Эксплуатация линий распределительных сетей систем электроснабжения

ФГБОУ ВО

СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Е. Е. ПРИВАЛОВ, А.В. ЕФАНОВ, С.С. ЯСТРЕБОВ,

В.А. ЯРОШ

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЛИНИЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ 

СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 

Под редакцией 

доцента Е.Е. Привалова 

Учебное пособие 

Ставрополь

2018

УДК 621.311 

Рецензенты:

кандидаты технических наук, доцент В. Н. Шемякин;

кандидат технических наук, доцент А. В. Ивашина 

(кафедра Электроснабжения и эксплуатации электрооборудования)

Эксплуатация линий распределительных сетей систем электроснабжения: учебное 

пособие. / Е.Е. Привалов, А.В. Ефанов, С.С. Ястребов, В.А. Ярош, под ред. Е.Е. 
Привалова. – Ставрополь: Изд-во ПАРАГРАФ, 2018. - 168с.

В учебном пособии изложены основные положения по проверкам и ремонтам, 

поиску и устранению неисправностей при эксплуатации линий электропередач 
распределительных сетей. Пособие содержит часть теоретического и практического 
материала лекций и лабораторного практикума по дисциплине профессионального 
цикла «Эксплуатация систем электроснабжения». 

Пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся 

по направлению 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника», профиль подготовки 
«Электроснабжение», квалификация «Бакалавр техники и технологии».

УДК 621.311 

 Е.Е. Привалов, А.В. Ефанов, С.С. 

Ястребов, В.А. Ярош 2018 

ВВЕДЕНИЕ

Модульная дисциплина «Эксплуатация систем электроснабжения» 

тесно 
связана 
с 
базовыми
дисциплинами,
преподаваемыми
на 

электроэнергетических факультетах высших учебных заведений
и 

являются дисциплинами профессионального цикла, которые создают
фундамент для студентов при изучении других специальных дисциплин на 
выпускном курсе.

Целью 
освоения 
второго 
модуля
«Эксплуатация 
линий 

распределительных 
сетей 
систем 
электроснабжения» 
является 

приобретение базовых знаний о методах технического обслуживания и 
ремонта сетей в период эксплуатации систем электроснабжения 
промышленных и сельскохозяйственных объектов, а также жилого сектора.

Изучение модуля позволит сформировать навыки для решения 

прикладных задач возникающих при плановом техническом обслуживании 
и 
ремонте
воздушных 
и 
кабельных 
линий 
электрических 

распределительных сетей. Развитие инженерной базы знаний необходимо 
будущим бакалаврам техники и технологии для решения прикладных задач 
возникающих при эксплуатации распределительных сетей современных
систем электроснабжения.

Полученные
знания и умения
позволят
студентам
закрепить 

профессиональные компетенции такие как, способность использовать 
нормативные документы в своей профессиональной деятельности; 
составлять и оформлять оперативную техническую документацию, 
предусмотренную правилами эксплуатации воздушных и кабельных линий
электрических распределительных сетей; готовностью к проверке 
технического состояния и остаточного ресурса оборудования сетей;
организации профилактических осмотров и текущего ремонта систем 
электроснабжения.

Будущие электромонтеры, техники и технологи должны обладать 

глубокими знаниями, так как им необходимо иметь дело со сложными и 
разнообразными 
электроустановками
систем 
электроснабжения 

промышленных и сельскохозяйственных объектов, а также жилого сектора, 
уметь правильно ее эксплуатировать, предупреждать аварии, быстро 
устранять неисправности воздушных и кабельных линий в электрических 
распределительных сетях различного типа.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Современные распределительные сети систем электроснабжения 

промышленных и сельскохозяйственных объектов, а также жилого сектора 
находится 
на 
этапе
модернизации. 
Помимо 
организационных 
и 

инженерных мероприятий, проводимых с целью внедрения оптимальной 
структуры управления передачей
электроэнергии
и эксплуатацией

электрических 
сетей,
большой 
объем
работ 
осуществляется
по 

техническому перевооружению линий и сетей.

Основное направление таких работ связано с применением линий 

электропередач 
напряжением 
выше 
1000В
с 
самонесущими 

изолированными проводами, использованием принципиально новых 
устройств релейной защиты и автоматики линий, широким внедрением 
диагностических устройств в районных электрических сетях. 

Основными особенностями воздушных линий с самонесущими 

изолированными проводами (СИП) по сравнению с традиционными
линиями с применением неизолированных проводов являются:

 наличие изоляции на токоведущих жилах;
 отсутствие траверс и изоляторов;
 минимальное расстояние между токоведущими жилами, которое 

ограничивается только толщиной изоляции и обуславливает малое 
реактивное сопротивление линии.
Таким 
образом,
преимущества 
при
эксплуатации
линий 

электропередач 
с 
СИП
состоят 
в
повышении 
надёжности

распределительных сетей и, как следствие этого, большим снижением
эксплуатационных затрат при техническом обслуживании и ремонтах. 

Преимущества воздушных линий с самонесущими изолированными 

проводами при ремонте и эксплуатации следующие:

 простота конструктивного исполнения опор;
 простота исполнения ответвлений линий с СИП от опоры;
 простота исполнения многоцепных линий, возможность исполнения 

четырёх - и более цепных линий;

 возможность совместной подвески нескольких цепей линий на основе 

СИП с линиями напряжением 6-10кВ и линиями связи;

 уменьшение безопасных расстояний воздушных линий с СИП от 

зданий и инженерных сооружений;

 применение для опор линий с СИП стоек меньшей длины;
 увеличение длины пролётов;

 прокладка линий с СИП по стенам зданий и сооружений;
 эстетичность конструктивного исполнения воздушных линий c СИП

в условиях жилой застройки при отказе от опор на тротуарах и 
монтаже линии по фасадам зданий;

 эстетичность линий с СИП для уличного освещения;
 отсутствие необходимости в вырубке просеки для воздушных линий 

с СИП перед монтажом;

 простота монтажных работ и уменьшение сроков ремонта.

Большие 
изменения, 
в 
связи 
с
применением
модульных 

микроэлектронных устройств, в области оборудования для проведения 
пусконаладочных 
работ, 
профилактических 
измерений 
и 

эксплуатационных испытаний воздушных линий современных на основе 
СИП.

Наряду с внедрением
средств производства и распределения 

электрической 
энергии
последнего 
поколения,
в 
системах 

электроснабжения 
проводятся
работы 
по 
совершенствованию

организационных форм и технологических процессов эксплуатации, 
направленных 
на 
сокращение 
времени 
проведения 
текущих 

профилактических 
и 
восстановительных 
работ
на 
традиционных 

кабельных, воздушных линиях электропередачи и линиях с СИП.

В связи с этим электротехнический персонал, эксплуатирующий

воздушные линии электропередачи и линии с СИП, должен иметь ясное 
представление о тех процессах и явлениях, которые протекают в их 
электрооборудовании при длительной эксплуатации. 

Знать принципы построения и функционирования части системы 

эксплуатации 
оборудования
традиционных 
воздушных 
линий 

электропередач и с применением СИП, а также о тех мерах, которые 
работники должны
выполнять для поддержания
работоспособного 

состояния районных электрических сетей и городских сетей в целом.

Эффективность функционирования потребителей в значительной 

мере зависит от надежности их электроснабжения. Бесперебойность 
электроснабжения достигается выполнением комплекса мероприятий, 
направленных на поддержание оборудования традиционных воздушных 
линий электропередач и с применением СИП, а также районных и 
городских 
распределительных 
электрических 
сетей 
систем 

электроснабжения в исправном состоянии.

ГЛАВА 1. СВЕДЕНИЯ О ПРОИЗВОДСТВЕ
И РАСПРЕДЕЛЕНИИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

1 ТИПЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ

В настоящее время электрическую энергию производят на 

электростанциях с помощью электрических генераторов, вращаемых 
первичными двигателями паровыми машинами или
турбинами, 

гидравлическими турбинами, двигателями внутреннего сгорания.

Электрические 
станции 
разделяют 
по 
особенностям 

технологического процесса преобразования энергии и виду используемого 
энергетического ресурса. Более 80% станций вырабатывается тепловыми 
электростанциями на органическом топливе, остальная - гидравлическими 
и атомными электростанциями. Использование для производства других 
источников энергии (солнце, ветер, морские приливы, геотермальные воды 
и др.) пока ограничено только опытными или опытно-промышленными 
установками.

В России и большинстве других стран для производства и 

распределения электроэнергии принят трехфазный переменный ток 
частотой 50 Гц, что объясняется большей экономичностью ее передачи на 
большие расстояния, а также использованием в качестве электропровода
надежных асинхронных двигателей переменного тока.

Выгодно сооружать крупные электростанции (сотни тысяч кВт), так 

как себестоимость электроэнергии на них значительно ниже, чем на 
мелких. Наибольший эффект дает сооружение электрических станций 
вблизи потребителей. Однако источники энергии (месторождения нефти, 
газа, угля) находятся в отдалении от городов. 

Перевозка топлива на железнодорожном, водном и других видах 

транспорта чрезвычайно дорога, поэтому строительство электростанций 
ведется, как правило, вблизи источников энергоресурсов, а передача 
электроэнергии осуществляется по воздушным линиям электропередачи 
(ЛЭП) высокого напряжения (рис.1.1).

По 
типу 
первичного 
двигателя 
тепловые 
электростанции 

подразделяют на паротурбинные, газотурбинные и дизельные. Все чаще 
применяют комбинированные схемы с паротурбинными и газотурбинными 
двигателями - парогазовыми энергоустановками. 

Дизельные электростанции используют в качестве автономных 

источников 
для 
резервирования 
электроснабжения 
ответственных 

потребителей первой категории, а также для производства электроэнергии 
в зонах, где отсутствует централизованное электроснабжение.

Рис.1.1. Обобщенная схема 

«Источники – Линии – Сети - Потребители» 

На тепловых электростанциях в качестве топлива применяют уголь, 

торф, горючие сланцы, газ, мазут. Энергия сжигаемого топлива 
преобразуется в паровом котле в энергию водяного пара, приводящего во 
вращение турбоагрегат (паровую турбину, соединенную с генератором). 

Паровые турбины имеют ряд преимуществ по сравнению с другими

первичными двигателями, которую можно изготовить на частоту вращения 
генератора и соединять с ним с помощью механической связи. Паровые 
турбины обладают равномерным ходом, что важно для получения 
постоянной частоты электрического тока (рис.1.2).

Рис.1.2. Схема строения тепловой электростанции 

Современные газотурбинные установки (ГТУ) обладают не высокой 

экономичностью и потребляют высококачественное топливо (жидкое или 
газообразное). При малых капитальных затратах на сооружение установки
характеризуются высокой маневренностью, поэтому ГТУ используют в 
качестве пиковых энергоустановок. Газотурбинные установки имеют по 
сравнению с паровыми турбинами повышенные шумовые характеристики, 
требующие дополнительной звукоизоляции машинного отделения и 
воздухозаборных 
устройств. 
Воздушный 
компрессор 
потребляет 

значительную долю (50-60%) внутренней мощности газовой турбины.

Для повышения экономичности газовых турбин разработаны 

парогазовые установки (ПГУ). В них топливо сжигается в топке 
парогенератора, пар из которого направляется в паровую турбину. 
Продукты сгорания из парогенератора, после того как они охладятся до 
необходимой температуры, направляются в газовую турбину. Таким 
образом, ПГУ имеет два электрических генератора, приводимых во 
вращение: один - газовой турбиной, другой - паровой турбиной (рис.1.3.).

Рис.1.3. Схема газотурбинной электростанции

комбинированного типа 

При этом мощность газовой турбины составляет около 20% паровой. 

Вследствие специфического соотношения мощностей компрессора и 
газовой турбины диапазон изменения электрической нагрузки ГТУ 
невелик.

Атомные электростанции - это тепловые электростанции, которые 

используют тепловую энергию ядерных реакций. Одним из основных 
элементов атомных электростанций является реактор, в котором имеются 
замедлитель нейтронов и теплоноситель. В связи с аварией в 1986 году на 
Чернобыльской атомной электростанции и другими авариями, например, в 
Японии, приняты меры по повышению их надежности, созданию систем 
аварийной защиты, улучшению технологического процесса, повышению 
квалификации обслуживающего персонала (рис.1.4).

Гидроэлектростанции предназначены для выработки электроэнергии 

и 
сооружаются 
часто 
в 
составе 
гидротехнических 
комплексов, 

одновременно решающих задачи улучшения судоходства, ирригации, 
водоснабжения, защиты от паводков и др. На гидроэлектростанциях 
вырабатывается около 15% всей электроэнергии, производство которой 
осуществляется за счет энергии падающей воды. Высота падения воды 
называется напором. 

Рис.1.4. Принципиальная схема энергоблока Северской АЭС 

Создаваемый с помощью плотины напор определяется разностью 

уровней (бьефов) воды в верхнем (до плотины) и нижнем (после плотины) 
бьефах. Используя полученный перепад уровней воды, приводится в 
движение колесо гидротурбины, на одном валу с которой находится 
электрический синхронный генератор (рис.1.5).

Рис.1.5. Схема плотины гидроэлектростанции