На сегодняшний день в электросетевом комплексе России существует проблема её низкой энергоэффективности. Важнейшим показателем энергетической эффективности электроэнергетической системы является уровень потерь энергии. В условиях роста потерь электроэнергии в электрических сетях увеличивается количество вопросов, требующих безотлагательного решения. Среди них: реконструкция и техническое перевооружение электрических сетей; совершенствование проектных решений путем использования прогрессивных технических разработок, современных технологий и материалов, повышающих безотказность, долговечность и ремонтопригодность линий электропередачи.

В связи с этим, в настоящее время актуален вопрос поиска и внедрения инновационных проводников с улучшенными характеристиками: высокой электропроводностью, высокая механическая прочность, устойчивостью к высоким температурам, старению и агрессивным воздействиям со стороны окружающей среды.

В качестве иллюстрации данного тезиса, можно привести цитату из Протокола Технического Совета ПАО «Россети» (п.2, Протокол № 1ТС/2017 от 25 мая 2017 г.): «В ПАО «Россети» эксплуатируется 44 тыс. км провода новых типов или 1% от общей протяженности провода (4,5 млн. км), из них более 41 тыс. км - СИП различных модификаций, что составляет 0,9 % от общей протяженности провода и менее 3 тыс. км - неизолированный провод, что составляет менее 0,1 % от общей протяженности провода».

Цель работы – Создание конструкции провода позволяющего увеличить пропускную способность без полной реконструкции ВЛ, максимально увеличив токоведущую часть, минимизировав стальной сердечник, но без значительной потери прочности.

Оценка потенциала энергоэффективности линий электропередачи напряжением 110 кВ при использовании высокотемпературного провода марки АСВТ, опередила создание провода в двух исполнениях включая высокотемпературное.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:
1. Разработать технологичную конструкцию стального сердечника меньшего диаметра, но без значительной потери прочности.
2. Выполнить сравнительный анализ возможных токовых нагрузок высокотемпературных и стандартных сталеалюминиевых проводов по условию сохранения механической прочности при изменяющихся параметрах среды.
3. Оценить влияние пластической деформации провода на снижение намагниченности внутри проволок и сокращения тепловыделения от стального сердечника при эксплуатации в сети напряжением 110 кВ.
4. Произвести анализ влияния изменения ветровой нагрузки на интенсивность гололедообразования на компактированных проводах при их эксплуатации в электрических сетях высокого напряжения.
5. Выполнить расчет экономического эффекта при внедрении современных высокотемпературных проводов АСВТ в отечественной электроэнергетике для ВЛ-110.

Причины, по которым в разработку была включена высокотемпературная модификация:
- большой потенциал коммерциализации именно этой модификации, за счёт перспектив применения в южных регионах (исследования содержатся в настоящем отчёте), при построении кольцевых схем сети и значительного увеличения пропускной способности старых ВЛ (последние два тезиса нашли своё подтверждения на заседании Технического Совета ПАО «Россети» (п.2, Протокол № 1ТС/2017 от 25 мая 2017 г.).
- отсутствие необходимости дополнительных затрат на разработку, благодаря имеющимся результатам работ по проводу АСВТ.

Методы исследования  включали в себя математические расчеты и модели; анализ существующих экспериментальных результатов и патентов; обработку результатов расчетов и моделирования; отбор оптимальных вариантов для производства образцов; экспериментальное подтверждение результатов расчётов.

Достоверность результатов и выводов работы:
Экспериментальное подтверждение результатов расчётов, при проведении испытаний образцов, произведённых в металле.

Полученные результаты сопоставлены с результатами моделирования, имеющимися данными утвержденных методик, ГОСТов, нормативных документов и результатов иных исследований.

Основные тенденции модернизации ВЛ ведущими электросетевыми компаниями мира свидетельствует о том, что перспективным направлениями является разработка новых конструкций провода, но без значительного удорожания, и работающего с «простой» арматурой.

Тренды: увеличение электропроводности и механической прочности, коэффициента заполнения внутреннего пространства, устойчивость к высоким температурам, малый вес, устойчивость к старению и воздействию окружающей среды.

Полное исследование http://energoservise.co...