Заземление экранов кабельных линий однофазного исполнения

Содержание

Слайд 2

Однофазный кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена XLPE – Cross linked polyethylene

Однофазный кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена

XLPE –  Cross linked polyethylene

Слайд 3

Физический механизм возникновения тока в экране Эквивалентная глубина протекания тока в

Физический механизм возникновения тока в экране

Эквивалентная глубина протекания тока в земле:

На

промышленной частоте при сопротивлении грунта 100 Ом·м Dэкв = 1127 м
Слайд 4

Физический механизм возникновения тока в экране Если экран заземлен с обеих

Физический механизм возникновения тока в экране

Если экран заземлен с обеих сторон,

то

Если Rэ мало, то Iэ → Iж !

Слайд 5

Трехфазный случай Для хорошо проводящих экранов IэB ≈ –IжB и IэС

Трехфазный случай

Для хорошо проводящих экранов IэB ≈ –IжB и IэС ≈

–IжС ,

поэтому токи соседних фаз не могут сильно повлиять на IэA

Слайд 6

Соотношение потерь для заземленных по концам кабелей 6 – 500 кВ

Соотношение потерь для заземленных по концам кабелей 6 – 500 кВ проложенных

сомкнутым треугольником

сплошная линия – 10 кВ
пунктирная линия – 110 кВ

Формула МЭК:

МЭК 60287-1-1 (2006 г.).
Кабели электрические.
Расчет номинального тока.
Часть 1-1. Уравнения номинальных токовых нагрузок (при 100%- ном коэффициенте нагрузок) и расчет потерь. Общие положения.

Рисунки по публикации: М.В. Дмитриев. Однофазные силовые кабели 6–500 кВ.
Потери в экранах и эффективность транспозиции // Новости электротехники, №1, 2009.

Слайд 7

Результаты расчета для случая горизонтальной прокладки Три однофазных кабеля 110 кВ,

Результаты расчета для случая горизонтальной прокладки

Три однофазных кабеля 110 кВ, Fж

= 1000 мм2 (медь), Fэ = 95 мм2 (медь)

Расстояние между кабелями в свету равно диаметру одного кабеля

Расчетные соотношения мощностей потерь: 3, 2.3 и 1.4

Расчетные токи в жилах: 790 А. Расчетные токи в экранах: 437 А, 375 А, 295 А

Слайд 8

Соотношение потерь для кабелей с экранами сечением 70 мм2 s –

Соотношение потерь для кабелей с экранами сечением 70 мм2

s – эквивалентное

расстояние между осями кабелей

dэ – диаметр одного кабеля

Слайд 9

Способы подавления токов в экранах применение кабелей трехфазного исполнения частичное разземление экранов транспозиция экранов

Способы подавления токов в экранах

применение кабелей трехфазного исполнения
частичное разземление

экранов
транспозиция экранов
Слайд 10

Частичное разземление экранов Напряжение на незаземленном конце пропорционально длине кабеля и

Частичное разземление экранов

Напряжение на незаземленном конце пропорционально длине кабеля
и достигает наибольших

значений при коротких замыканиях

По условию электрической прочности изоляции Uэ < 5 кВ

По условию безопасности персонала Uэ < 24 В

Слайд 11

Оценка напряжения на экране

Оценка напряжения на экране

Слайд 12

Частичное разземление экранов Если напряжения в кабеле превышают допустимые, то возможны

Частичное разземление экранов

Если напряжения в кабеле превышают допустимые, то возможны иные

схемы:

В этой схеме не требуются
промежуточные заземлители,
но необходимо согласование
с производителем муфты

Выбор числа секций N
осуществляется по
условию Uэ/N < Uдоп

Слайд 13

Транспозиция экранов Для радикального снижения токов в экранах достаточно одного цикла

Транспозиция экранов

Для радикального снижения токов в экранах достаточно одного цикла
транспозиции.
По

условию ограничения напряжений в узлах транспозиции
может понадобиться несколько циклов
Для сетей с заземленной нейтралью целесообразно заземлять экран вблизи
менее мощной системы по условию снижения токов КЗ
Слайд 14

Результаты расчета для случая горизонтальной прокладки Три однофазных кабеля 110 кВ,

Результаты расчета для случая горизонтальной прокладки

Три однофазных кабеля 110 кВ, Fж

= 1000 мм2 (медь), Fэ = 95 мм2 (медь)

Расстояние между кабелями в свету равно диаметру одного кабеля

Расчетные токи в жилах: 790 А. Расчетные токи в экранах: 6.3 А, 5.3 А, 5.1 А

Слайд 15

Длительно допустимый ток для одножильных кабелей ABB

Длительно допустимый ток для одножильных кабелей ABB

Слайд 16

Распределение напряжения на экране без шины и при наличии шины сечением

Распределение напряжения на экране без шины и при наличии шины сечением 300

мм2 (длина кабеля 1 км, ток жилы 10 кВ)

Рисунки по публикации: М. Дмитриев, М. Кияткина. Заземленная металлическая шина. Эффективность
при параллельной прокладке с однофазными кабелями // Новости электротехники, №5, 2011.