Компания TenneT и Delft University of Technology будут изучать надёжность подземных кабелей

2268
28.01.2009, 12:34
В ближайшие годы компания TenneT (Нидерланды) и Дельфтский Технологический Университет (Delft University of Technology) будут тщательно контролировать эксплуатационные характеристики подземных кабелей на напряжение 380 кВ, которые должны быть проложены в регионе Рандстад (Randstad). С этой целью обе стороны подписали соответствующий договор. Подробное изучение процесса эксплуатации и контроль характеристик кабелей направлены на получение знаний обо всей системе электроснабжения после того, как в неё будут интегрированы подземные кабели. Это исследование, за которым будут внимательно следить все заинтересованные стороны по всему миру, должно определить и оценить возможности долгосрочной эксплуатации подземных кабелей. Проведение исследования рассчитано на период от шести до восьми лет. При принятии решения по строительству определённых участков сети ниже уровня земли учитывались особые обстоятельства. К таким обстоятельствам могут быть отнесены близость трассы электроснабжения к жилым районам или прохождение трассы через места, представляющие собой экологическую ценность или являющиеся ценными природными заповедниками. В 2008 году компания TenneT объявила о своих планах по прокладке новой 20-километровой подземной кабельной системы электроснабжения на 380 кВ в регионе Рандстад. Кабели будут проложены несколькими отдельными секциями вдоль всей трассы, которая будет иметь длину 87 км. Двадцатикилометровый подземный участок будет состоять из 240 км физического кабеля (т.е. пучка двенадцати индивидуальных кабелей) – этот инновационный подход выведет Нидерланды на передний край международного уровня развития и строительства кабельных систем. Результаты первоначального анализа, выполненного Дельфтским Технологическим Университетом, подтвердили, что 20-км длина подземной кабельной трассы в настоящее время является максимально возможной в случае сложной замкнутой магистральной электросети на 380 кВ в Нидерландах, особенно с учётом обеспечения безопасности и надёжности электроснабжения. Целью последующего исследования, которое должно быть проведено совместно Дельфтским Технологическим Университетом и компанией TenneT, является выяснение осуществимости с технической точки зрения и годности к эксплуатации протяжённых систем кабелей на 380 кВ. Исследование будет, главным образом, направлено на изучение и анализ надёжности подземных высоковольтных кабелей. Выделение тепла кабелями, работающими на полную мощность в течение длительных периодов времени, также будет подвергнуто изучению. Долгосрочный период исследования (6 – 8 лет) необходим для эффективного мониторинга поведения системы электроснабжения и самих кабелей. Несмотря на то, что строительство наземных участков сетей остаётся предпочтительным вариантом для 380-кВ систем, правительство Нидерландов решило, что общая длина всех наземных трасс не должна увеличиваться после 2012 года. Любая новая наземная линия на напряжение 380 кВ должна быть создана взамен существующей линии или под землёй в другом месте должна быть проложена линия на более низкое напряжение. Подземные кабели, рассчитанные на более низкие уровни напряжения(110 кВ или 150 кВ), подвергаются меньшему числу технических ограничений. Кроме того, по таким кабелям уже имеется накопленный в течение десятилетий опыт эксплуатации. Интересно отметить, что в опыте строительства и последующей эксплуатации 20-км кабельной трассы в регионе Рандстад будут принимать участие эксперты и из других стран – это будет международный опыт. Компания TenneT является одним из инициаторов создания международной рабочей группы, которая начнёт свою деятельность в январе 2009 года. Дельфтский Технологический Университет и компания TenneT будут участвовать в работе этой группы, которая обеспечит экспертам возможности для дискуссий и обмена знаниями и практическим опытом. Компания TenneT также планирует сотрудничать с компанией Energinet.dk, датским оператором систем передачи электроэнергии, в связи с тем, что аналогичные планы по строительству подземных кабельных систем на 380 кВ в настоящее время разрабатываются в Дании. По техническим причинам компания TenneT с большой осторожностью походит к строительству подземной 380-кВ кабельной трассы. Технические характеристики и поведение подземных кабелей отличается от воздушной линии. Кабели, передающие максимальные уровни напряжения (380 кВ), требуют экстенсивной компенсации реактивной мощности для того, чтобы они были управляемыми и контролируемыми. Кроме того, сложнозамкнутые сети высокого напряжения, состоящие как из кабелей, так и из воздушных линий, требуют управления мощностью для обеспечения сбалансированного распределения потоков в магистральной энергосистеме. Управление мощностью осуществляется с использованием серийных компенсаторов для того, чтобы электрическое сопротивление было аналогичным сопротивлению воздушных линий. Основной задачей для компании TenneT является поддержание требуемого уровня напряжения и объёмов передаваемой мощности при сохранении постоянного уровня частоты. Этого легче добиться, когда энергосистема проложена под землёй и оснащена соответствующим оборудованием для компенсации. Использование энергосистемы, состоящея из надземных линий и подземных кабелей, в которой экстенсивно применяется такое оборудование, приводит к неопределённости в отношении стабильности напряжения в энергосистеме. Как показывает опыт, нестабильность напряжения представляется основной причиной крупномасштабных аварий высоковольтных энергосистем, и для ремонта кабелей требуется намного более длительные периоды времени, чем для ремонта воздушных линий. Таким образом, прокладка подземных кабелей на напряжение 380 кВ связана со значительно более высоким уровнем рисков, чем строительство воздушных линий электропередачи.