Вестник МГТУ, 2022, Т. 25, № 4.

Вестник МГТУ. 2022. Т. 25, № 4. С. 324-333. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2022-25-4-324-333 Введение Воздушные линии (ВЛ) электропередачи классов напряжения 35-110 кВ являются важным звеном в функционировании региональных энергосистем и процессе передачи мощности потребителям в городах и районах Российской Федерации. В настоящее время данные о состоянии воздушных линий электропередачи не структурированы и носят разрозненный характер. Исследования ученых включают анализ режимов работы ВЛ, оценку их влияния на окружающую среду, выработку способов повышения эффективности функционирования данного оборудования. Работы отечественных ученых преимущественно касаются вопросов повышения эффективности эксплуатации ВЛ и направлены на решение технических задач. Так, в работе (Хамидуллин и др., 2016) представлены статистические данные, согласно которым наиболее часто повреждаемыми конструктивными частями ВЛ являются провода и грозозащитные тросы (51 %), изоляторы (32 %), а наименее подвержены повреждениям опоры (13 %) и арматура (4 %). На примере ВЛ 110 кВ "Якутск - Хандыга", трасса которой расположена в энергосистеме Якутии, рассмотрены причины массового падения опор на линии, заключающиеся в больших расстояниях между анкерными пролетами (более 26 км), что значительно превышает указанные в Правилах устройства электроустановок (7-е издание) (ПУЭ-7)1 10 км для линий класса напряжения выше 35 кВ, а также предложены мероприятия для снижения вероятности падения опор (Захаров и др., 2005). В исследовании (Писковацкий, 2011) для снижения вероятности повторного включения линии 110 кВ на устойчивое короткое замыкание средствами автоматики и уменьшения электродинамического и термического воздействия токов коротких замыканий на электрооборудование предложено широко использовать устройство импульсного локационного зондирования линии (рефлектометр), позволяющее обнаруживать устойчивые повреждения на линии и блокировать функцию автоматического повторного включения (АПВ). Данное устройство эксплуатируется в единственном экземпляре в Казанской энергосистеме в АО "Электросетевая компания" на ВЛ 110 кВ "Рыбная слобода - Камская". Для снижения количества аварий, вызванных образованием гололеда, разработаны устройства мониторинга ВЛ следующих типов: 1) осуществляющие контроль стрелы провеса фазных проводов в пролетах и фиксацию протекающих токов за счет использования съемных трансформаторов тока (Ярославский и др., 2017); 2) оснащенные датчиками гололедной нагрузки, продольного тяжения провода и температуры (Засыпкин и др., 2018); 3) использующие системы видеонаблюдения, которые осуществляют контроль удлинения и габарита фазных проводов до земли (Шилин и др., 201 7). Множество работ посвящено исследованию режимов работы высоковольтных линий электропередачи классов напряжения 35-110 кВ и оценке их влияния на другие сетевые объекты и окружающую среду. В работе (Залесова и др., 2015) на примере двух параллельных ВЛ 110 кВ с диспетчерскими наименованиями Л-132 и Л-133 филиала ПАО "Россети Северо-Запад" - "Колэнерго" произведен расчет наведенных напряжений при отключении одной из них. По результатам расчетов сделан вывод о том, что наименьшие значения наведенных напряжений характерны для линий при симметричных нагрузках без транспозиции проводов. Для защиты населения от воздействия электромагнитных полей ВЛ 110 кВ предложено использовать естественные лесополосы, которые позволяют уменьшить напряженность электромагнитного поля при прохождении через них тока, что было выявлено в результате опытных замеров в Воронежской области (Федоров и др., 2016). На примере филиала ПАО "Россети Сибирь" - "Омскэнерго" рассмотрен процесс снижения потерь мощности в линиях при установке на узловой подстанции 110 кВ "Тара" управляемого шунтирующего реактора типа РТУ-25000/110 стоимостью 35 млн рублей, который позволит обеспечить ежегодный экономический эффект от снижения потерь в размере 5,85 млн рублей (Третьяков и др., 2013). Для повышения надежности электроснабжения в работе (Левин, 2013) предложено использовать грозозащитный трос в качестве резервной фазы на одноцепных ВЛ 110-330 кВ. В результате моделирования также выявлено, что потери напряжения и коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности не превышают установленных ГОСТ 32144-20132значений. Исследования зарубежных ученых направлены на экономический анализ и охрану здоровья при эксплуатации высоковольтных линий электропередачи. В работе (Jayantha et al., 2020) оценивается стоимость недвижимости вблизи трассы высоковольтных линий электропередачи. В результате анализа выявлено, что на расстоянии до 300 м стоимость недвижимости на 18-34,2 % ниже, при этом стоимость недвижимости с видом на трассу линии ниже на 8 %. Аналогичное исследование стоимости недвижимости проведено в Шотландии (Sims et al., 2005), в ходе которого установлено, что недвижимость в пределах 100 м от трассы 1Правила устройства электроустановок. 7-е изд. (ПУЭ-7). URL : http://pue7.ru/pue7/sod.php. 2 ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. URL : http://docs.cntd.ru /document/1200104301. 325