Транспортировка энергетических потоков электричества на большие расстояния между отдаленно расположенными объектами производится по проводам воздушных ЛЭП (линий электропередач) с различным напряжением. Линии 110 киловольт используют в качестве транспортных коммуникаций электроэнергии в пределах области и района.
Основой строительной конструкции линий служат опоры. На них, с помощью арматуры, траверс и изоляторов закрепляются провода для передачи электрического тока. Защиту от проникновения разряда молнии в ЛЭП выполняют грозозащитные тросы, разрядники и заземления.
В линию могут быть встроены оптоволоконные кабели для связи в виде самонесущих конструкций и оборудование для обеспечения эксплуатационных нужд энергетики.
Линия соединяет между собой две подстанции (ПС), как правило, с секционированной системой шин, к которым подключается силовыми выключателями.
В настоящее время широко идет обновление, модернизация оборудования энергосистемы: замена устаревающих силовых высоковольтных выключателей, работающих от энергии сжатого воздуха, новыми пружинными конструкциями, использующими энергию давления элегаза (гексафторида серы SF6).
На ВЛ и ПС каждый провод у линии (фаза) дистанционно отделен воздушным пространством для обеспечения изоляционных свойств и безопасности, соединяется своими коммутационными аппаратами с шинами ПС.
Электрическая энергия с линии поступает на конденсатор связи с высокочастотным заградителем.
Первый используется для направления сигналов в/ч аппаратуры по силовым магистралям-проводам линии, роль второго сводится к надежному ограничению прохождения в/ч токов на оборудование подстанции при одновременном направлении их в линию для приема на противоположном конце и обработки.
Количество фаз, оснащаемых в/ч аппаратурой, определяется техническим заданием и местными условиями.
После заградителя электрическая энергия движется через включенный линейный разъединитель (ЛР), который с обеих сторон имеет коммутационные аппараты — заземляющие ножи, подключенные к контуру заземления.
Необходимость использования данных устройств обусловлена требованиями безопасности при выполнении переключений и ремонтных работах, а манипуляции с ними допускаются исключительно при снятом напряжении.
Для исключения ошибок обслуживающего персонала все разъединители и заземляющие ножи на высоковольтном оборудовании ПС снабжаются дополнительными механическими конструкциями повторителей своего положения, выполненных в виде вторичных блок-контактов, которые синхронно дублируют положение силового оборудования.
Через их положение информация о состоянии коммутирующих устройств поступает в алгоритм схемы управления выключателей линии и схему блокировки, запрещающую работникам выполнение ошибочных и опасных операций.
Трансформатор тока в каждой фазе линии устанавливается перед силовым выключателем, предназначен для точного воспроизведения в реальном времени пропорционально уменьшенных по величине и точно повторяющих угловые характеристики векторов первичных токов во вторичной схеме. Он используется для работы защит, автоматики, средств измерений.
Только силовой выключатель из всех задействованных коммутационных аппаратов ВЛ обладает уникальной способностью надежно и безопасно отключать с разрывом цепи токи нагрузок и возникающих при авариях коротких замыканий, снимать напряжение с оборудования.
Для этого он снабжен быстродействующим контактным механизмом, выдерживающим воздействия больших мощностей от разрываемых токов благодаря использованию сложных дугогасящих устройств и импульсному применению энергии пружин и сжатых газов.
Выключатель соединяет ВЛ с шинами ПС через включенный разъединитель. На подстанциях с большим числом отходящих присоединений шины делятся на 2 системы, каждая из которых питается энергией собственного источника: трансформатора либо автотрансформатора.
Линия обычно подключена к закрепленной за ней системе шин. Однако в целях обеспечения интересов эксплуатации создана возможность ее переключения посредством манипуляции разъединителями на другую систему шин. Этим часто пользуются для решения оперативных или ремонтных задач.
Для отвода аварийных токов от грозовых разрядов молний, попадающих на высоковольтное оборудование и ликвидации создаваемых от них перенапряжений на оборудовании, устанавливаются разрядники, стационарно заземленные с одной стороны.
Каждая система шин снабжена собственным измерительным высокоточным трансформатором напряжения, который строго пропорционально воспроизводит во вторичной цепи величины напряжения на шинах подстанции, соответствующие значениям подключенных к ним линий.
Измерительный ТН связан с системой шин разъединителем с заземляющими ножами с обеих сторон.
Для решения конкретных задач схема подключения оборудования может отличаться от описанного алгоритма. С целью повышения надежности и безопасности могут вводиться дополнительные устройства, модернизироваться уже смонтированные. Однако это требует привлечения значительных материальных средств, что не всегда возможно.