Pełny numer elektro.info 9/2015 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Linie kablowe czy linie napowietrzne - czynniki wpływające na wybór rodzaju linii wysokiego napięcia

W istniejących uwarunkowaniach techniczno-ekonomiczno-społecznych coraz częściej optymalnym wyborem jest decyzja budowy nowej linii elektroenergetycznej lub jej fragmentu jako linii kablowej.
W istniejących uwarunkowaniach techniczno-ekonomiczno-społecznych coraz częściej optymalnym wyborem jest decyzja budowy nowej linii elektroenergetycznej lub jej fragmentu jako linii kablowej.
Fot. J. Sawicki

W ostatnich latach w wielu krajach nasila się niechęć skierowana przeciw budowaniu nowych linii napowietrznych wysokiego napięcia i rosną społeczne oczekiwania lub nawet żądania, aby sieć elektroenergetyczna była rozbudowywana jako sieć kablowa. Z tego też powodu, dynamicznemu rozwojowi wysokonapięciowej sieci elektroenergetycznej coraz częściej towarzyszy dylemat – czy inwestor powinien zdecydować się na budowę linii napowietrznej, czy linii kablowej lub linii mieszanej (tylko we fragmentach będącej linią kablową). Każdy rodzaj linii można scharakteryzować listą zalet i wad.

streszczenie

Rozbudowa sieci elektroenergetycznej wysokiego napięcia wymaga odpowiedzi na pytanie: jaki rodzaj linii jest rozwiązaniem optymalnym w danej sytuacji. Mogą to być linie napowietrzne lub linie kablowe, a nowoczesne technologie pozwalają uzyskać coraz więcej zalet obu typów linii. Należy jednak sądzić, że w istniejących uwarunkowaniach techniczno-ekonomiczno-społecznych coraz częściej optymalnym wyborem jest decyzja budowy nowej linii elektroenergetycznej lub jej fragmentu jako linii kablowej.



abstract

Overhead lines or underground cable lines – factors which influence on choice of type of high voltage power line

ADevelopment of high voltage power network needs to fulfill such demands as: what kind of power line is optimal solution in particular situation. We can choose overhead line or cable line because modern technologies offer longer list of advantages for both types of each kind of line. It should be mentioned that in existing technical, economic and social conditions very often the optimal choice is the decision to construct the whole power line or its part as a cable line.

 

***

 

 

 

Jak wspomniano już w referacie zaprezentowanym przez autorkę na Konferencji KABEL 2013, jeżeli chce się sprawdzić, jakie tematy w elektroenergetyce są szczególnie dla niej ważne i wymagają badań oraz analiz, należy zapoznać się z problemami prezentowanymi na aktualnie odbywających się konferencjach, ale przede wszystkim, jeżeli myślimy o systemie elektroenergetycznym i urządzeniach wysokonapięciowych – to należy spojrzeć na tematy realizowane przez ­CIGRE w ramach pracy 16 Komitetów Studiów (Study Committee).

Ponieważ dla międzynarodowego stowarzyszenia ­CIGRE (Conseil International des Grands Reseaux Electiques lub International Council on Large Electric Systems) głównym zadaniem jest właśnie propagowanie wymiany aktualnych informacji naukowo-technicznych oraz podnoszenie poziomu wiedzy dotyczącej wytwarzania, przesyłu i rozdziału energii elektrycznej.

Dawniej obszar działania ­CIGRE obejmował tylko zakres wysokich i najwyższych napięć, jednak od kilku lat już oficjalnie przyjęto, że również tematyka średnich napięć mieści się w zakresie prac naukowych inspirowanych lub analizowanych przez ­CIGRE. Dlatego ­CIGRE obecnie zajmuje się nie tylko systemem elektroenergetycznym na poziomie wysokiego napięcia, lecz w obszarze zainteresowań stowarzyszenia znalazły się także relacje pomiędzy siecią WN a siecią dystrybucyjną średniego napięcia (i to zarówno w aspekcie problematyki technicznej, ekonomicznej, jak i organizacyjnej).

CIGRE publikuje wiele opracowań naukowych (tzw. Broszury Techniczne), które są efektem współpracy naukowców i ekspertów z różnych państw, w ramach komitetów studiów oraz grup roboczych (Working Groups), powoływanych w celu rozwiązywania wyłonionych problemów priorytetowych w danym okresie.

Informacje o opublikowaniu i krótkie omówienie zawartości tych Broszur Technicznych publikowane są w znanym i cenionym na całym świecie magazynie ELECTRA.

Rys. 1. Aspekty wpływające na wybór typu nowo budowanej linii elektroenergetycznej; rys. A. Rakowska
Rys. 1. Aspekty wpływające na wybór typu nowo budowanej linii elektroenergetycznej; rys. A. Rakowska

CIGRE już w roku 1996 zorganizowało wspólną sesję dla dwóch Komitetów Studiów (SC B1 Kable elektroenergetyczneSC B2 Linie napowietrzne), której tematem był problem wyboru: czy linia kablowa, czy linia napowietrzna. I już wówczas wskazywano, że wśród wielu czynników wpływających na wybór typu linii dla nowo budowanych fragmentów sieci elektroenergetycznych pojawia się aspekt społeczny, który będzie miał coraz silniejszy wpływ na decyzję inwestorów.

Na rys. 1. pokazano, jakie aspekty brane są pod uwagę przy podejmowaniu decyzji o wyborze rodzaju linii – zgodnie z raportem z roku 1996. Wśród rozpatrywanych czynników wymieniono m.in. względy estetyczne, wpływ pola magnetycznego, spadek wartości gruntu, wpływ pola elektrycznego, oddziaływanie na środowisko, wpływ na rolnictwo i hodowlę bydła, uciążliwość hałasu itd.

Z kolei w 1993 roku odbyło się w Niemczech spotkanie przedstawicieli operatorów sieci elektroenergetycznej (operatorów – określenie zgodne z obecną strukturą sektora energetycznego) z Europy, na które przygotowano raport z kilkunastu krajów na temat decyzji o wyborze typu planowanych nowych linii elektroenergetycznych.

Z przeprowadzonych ankiet wynikało, że na decyzję o wybudowaniu linii kablowej (a nie napowietrznej) w 33% przypadków wpłynęły naciski społeczne i wyniki debat publicznych.

Z kolei 29% decyzji wynikało z szeroko rozumianej ochrony środowiska – co wydaje się połączone z poprzednim przypadkiem. A równo po 18% decyzji zostało oparte na analizie topografii terenu, na którym miała powstać linia, oraz na ocenie przyczyn technicznych. Jednakże polityka większości operatorów zakładała, że linie kablowe należy budować jedynie wówczas, gdy niemożliwa jest budowa linii napowietrznych (np. w centrach dużych miast) oraz gdy napięcie linii nie przekracza 400 kV i tylko na krótkich odcinkach.

Czynniki wpływające na wybór rodzaju linii elektroenergetycznej WN

Informacje o oddawaniu do eksploatacji kolejnych linii elektroenergetycznych, których wybrane parametry techniczne stanowią przełamywanie następnych barier, docierają do nas coraz częściej.

W wielu państwach można obserwować bardzo dynamiczny rozwój sieci elektroenergetycznej – w niektórych krajach rozwój ten ma szczególnie duże tempo, a inwestycje energetyczne budzą zachwyt i niekiedy… zazdrość. Dotyczy to zarówno budowy coraz dłuższych linii napowietrznych, jak i linii kablowych charakteryzujących się coraz wyższymi zdolnościami przesyłowymi. Nowoczesne konstrukcje elementów wdrażanych do budowy linii – zarówno kablowych, jak i napowietrznych – pozwalają zapewnić wzrost niezawodności działania, zmniejszenie oddziaływania na środowisko i obserwowany w ostatnich latach dynamiczny rozwój linii prądu stałego dla obu typów linii [1].

Inwestor staje przed bardzo trudnym problemem – jak pogodzić oczekiwany rozwój sieci elektroenergetycznej na wszystkich poziomach napięcia z gwałtownymi protestami przeciwko budowaniu nowych linii napowietrznych w pobliżu osiedli mieszkaniowych. Protesty spowodowane są głównie obawą przed działaniem pola magnetycznego, ale i także względami „wizualnymi” (rys. 2a. i rys. 2b.).

Rys. 2a. Plakat wspierający protesty przeciwko budowie linii napowietrznej; rys. archiwim autorki (A. Rakowska)
Rys. 2a. Plakat wspierający protesty przeciwko budowie linii napowietrznej; rys. archiwim autorki (A. Rakowska)
Rys. 2b. Plakat wspierający protesty przeciwko budowie linii napowietrznej; rys. archiwim autorki (A. Rakowska)
Rys. 2b. Plakat wspierający protesty przeciwko budowie linii napowietrznej; rys. archiwim autorki (A. Rakowska)

Bardzo często jako najważniejsze kryterium przyjmowane są aspekty ekonomiczne. Jednostkowy koszt budowy linii kablowej zależy od bardzo wielu czynników, jednakże nadal linie kablowe wymagają wyższych kosztów inwestycyjnych w porównaniu do równoważnych linii napowietrznych. Wraz z rozwojem technologii produkcji kabli i osprzętu zauważa się jednak zmniejszanie tej różnicy w nakładach inwestycyjnych. Pozytywny przykład omawiano m.in. na jednej z sesji ­CIGRE, prezentując linię kablową 150 kV, której koszt budowy był tylko o 50% wyższy od kosztów budowy linii napowietrznej o tej samej zdolności przesyłowej.

Na niekorzyść kabli przytaczane są stosunkowo wysokie wartości wskaźników awaryjności charakteryzujących linie ułożone kablami o przestarzałej konstrukcji, lecz analiza światowych doświadczeń z eksploatacji linii ułożonych kablami o izolacji z polietylenu usieciowanego (XLPE) – stosowanymi już od wielu lat – napawa optymizmem, ponieważ wykazuje, że to wskaźniki awaryjności linii napowietrznych są wyższe niż dla linii kablowych wykonywanych tymi kablami.

Należy podkreślić, że obecnie eksploatowana sieć kablowa (w której w większości udało się wycofać z eksploatacji linie ułożone kablami o izolacji wytłaczanej, o konstrukcji tzw. pierwszej generacji z ekranem taśmowym) charakteryzuje się znacznie niższymi wskaźnikami awaryjności niż linie napowietrzne dla tego samego poziomu napięcia. Przy bezawaryjnej pracy linii kablowych, koszt ich eksploatacji jest niższy niż dla linii napowietrznych (konieczna wycinka drzew i gałęzi, awarie związane z ekstremalnymi warunkami atmosferycznymi itd.), ale pod warunkiem, że nie uwzględnia się w tym koszcie – kosztów usuwania awarii, które w przypadku linii kablowej są wyższe.

Czytaj też: Nowe wymagania dla kabli i przewodów w budownictwie – dyrektywa CPR a trasy kablowe część 1. >>>

Literatura

1. Rakowska A., Elektroenergetyczne linie napowietrzne i kablowe w pracach CIGRE, Sympozjum Nowoczesne rozwiązania w budownictwie sieciowym, Ostrów Wlkp. 11.01.2017
2. Rakowska A., Grzybowski A., Stiller J., Oddziaływanie linii kablowych najwyższych napięć prądu przemiennego (AC) na środowisko, opracowanie IE PP dla PSE Operator S.A., 2006
3. Swingler S., Daly J., Barber K., Gille A., Awad R.,… , Statistics of AC underground cables in power networks, CIGRE TB 338 WG B1.07, 2007, s.1-138
4. Benato R. , Del Brenna M., Di Mario C., Lorenzoni A., Zaccone E., A new procedure to compare the social costs of ehv-hv overhead lines and underground XLPE cables, CIGRE Session 2006, paper B1-301
5. Electricity Transmission Costing Study, An Independent Report Endorsed by the Institution of Engineering & Technology, Parsons Brinckerhoff, 2012
6. 5th CEER benchmarking report on the quality of electricity supply, Council of European Energy Regulators, 2011
7. 6th CEER benchmarking report on the quality of electricity and gas supply, 2016
8. Kouba D., Mezera D., Kopt M., Brož F., Smart improvement of distribution grid reliability, 23rd International Conference on Electricity Distribution Lyon, 15-18 June 2015 Paper 1240
9. Power Distribution in Europe – Facts & Figures, 2012
10. Verite J.C., Bjorlow-Larsen K., Conti R., …, Magnetic field in HV cable systems: systems without ferromagnetic component, CIGRE TB 104, 1996, s.1-32
11. Saltzer M., Gustafsson A., Jeroense M., Ghorbani H., Fälth J. F., Quist T., Bergelin P., A new voltage level for extruded DC cables, CIGRE Session 2016, paper B1-301
12. Penserini P., HVDC Projects, Wets’151, Wersal, 2015
13. Mehraban B., Dolan R., Casablanca C., Barthold L., Woodford D., Adapa R., Prospective DC conversion of a major 345 kV AC line, CIGRE Session 2016,paper B2-103
14. Alegria A., Chavez G., Escuti J., A 500 kV HVAC circuit conversion into a +/-500 kV HVDC bipole line in the Central Interconnected System (Chile), CIGRE Session 2016, paper B2 -107
15. Barber K., Issues related to long length HVAC cables – reliability of supply, Wets’15 (2015) Wersal

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Ten artykuł jest PŁATNY. Aby go przeczytać, wykup dostęp.
DOSTĘP ABONAMENTOWY
DOSTĘP SMS
W celu uzyskania dostępu do pełnego tekstu
niniejszego artykułu wyślij SMS o treści:
AP.EL4ZL na nr 74068
Opłata za wysłanie SMS-a: 4 zł + VAT (4,92 zł brutto)
Serwis SMS obsługiwany przez Dotpay
Usługa dostępna jest w sieciach: T-mobile, Orange, Plus GSM, Play, Heyah, Sami Swoi. Usługę Premium SMS obsługuje Dotpay.
Właścicielem portalu jest Grupa MEDIUM Sp. z o.o. S.K.A., z siedzibą w Warszawie, przy ul. Karczewskiej 18.
Zwrotnym sms-em otrzymasz Kod Dostępu, który wpisz w poniższe okienko. Kod będzie aktywny przez 24 godziny od pierwszego zalogowania.
Reklamacje usługi prosimy zgłaszać przez formularz reklamacyjny
Masz już abonament - zaloguj się:
:
:
zapomniałem hasła
Nie posiadasz konta - kliknij i załóż »
Nie masz abonamentu - wykup dostęp:
Abonament umożliwia zalogowanym użytkownikom dostęp do wszystkich płatnych treści na naszym portalu.
Dostępne opcje abonamentowe:
Pakiet: dwuletnia prenumerata papierowa (20 numerów) + dwuletni dostęp do wszystkich treści portalu (730 dni) - 185,00 zł
Prenumerata + on-line w promocyjnej cenie. Zamów już dziś!
Pakiet: roczna prenumerata papierowa (10 numerów) + roczny dostęp do wszystkich treści portalu (365 dni) - 105,00 zł
Prenumerata + on-line w promocyjnej cenie. Zamów już dziś!
Prenumerata elektroniczna (365 dni) - 79,00 zł
Roczny dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
Prenumerata elektroniczna (30 dni) - 15,00 zł
30 dniowy dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
Roczny dostęp dla prenumeratorów w specjalnej cenie - 0,00 zł
Jeśli zakupiłeś roczną prenumeratę papierową, masz możliwość skorzystania z bezpłatnego dostępu do wszystkich treści elektronicznych. Po weryfikacji danych skontaktujemy się z Tobą). Dostęp na czas trwania prenumeraty papierowej!
Dwuletni dostęp dla prenumeratorów w specjalnej cenie! - 0,00 zł
Jeśli zakupiłeś dwuletnią prenumeratę papierową, masz możliwość skorzystania z bezpłatnego dostępu do wszystkich treści elektronicznych. Po weryfikacji danych skontaktujemy się z Tobą). Dostęp na czas trwania prenumeraty papierowej!
Regulamin korzystania z portalu elektro.info.pl - zobacz regulamin
Uwagi prosimy zgłaszać na adres:
Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 5/2017

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Kamery termowizyjne - zobacz jaką wybrać »

Termografia w wersji Smart dla profesjonalistów (...) czytaj dalej »


Zobacz inspirujące łączniki do nowoczesnych pomieszczeń »

Czym chronić dużą liczbę obwodów sygnałowych »

Jakie włączniki do nowoczesnych wnętrz Ochrona przed przepięciami dla wielkiej liczby sygnałów?
Zaproponuj projektantom wysmakowaną awangardę i nowoczesność charakteryzujące współczesne wnętrza... czytaj dalej » Dzięki nowym połączeniom Push-in oraz zastosowaniu szczególnych elementów składowych (...) czytaj dalej »

Sposoby oznaczania kabli i przewodów »

Sposoby oznaczania kabli i przewodów Zobacz w jaki sposób trwale opisywać kable i przewody w instalacjach  czytaj dalej »


Oto dlaczego warto korzystać z usług materiałowych dla instalatorów »
Usługi materiałowe dla instalatorów

Poznaj korzyści zintegrowanych usług materiałowych dla instalatorów, detalistów, przemysłu, instytucji publicznych w zakresie branży elektrotechnicznej, instalacyjno-sanitarnej, grzewczej, wentylacyjnej i klimatyzacyjnej(...) czytaj dalej »


Projekt systemu rejestracji zakłóceń elektrycznych - zobacz » Poznaj niezbędne elementy układów zasilania wrażliwych odbiorów »
Projekt systemu rejestracji zakłóceń elektrycznych nowa generacja urządzeń ups kompensacyjne
Pokazał się siwy dym i w powietrzu zawisł złowieszczy zapach spalenizny… No cóż – prototyp. Nerwowe przeglądanie schematów (…) czytaj dalej »
Środowisko techniczne, w jakim te urządzenia funkcjonują, opisują normy na urządzenia odbierające energię z sieci energetycznej oraz normy (...) czytaj dalej»

Jak projektować schematy elektryczne i jakiego używać oprogramowania wspomagającego »

Jak projektować schematy elektryczne i w jakim programie Niniejszy artykuł zawiera informacje o projektowaniu schematów elektrycznych i używaniu oprogramowania wspomagającego projektowanie w branży elektrycznej i automatyce(...) czytaj dalej »


   
Nowoczesne systemy napędowe
i pozycjonowania wymagają zastosowania rozwiązania zapewniającego
Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
Zapisz się na bezpłatny newsletter!
Najnowsze informacje na Twoją skrzynkę:
11/2017

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 11/2017
W miesięczniku m.in.:
  • - Dobór mocy źródeł zasilania awaryjnego i gwarantowanego
  • - Rozdzielnice elektryczne stosowane w budynkach mieszkalnych
Zobacz szczegóły
Cantoni Motor S.A. Cantoni Motor S.A.
Grupa Cantoni została pionierem w produkcji silników elektrycznych już w XIX wieku i od tego czasu kontynuuje misję wdrażania...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl