ОМИКРОН ОМИКРОН ОМИКРОН
Система Orphus

Заземление экранов однофазных силовых кабелей 6-500 кВ. Дмитриев М.В.

СКАЧАТЬ

Заземление экранов однофазных силовых кабелей 6-500 кВ. Дмитриев М.В.

Рассмотрены актуальные вопросы применения современных однофазных силовых кабелей 6-500 кВ в части выбора схемы соединения и заземления экранов, выбора сечения экранов и защиты оболочек от перенапряжений. Предназначено для сотрудников проектирующих и эксплуатирующих
организаций, а также для студентов старших курсов электроэнергетических специальностей.

 

Оглавление
Введение

ГЛАВА 1. Проблема индуктированных токов в экранах однофазных кабелей

1.1. Конструкция однофазного кабеля
1.2. Трехфазные группы однофазных кабелей
1.3. Механизм появления токов и напряжений в экранах
1.3.1. Первое объяснение индуктивного механизма
1.3.2. Второе объяснение индуктивного механизма
1.4. Измерение токов в экранах

ГЛАВА 2. Основные способы борьбы с индуктированными токами в экранах

2.1. Снижение сечения экранов и расстояния между однофазными кабелями
2.2. Применение трехфазных кабелей вместо однофазных
2.3. Разрыв экранных контуров однофазных кабелей
2.4. Транспозиция экранов однофазных кабелей
2.5. Борьба с токами и допустимое напряжение на экране относительно земли

ГЛАВА 3. Методика расчета продольных параметров однофазных кабелей

3.1. Собственные и взаимные погонные параметры
3.2. Продольное сопротивление прямой последовательности
3.3. Примеры расчета параметров
3.4. О продольной индуктивности
3.5. О параметрах обратного провода

ГЛАВА 4. Общая методика расчета индуктированных токов и напряжений

4.1. Общий подход к определению токов и напряжений в экранах
4.2. Основные расчетные случаи
4.3. Формулы для индуктированных токов и напряжений

ГЛАВА 5. Простой расчет индуктированных токов и напряжений

5.1. Токи в экранах кабеля
5.2. Напряжение на экранах кабеля
5.3. Величины токов короткого замыкания, используемые в расчетах

ГЛАВА 6. Потери мощности в экранах

6.1. Потери в экранах кабеля
6.2. Коэффициент использования пропускной способности кабеля
6.3. Пропускная способность кабеля с поправкой на сечение экрана
6.4. Примеры расчета коэффициентов и их учета при составлении каталогов
6.5. Экономическая целесообразность борьбы с потерями в экранах
6.5.1. Первый экономический критерий и пример расчета
6.5.2. Второй экономический критерий и пример расчета
6.5.3. Область рационального применения мер борьбы с потерями
6.6. Потери в экранах кабеля при несимметричной нагрузке

ГЛАВА 7. Идеальная и неидеальная транспозиция экранов

7.1. Токи и потери мощности в экранах
7.2. Напряжение на экране (на оболочке) кабеля

ГЛАВА 8. Многоцепные линии с однофазными кабелями

8.1. Определение параметров кабеля, токов и напряжений в экранах
8.2. Примеры расчета
8.3. Выбор взаимного расположения однофазных кабелей

ГЛАВА 9. Токи и напряжения экранов при повреждении изоляции кабеля

9.1. Выбор сечения экранов по условиям их термической стойкости
9.1.1. Сеть с эффективно- или глухо-заземленной нейтралью
9.1.2. Сеть с изолированной (компенсированной) нейтралью
9.1.3. Сеть с резистивно-заземленной нейтралью
9.2. Повышение термической стойкости экранов
9.2.1. Выбор места одностороннего заземления экранов
9.2.2. Периодическое объединение экранов
9.2.3. Пример расчета токов до и после объединения экранов
9.3. Напряжение на оболочке кабеля при повреждении его изоляции
9.3.1. Пример расчета напряжения на оболочке
9.3.2. Периодическое объединение и заземление экранов
9.3.3. Универсальный самонесущий кабель

ГЛАВА 10. Перенапряжения на оболочке кабеля и защита от них

10.1. Волновое сопротивление кабеля
10.2. Перенапряжения на оболочке частично разземленного экрана
10.3. Перенапряжения на оболочке транспонированного экрана
10.4. Рекомендации по применению ОПН для защиты оболочки кабеля
10.5. Выбор ОПН для защиты оболочки кабеля

ГЛАВА 11. Вопросы практической реализации способов соединения и заземления

11.1. Электромонтажные коробки для заземления экранов
11.2. Требование к сопротивлению заземления коробок
11.3. Выбор типа вспомогательного кабеля

ГЛАВА 12. Коротко о главном

12.1. Особенности (недостатки) однофазных кабелей
12.2. Методика выбора однофазных кабелей
Список использованных источников
Опросный лист для заказа электромонтажных коробок «ЗЭУ»

Введение

В последнее время силовые кабели высокого напряжения 6-500 кВ современных конструкций все более широко используются для передачи и распределения электроэнергии, особенно в крупных городах и на промышленных предприятиях, где уровень электропотребления и плотность нагрузки весьма значительны. Наибольшее распространение получают силовые однофазные кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Высокий уровень напряжения жилы однофазного кабеля в сетях классов 6 кВ и более приводит к необходимости использования металлического экрана, выполняемого в виде проволок и/или ленты. Основным его назначением является обеспечение равномерности электрического поля, воздействующего на главную изоляцию кабеля (изоляцию «жила-экран»), что достигается только в случае заземления экрана. Заземление экрана удобно выполнять по концам кабеля, так как там, как правило, имеются заземляющие устройства.

Экраны современных однофазных кабелей 6-500 кВ выполнены из хорошо проводящего материала (из меди); их заземление одновременно в обоих концах кабеля, если не приняты специальные меры, ведет к появлению в экранах и в нормальном симметричном режиме, и при коротких замыканиях значительных токов, сопоставимых с током жилы кабеля.

Токи и напряжения в экранах однофазных кабелей обусловлены только однофазной конструкцией этих кабелей и не имеют никакого отношения к материалу их изоляции (сшитый полиэтилен и проч.).

В качестве примера для типового кабеля 10 кВ одной из энергосистем Центра приведем результаты прямых измерений токов в экранах, заземленных в обоих концах кабеля. Параметры кабеля: сечение жилы 500 мм2 и сечение экрана 95 мм2 , длина 2500 м. В нормальном установившемся режиме работы при токах 186 А в жилах трех фаз измеренный ток в экране каждой фазы составлял 115 А! В случае выхода указанного кабеля на номинальную нагрузку (ток в жиле около 700 А), ток в экране пропорционально возрастет и составит 430 А, что недопустимо много для сечения экрана 95 мм2. В настоящее время от повреждений, вызванных нерасчетным тепловым режимом, рассмотренный кабель спасает лишь его сравнительно малая нагрузка, это же спасает и многие другие неверно спроектированные и уже находящиеся в эксплуатации кабельные линии с однофазными кабелями.

Другим примером может служить группа однофазных кабелей 630/35 мм2 класса 35 кВ (длиной 1500 метров), питающих один из металлургических комбинатов Урала. Измерения в нормальном установившемся режиме работы показали, что при токах в жиле около 900 ампер ток в экранах составлял приблизительно 300 А. Столь большой ток, длительно протекавший в экране сечением 35 мм2, привел к вплавлению экрана в изоляцию кабеля, т.е. фактически к повреждению кабеля!

Измерения, выполненные на многих кабельных линиях различных классов напряжения 6-500 кВ, свидетельствуют о том, что при использовании однофазных кабелей надо предъявлять повышенное внимание к выбору способа соединения и заземления экранов и проводить соответствующие обосновывающие расчеты.

Способ соединения и заземления экранов кабелей заметно влияет: − на величину тока в экране, а при неправильном заземлении экрана может привести к повреждению кабеля; − на электрические потери в экране, а значит на его тепловой режим и пропускную способность; − на величину напряжения на экране относительно земли, т.е. на надежность работы кабеля и безопасность его обслуживания; − на основные электрические параметры кабеля (продольные активное и индуктивное сопротивления).

Любопытным является тот факт, что по состоянию на 2008-2009 годы в России многие проектирующие и эксплуатирующие организации не имеют представления о проблемах, которые порождает неверное заземление экранов однофазных кабелей.

В книге рассмотрены вопросы соединения и заземления экранов трехфазных групп однофазных кабелей 6-500 кВ; получены аналитические выражения для токов и напряжений экранов кабеля, позволяющие обосновать выбор способа заземления экрана, необходимость частичного разземления экранов, секционирования экранов, применения транспозиции экранов; представлены формулы для определения продольных активных и индуктивных сопротивлений кабеля (прямой и нулевой последовательностей), которые следует использовать в расчетах нормальных режимов и при анализе токов короткого замыкания в сети; приведены результаты обобщающих расчетов для кабелей 6- 500 кВ, примеры расчета; содержатся рекомендации по повышению термической стойкости экранов и защите изоляции экранов от перенапряжений; есть необходимая справочная информация для расчета любой трехфазной группы однофазных кабелей 6-500 кВ.

По материалам книги разработана компьютерная программа «ЭКРАН», позволяющая определять параметры трехфазных групп однофазных кабелей 6-500 кВ, а также рассчитывать индуктированные токи и напряжения в их экранах. По вопросам получения программы можно обращаться в адрес ЗАО «Завод энергозащитных устройств» www.zeu.ru или по почте mvdmitriev@mail.ru Помимо проблем, связанных с выбором оптимальной схемы соединения и заземления экранов, современные кабели ставят перед энергетиками и другие, не менее важные задачи, такие как обоснованный выбор типа кабеля, методы испытаний кабелей и поиск мест повреждения. Грамотное решение этих и других проблем должно быть скорейшим образом закреплено в отраслевых нормативных документах.

 

Автор: Дмитриев

30 Август, 2013 16:16        6582         Загрузок: 619       1.49 Mb        DjView     СКАЧАТЬ
0 / 0 ( Нет оценки )

Закрытая информация, только для зарегистрированных пользователей!

Скачать файл по прямой ссылке на высокой скорости

Скачать Заземление экранов однофазных силовых кабелей 6-500 кВ. Дмитриев М.В.

Сообщить о недоступности файла! Ошибка при скачивани?! Авторизируйтесь! Проверьте информацию доступную только зарегистрированным посетителям!
Если проблема не решилась, то описывайте проблему в комментариях, на форуме или через форму обратной связи

Добавить комментарий

Ваше имя

Текст

Контрольный вопрос

Dвa pлюs тpi ? (цифрой)


Вверх страницы