«Умная» энергетика: комплектные переходные пункты

Переходные пункты: сложившаяся практика

Сегодня все чаще при проектировании энергетических или инфраструктурных объектов можно встретить техническое задание на переходный пункт для соединения воздушной и кабельной линий электропередачи. Активное развитие городов влечет за собой строительство новых кабельных линий и реконструкцию существующих воздушных линий с устройством кабельных вставок. Тем самым увеличивается потребность в организации таких переходных пунктов.

В России и в мире применяются разные конструктивные и электротехнические варианты перехода воздушной линии в кабельную, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Главный недостаток существующих переходных пунктов – отсутствие типовых или унифицированных решений, что влечет за собой индивидуальное проектирование в каждом конкретном случае. Сложность расчетов и трудоемкость проектных работ требуют больших временных и материальных затрат.

Если говорить о сложившейся практике, то в энергетике существуют три основных вида переходных пунктов – наземные открытые и закрытые пункты и пункты с размещением оборудования на опоре ВЛ. Состав оборудования каждого вида пунктов зависит от требований заказчика и может варьироваться от минимально необходимого до дополнительно устанавливаемого оборудования, решающего конкретные технические задачи. Так, могут устанавливаться устройства релейной защиты, противоаварийной автоматики, системы связи и наблюдения и прочее оборудование.

При заходах ВЛ на открытые распределительные устройства подстанций применяются открытые переходные пункты. Они представляют собой портальную конструкцию для приема проводов ВЛ и отдельно стоящие конструкции с электротехническим оборудованием. Железобетонные или металлические конструкции, а также оборудование располагаются на открытом воздухе, что затрудняет эксплуатацию в сложных климатических условиях и уменьшает срок службы. Кроме того, открытые переходные пункты занимают значительную площадь, для них необходимо устанавливать большое количество фундаментов, что усложняет задачу по размещению и эксплуатации оборудования, особенно в условиях плотной городской застройки.

Закрытые переходные пункты отличаются от отрытых тем, что предполагают размещение электротехнического оборудования в отдельном здании. Закрытые переходные пункты обладают высоким уровнем надежности по передаче электроэнергии, обеспечивают высокий уровень защиты окружающей среды и удобство в эксплуатации. Однако, они тоже имеют недостатки — требуют существенных капитальных затрат при строительстве и значительной площади землеотвода.

Зачастую используется переходный пункт с установкой электротехнического оборудования на опоре ВЛ. Оборудование размещают непосредственно на траверсах многогранной или решетчатой опоры или на специальных монтажно-эксплуатационных площадках, также организованных на теле опоры. Такое решение позволяет значительно сократить землеотвод, что имеет решающее значение при строительстве в условиях тесной городской застройки или на территориях крупных промышленных предприятий. До недавнего времени этот, казалось бы, простой и очевидный вариант имел существенный недостаток - отсутствие на каких-либо типовых и унифицированных решений. Каждый проект пункта на опоре разрабатывался ситуативно, сопровождаясь сложным расчетом металлоконструкций, подбором электротехнического оборудования, что зачастую приводило к несовместимости элементов, несоблюдению необходимых изоляционных расстояний и прочим конфликтным ситуациям. Ошибки при проектировании выявлялись на стадии приемки установленных и трудоемких в замене конструкций, их исправление приводило к аварийным ситуациям при эксплуатации линий электропередачи.

Новый подход к организации переходного пункта

Есть ли оптимальный выход из сложившейся ситуации? Альтернативой ситуативно проектируемым переходным пунктам стали пункты комплектные переходные опорные кабельно-воздушные (ПКПО-КВ) — унифицированные готовые решения для соединения воздушной и кабельной линий напряжением 35 и 110 кВ производства AMAST Power Lines (AMAST PL).

ПКПО-КВ представляет собой многогранную опору, на которую установлено электротехническое оборудование — концевые кабельные муфты, концевые коробки и ОПН. Они применяются при строительстве кабельных вставок в существующие ВЛ, кабельных отпаек от ВЛ, кабельном подходе ВЛ к распределительным устройствам подстанций, выносе ВЛ из пятна промышленной застройки, строительстве переходов ВЛ через автомобильные и железные дороги, другие инженерно-технические сооружения.

На наш взгляд, будущее – за этим видом переходных пунктов, и тому есть ряд причин. Использование ПКПО-КВ решает проблему в районах с высокой плотностью застройки и ограниченной площадью землеотвода, где сооружение наземного закрытого или открытого переходного пункта невозможно. Эстетичный внешний вид и лаконичные формы этого устройства позволяют ему стать органичной частью городского ландшафта. Переходные пункты могут быть быстро адаптированы под индивидуальные требования проекта, например, если необходима установка дополнительного оборудования или изменение конструкции под конкретные условия.

Как устроен ПКПО-КВ

Как уже говорилось, ПКПО-КВ могут применяться для линий электропередачи напряжением 35 и 110 кВ, одноцепных и двухцепных. Сейчас разработаны альбомы унифицированных технических решений, которые включают семь модификаций для ВЛ 35 кВ и четыре модификации для ВЛ 110 кВ в зависимости от количества цепей ВЛ, количества подвешиваемых грозотросов и устанавливаемого оборудования. Каждая из них рассчитана на подвеску сталеалюминиевых проводов и грозозащитных тросов различных марок, также допускается подвеска одного или двух ОКГТ и ОКСН. В альбомах представлены ПКПО-КВ, в состав которых входит основное электротехническое оборудование: концевые кабельные муфты, ОПН, концевые коробки для заземления экранов кабеля. Комплектные переходные пункты имеют большой потенциал для адаптации к требованиям заказчика и условиям конкретного проекта: на ПКПО-КВ может быть установлено дополнительное электротехническое оборудование (разъединители и выключатели, измерительные трансформаторы, средства РЗиА, средства связи и прочее). По запросу, на основании данных инженерно-геологических изысканий разрабатываются фундаменты для закрепления переходных пунктов.

Преимуществом ПКПО-КВ является его комплектность – поставка осуществляется с полным набором необходимого электротехнического оборудования, крепежом для его установки и стальной многогранной опорой, на конструкции которой расположены готовые узлы для закрепления оборудования. Переходные пункты оснащены кабельной лестницей, которая закрыта кожухом из листового металла до высоты 3 м над уровнем земли для защиты от механических повреждений и вандализма. Отдельное внимание производитель уделил удобству и безопасности обслуживания и эксплуатации. ПКПО-КВ укомплектован страховочными поручнями и лестницей для обслуживания и выполнения регламентных работ. По дополнительному заказу ПКПО-КВ может быть оснащен анкерной линией.

ПКПО-КВ соответствует требованиям действующих нормативных документов: ПУЭ-7 и актуализированным редакциям СНиП, и имеет широкую область применения: I-VII районы по ветру и I-VII районы по гололеду (согласно ПУЭ-7), населенная и ненаселенная местность, в том числе в районы Крайнего Севера, районы с сейсмичностью до 9 баллов.        

Несколько  примеров ПКПО-КВ в реальных условиях

В 2018 году по заказу горно-обогатительного комбината АО «Лебединский ГОК» на его территории для ЛЭП 110 кВ был установлен двухцепный переходной пункт 110 кВ ПКПО-КВ-110.1-2.1. В связи с плотностью промышленной застройки и близостью здания к месту установки пункта был разработан вариант опоры с укороченными траверсами. Также по просьбе Заказчика был разработан вибропогружаемый фундамент, так как технология вибропогружения является максимально щадящей для близ расположенных строений. С переходного пункта кабели были заведены на эстакаду. Изготовление пункта и его комплектация оборудованием были осуществлены за два месяца.

В 2017 году ко Дню Энергетика переходной пункт ПКПО-КВ-35-2 был установлен в рамках титула «Реконструкция ВЛ-35 кВ N61/62 с устройством кабельных линий в г. Петрозаводске». Заказчиком работ выступило «Карелэнерго» – филиал ПАО «МРСК Северо- Запада». Проект был также интересен нестандартными условиями реализации. Близость жилой застройки и необходимость установки переходного пункта на отвесном берегу реки заставила искать новые технические решения. В кратчайшие сроки была разработана повышенная опора (высота до нижней траверсы 19 м), также были разработаны и установлены высокопрочные анкерные фундаменты, позволившие сократить размеры фундаментной конструкции. Изготовление и поставка ПКПО-КВ-35-2 на приобъектный склад была выполнена всего за 2 месяца с момента заключения договора. По желанию Заказчика металлоконструкцию переходного пункта покрасили в корпоративный цвет.

В г. Гаджиево Мурманской области, на территории, которая географически относится к Крайнему Северу, установлен комплектный переходный пункт для линии напряжением 35 кВ в габаритах 110 кВ, разработанный по индивидуальным требованиям филиала «Кольский» ОАО «Оборонэнерго». Срок от разработки до выдачи с завода-изготовителя составил всего 1,5 месяца.

АО «НПО «Стример» является официальным дистрибьютором комплектных переходных пунктов ПКПО-КВ производства AMAST PL.