Pełny numer elektro.info 7-8/2017 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
Dostęp za pomocą SMS czasowo zawieszony







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
Pakiet: roczna prenumerata papierowa (10 numerów) + roczny dostęp do wszystkich treści portalu (365 dni) - 105,00 zł
Prenumerata + on-line w promocyjnej cenie. ► ZAMÓW
Pakiet: półroczna prenumerata papierowa (5 numerów) + półroczny dostęp do wszystkich treści portalu (183 dni) - 75,00 zł
Prenumerata + on-line w promocyjnej cenie. ► ZAMÓW
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.
Prenumerata edukacyjna - roczna elektro.info - 75,00 zł
dla studentów: prenumerata + dostęp do treści 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!
30 dniowy 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!
Prenumerata elektroniczna (730 dni) - 138,00 zł
Dwuletni dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
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


Kompleksowe inspekcje termowizyjne - gdzie szukać pomocy? »

Termowizja inspekcja

Przez ostatnie stulecie zbudowano wiele urządzeń pomiarowych w zakresie podczerwieni, ale największe możliwości i popularność zyskały rozwiązania... czytam dalej »

 


Jaki silnik elektryczny wybrać? »

silnik elektryczny

W działaniu wielu maszyn i urządzeń technicznych wymagany jest ruch postępowy lub postępowo-zwrotny. Zazwyczaj ruch ten wytwarzają (...) czytam więcej »

 


Łączniki elektroinstalacyjne - rodzaje i sposób działania?

Oświetlenie zewnętrzne LED - dobór i zastosowanie»

Ranki łączniki gniazdka oswietlenie zewnętrzen LED
W każdej standardowej instalacji elektrycznej w budynku występują gniazda wtyczkowe oraz łączniki. Ich budowa oraz sposób zamocowania zależą od miejsca zainstalowania oraz metody wykonania (...) czytam więcej » Wymiana opraw oświetlenia zewnętrznego ze źródłami LED przynosi przede wszystkim poprawę efektywności energetycznej oświetlenia ulicznego. Oświetlenie LED posiada również (...) czytam dalej »

 


Przyrządy kontrolne i pomiarowe - zobacz niezawodne rozwiązania»

narzedzia pomiarowe dla elektryka Miernik napięcia, ciągłości i kolejności faz są zaprojekotwane do testowania napięcia, fazy, polaryzacji, kolejności faz i półprzewodników. Cyfrowy multimetr oraz cyfrowy miernik cęgowy oferują idealne rozwiązania dla wszystkich wymagań i możliwych zastosowań. Mierniki wykorzystują standardowe (...) czytam dalej »


Zobacz jakie oprawy zaprezentowano na Energetab 2019  »

Wiele nowych produktów od najlepszych w branży marek »

Samochody elektryczne i  mobilne stacje elektronika
Oświetlenie awaryjne ma zapewnić bezpieczne opuszczenie zajmowanych przestrzeni podczas awarii zasilania opraw oświetlenia podstawowego. Niejednokrotnie zanik oświetlenia podstawowego nie jest spowodowany zwykłą awarią zasilania czy wyłączeniem(...) czytam więcej » Poznaj pierwszy w branży przewodnik elektroniczny po złączach. Internetowe narzędzie referencyjne ułatwiające dobór złączy. (...) chcę zobaczyć »

 


Odpowiednie oświetlenie - prawidłowy dobór oświetlenia w projekcie »

projekt oświetlenia Są takie miejsca w domu, o których nie myśli się w pierwszej kolejności. Zostawia się je na później, dopiero wtedy, gdy zadba się o ważniejsze pomieszczenia. Tak jest często (...) czytam dalej »

 


Jak zapewnić bezprzerwowe zasilanie gwarantowane? »

Kolektor słoneczny – urządzenie do konwersji energii promieniowania słonecznego na ciepło »

zasilanie gwarantowane panele słoneczne
Co rusz znaczenie tego problemu uświadamiają nam przechodzące nad naszym krajem orkany i wichury oraz widmo blackoutu, wynikające z pojawiającego się latem ogromnego zapotrzebowania na ... czytam więcej » Udział energii słonecznej w Polsce jest bardzo niski i według urzędu statystycznego, pozyskanie energii z promieniowania słonecznego w porównaniu do innych źródeł odnawialnych w 2017 roku wyniósł niecałe 1%.... czytam dalej »

Szafy energetyczne, sterowniczne, rozdzielcze - dlaczego nie wiesz co wybrać? »

szafy rozdzielcze i sterownicze Zgrupowanie urządzeń elektroenergetycznych wraz z szynami zbiorczymi, połączeniami elektrycznymi, elementami izolacyjnymi i osłonami, służący do rozdziału energii elektrycznej i łączenia oraz ... czytam dalej »


Bezprzewodowa automatyka domowa - i możesz sterować wszystkim w domu »

Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami !

Automatyka domowa - sterowaniem ze smatfona Projektowanie listew - oprogramowanie
Nowoczesny smartdom powinien być gotów na każde życzenie. Dlatego rozwiązania bezprzewodowej automatyki domowej dają Ci zdalną kontrolę nad funkcjami Twojego domu - oświetleniem, roletami, ogrzewaniem ... czytam więcej » Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami oraz profesjonalnego opisywania oznaczników do złączek szynowych, przewodów, kabli, urządzeń i instalacji. Oprogramowanie dostępne jest bezpłatnie na stronie www ... chcę poznać »

Małe, średnie i duże systemy sterowania »

Sterowniki plc Jeszcze kilka lat temu sterowniki PLC „tylko” wspierały pracowników przy wykonywaniu monotonnych zadań i zwiększaniu szybkości produkcji. Aktualnie każda produkcja ... czytam dalej »


Złącza silnoprądowe - czy silikon sobie poradzi?

Złącza silnopradowe Czy możemy zastosować elastyczne przewody silikonowe i czy są one odporne na uszkodzenie i wysokie temperatury? Przykładowo dla przekroju kabla 240 mm2 ... chcę obejrzeć »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Technologie robotyczne zgodne z koncepcją Industry 4.0 » »

wyświetlacze cyfrowe robotyka i automatyka
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Nowoczesne urządzenia mechaniczne nic nie znaczyłyby bez ukrytej w nich elektroniki, dizęki której ... czytam dalej »


Odczyty cyfrowe - przyrządy przeznaczone do wyświetlania położenia »

czytniki cyfrowe Współpracują z przetwornikami przemieszczeń liniowych (liniały) i kątowych (enkodery). Wykonywane są w różnych wersjach dostosowanych do (...) czytam dalej »


1-fazowe liczniki energii elektrycznej - widziałeś to?!

Inteligentny system dystrybucji mocy »

Liczniki energii jakie wybrać moc
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Uniwersalne zastosowanie, w pojedynczych szafach sterowniczych, jak też w kompletnych systemach... czytam dalej »

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 »
10/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 10/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Projekt zasilania pompowni pożarowej
  • - Przekładniki niekonwencjonalne wykorzystywane w automatyce elektroenergetycznej
Zobacz szczegóły
COMEX S.A. COMEX S.A.
O firmie COMEX S.A. od początku swojej działalności, tj. od 1987 zajmuje się kompleksową obsługą klientów w zakresie zasilania...

Ciekawe strony

Elektryk na Fixly.pl

EPS System - agregaty prądotwórcze

Producent oświetlenia

Ciekawa Architektura

Instalacje

Literatura fachowa

Rekuperacja

Termomodernizacja

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