако от неё отказались из-за углеродно-алюминиевой коррозии и очень сложного монтажа:

Инновационная, запатентованная конструкция компании СТС – это технология, с помощью которой стало возможным применять провода с углеродным волокном в проводе АССС.

В алюминиевом композитном проводе (ACCC™) используется высокопрочная гибридная композитная жила выдерживающая тепловой провис благодаря низкому коэффициенту теплового расширения. Более низкий вес жилы ACCC™ позволяет использовать больше алюминия в проводе при любом диаметре без ущерба для веса проводника. Это позволяет сократить потери линии при увеличении пропускной способности. Таким образом, запатентованная жила является основным компонентом высокоэффективного воздушного провода – следующего поколения в сфере передачи и распределении энергии. Технология ACCC™ заменяет старые проводники, предлагая более экономичное решение для сегодняшних потребностей.

Рис. 1 Эффективная и несущая мощность по току для различных типов проводника одного веса.

Проводники ACCC™ состоят из трапециевидных высокоэффективных алюминиевых проволок, которые спирально расположены вокруг гибридной жилы из углеродного волокна. Проводник ACCC™ был спроектирован для сочетания энергоэффективности с термостойкостью и может работать при более низкой температуре по сравнению с другими проводниками такого же диаметра и веса.

Преимущество 1 — самый современный и эффективный проводник для модернизации системы

  • Алюминий высокой проводимости уменьшает потери линии на 30-40% по сравнению с проводниками типа АС такого же размера и веса;
  • Меньшие потери линии означают меньшие затраты электроэнергии и выбросы СО2 в атмосферу;
  • Удвоение пропускной способности существующих линий AC при минимальных модификациях опор из-за незначительного теплового удлинения;
  • Способность выдерживать высокие рабочие температуры и высокая проводимость обеспечивают большую передаваемую мощность;
  • Модернизация новых линий и конструкций с точки зрения эффективности и экономичности, с возможностью использования анкерных опор меньшей высоты или меньшее количество опор благодаря высокой прочности и значительному сокращению теплового провиса, что в свою очередь сокращает финансовые и временные затраты на проектирование и строительство.

Преимущество 2 — современная конструкция

  • Более прочные и легкие по сравнению с проводами с несущей стальной жилой;
  • Низкий коэффициент теплового расширения уменьшает стрелу провиса;
  • на 25-30% большая проводимость алюминия без ущерба размеру или весу увеличивает пропускную способность и эффективность.

Рис. 2 Зависимость стрел провиса от температуры

Сравнение проводов АССС с существующими аналогами:

  ACSR Lion ACSS Hen INVAR Hen GAP
265
ACCR 636-T16 AAAC Upas ACCC 380
Amsterdam
Площадь алюминия (мм²) 238 242 225 265 322 362 369
Внешний диаметр (мм) 22.30 22.43 21.21 22.61 25.15 24.71 23.55
Вес (кг/км) 1,095 1,111 1,190 1,095 1,068 1,000 1,085
Предел прочности на разрыв (кг/км) 100 93 110 108 112 105 110
Сопротивление переменному току при 75°С (Ом/км) 0.1448 0.1391 0.1482 0.1358 0.1048 0.1096 0.093
Полная мощность при 1000А (мВт) 381 381 381 381 381 381 381
Мощность потерь при 1000А (мВт) 30.4 29.7 32.5 28.5 20.2 21.2 17.6
Чистая мощность при 1000А (мВт) 351 351 349 353 361 360 363
Температура провода при 1000А (°С) 133 130 142 126 96 100 90
Предварительное натяжение при 15°С (кН) 20.1 18.7 22 21.5 22.3 20.9 24.4
Сила тока при 75°С 695 710 678 721 844 821 881
Сила тока при 100°С 846 860 821 873 1,057 1,001 1,067
Сила тока при 175°С 1159 1,165 1,112 1,186 1,394 1376 1,466
Провес: пролет 400м при 20% предела прочности на разрыв при 1000А (м) 14.32 14.51 12.07 13.75 11.93 13.72 9.84
Провес: пролет 400м при 20% предела прочности на разрыв при 75°С (м) 13.12 13.38 11.60 12.26 11.67 12.55 9.80
Провес: пролет 400м при 20% предела прочности на разрыв при 100°С (м) 13.65 13.90 11.77 13.13 11.97 13.73 9.86
Провес: пролет 400м при 20% предела прочности на разрыв при 175°С (м) 15.15 15.39 12.29 14.70 12.85 16.90 10.03
Условия проведения испытаний: Длина=60км, 1 цепь, Напряжение=220кВ, Температура окружающей среды=20°С, Температура подвески=15°С, Скорость ветра=0.50м/сек., Поднятие=50м, Широта=48° с.ш., Азимут=восток-запад, Коэффициент поглощения=0.6, Коэффициент излучения=0.6

Техническое обеспечение
Для использования с проводниками АССС™ был разработан полный ассортимент технического обеспечения. После прохождения краткого курса обучения применение проводов АССС эффективно и просто. Для того, чтобы гарантировать оптимальную работу проводника АССС™ необходимо применение натяжных, поддерживающих зажимов и соединительных муфт только лицензированных производителей.

Монтаж
Установка проводников АССС™ может осуществляться только специалистами. Lamifil может организовать необходимое обучение и контроль за монтажом, в ходе которого монтажные бригады или отдельные специалисты могут приобрести опыт и получить сертификат монтажника проводников АССС™.

В то время как для монтажа проводников АССС™ не требуется использование специальных инструментов, оборудование должно соответствовать конкретным размерам проводника АССС™. В этом отношении Lamifil может предложить помощь и при необходимости рекомендовать монтажные инструменты для использования с проводником АССС™. Значительно облегчает монтаж систематическое использование 60-тонного опрессовочного инструмента для всех размеров проводников АССС™ для опрессовки натяжных зажимов и муфт на проводнике АССС™.

Перед монтажом провода АССС инженеры и монтажники проходят  соответствующее обучение и получают сертификаты в компании СТС cable:

  1. команды обученных монтажников в США, Европе и Китае
  2. многочисленные монтажные проекты, в процессе которых уже был накоплен богатый  опыт;
  3. удобство и легкость в проведении монтажных работ.

Компания СТС всегда предоставляет своих собственных инженеров для обеспечения правильности монтажа, а также выдает сертификаты  о прохождении обучения монтажу провода АССС.

Пример применения проводов АССС и обоснование экономической эффективности

Клиент: American Electric Power
Требование: увеличить мощность линии
Необходимо: заменить кабель на линии длиной 11,5 миль со старым кабелем 666 kcmil ACSR
Заменить на: АССС 1020 kcmil “Drake” (General Cable)
Напряжение: 161 кВ
Расположение: Северо-запад Арканзаса (Чамбер Спрингс)
Общее сокращение потерь при замене кабеля: 1,1 МВт
Сокращение потерь линии в процентном отношении по сравнению с первоначальными: 39,3%
Примерная прибыль на инвестиции – 40-60%

  Первоначальная линия С кабелем АССС Сокращение потерь
Потери линии 2,8 МВт 1,9 МВт 0,9 МВт
Потери системы 287,5 МВт 286,4 МВт 1,1 МВт
Тип ACSR/TW ACCC/TW ACCC/TW
Наименование провода ANTHABASKA CHUKAR LAPWING
Площадь алюминия (кило круговой мил) 1949 2242 1966
Вес (фунт./кв. фут) 2,199 2,225 1,960
Диаметр (дюйм) 1.504 1.602 1.504
Первоначальное натяжение (фунт) 15,500 15,500 15,500
90С фазный ток (А) 2,791 3,032 2,816
100С фазный ток (А) 3,111 3,385 3,140
180С фазный ток (А0 ---- 5,327 4,910
Значение сокращения потерь линии (долл./год) ---- $3,685,443 $650,000
Стоимость провода (долл./фут) $9.20 $14.96 $12.09
Простая окупаемость только от сокращения потерь линии ----- 2.87 года 9.69 лет
Провес при 1 дюйме льда 37 37 33
Провес при 3,111 А 44 40 35
Сокращение выбросов СО2 (метрических тонн в год) --- 34,692 5,157
Стоимость выбросов СО2 по 30 долл./тонну (долл./год) ---- $ 1,040,772 $155,000

ПОДРОБНЕЕ О КОМПАНИИ

Обсуждают на форуме (60)

Нужен кабель? Оформи заявку бесплатно