Курсовая работа: Комплекс заземления нейтрали сети 35 кВ
*- расчетное значение
по проекту реконструкции.
Суммарный емкостной ток
двух секций 29,34 А. Как видно из расчетов согласно ПУЭ установка дугогасящих
катушек необходима на обеих секциях, т.к. Ic>10
А.
2.3 Анализ режимов
работы экранов кабельной сети 35 кВ при различных режимах работы сети
Распределительные сети
выполняются одножильными кабелями из сшитого полиэтилена типа ПвВнг цепными
линиями. Все кабели прокладываются в одной траншее горизонтально, как показано
на рис. 2.3, от механических повреждений кабели защищены кирпичом на протяжении
всех распределительных сетей.
Рассчитаем параметры
кабеля ячейки 3 (АПК-1) ПвВнг-150 и ячейки 6 на вводе Т1 ПвВнг-185 На рис. 2.3
представлены геометрические размеры кабеля.

Рис. 2.3 Геометрические
размеры кабеля
На ток и напряжения в
экране каждой фазы будет влиять не только ток жилы этой фазы, но и токи жил и
экранов соседних фаз. Учтем это, для чего обратимся к рис. 2.4

Рис 2.4 Группа из трех
однофазных кабелей
Уравнения фазы А,
описывающие взаимодействия на рис 2.4, следующие:
∆Uжа=ZжIжА+ZжэIэА+Zк(IжВ+IэВ)+Zк(IжС+IэС),
(2.16)
∆Uэа=ZэIэА+ZжэIэА+Zк(IжВ+IэВ)+Zк(IжС+IэС). (2.17)
Ранее в однофазной
постановке было получено, что для медных экранов Iэ
≈ Iж.
Таким образом, справедливо (IжВ
+ IэВ)
≈ 0 и (IжС
+ IэС)
≈ 0, т.е. фазы В, С не могут компенсировать влияние тока фазы А.
Следовательно, рассмотренный на примере однофазного кабеля механизм
возникновения токов в экранах остается справедливым и для группы из трех
однофазных кабелей.
Предположим, что имеет
место симметричный режим IжА+
IжВ
+ IжС
=О, при котором все же нет токов в экранах (заземленных по концам) трехфазной
группы однофазных кабелей. Тогда из второго уравнения системы получим равенство
которое может быть справедливо лишь в случае Zжэ
= Zк.
О=∆UэА=ZжэIжА+ZкIжВ+ZкIжС
(2.18)
Иными словами, фазы В и
С могли бы полностью компенсировать ток в экране фазы А лишь только в том
случае, когда они влияли бы на ток экрана фазы А так же хорошо, как это делает
ток жилы фазы А.
Итак, токи и напряжения
в экранах группы однофазных кабелей зависят от расстояния
между кабелями, снижаясь с уменьшением этого расстояния. Размещать соседние
кабели вплотную друг к другу нежелательно исходя из вопросов живности
охлаждения кабеля. Поэтому заметные токи и напряжения в экранах присущи всем
трехфазным группам однофазных кабелей в том случае, когда экраны заземлены с
обоих концов кабеля.
Радикальными же
способами снижения токов в экранах могут быть названы:
-
применение
трехфазных кабелей вместо однофазных;
-
частичное
разземление экранов;
-
заземление
экранов по концам кабеля с одновременным применением транспозицией экранов.
Частичное разземление
экранов.
Самый простой способ
борьбы с токами в экранах - это разземление экрана в одном из концов кабеля,
как это показано на рис.2.5 В случае разземления экрана на его незаземленном
конце относительно земли в нормальном режиме и при коротких замыканиях будет
напряжение промышленной частоты. Пусть Uэ-
наибольшее
из всех режимов напряжение на экране относительно земли.

Рис. 2.5 Схема
соединения экранов группы из трех однофазных кабелей в случае ,когда экран
заземлен только с одной стороны.
Если для конкретного
кабеля исключено прикосновение человека к экрану, то в качестве допустимого
напряжения на экране можно принять то напряжение, которое отвечает прочности
изоляции экрана, т.е. во всех режимах кабеля, имеющего незаземленный конец
экрана, должно выполняться условие
Uэ
< Uэдоп-1
где Uэдоп-1-
допустимое напряжение промышленной частоты для изоляции экрана с точки зрения
ее прочности.
Предположим, что в
схеме рис. 2.5 имеет место превышение напряжением экрана допустимого значения.
В этом случае можно предложить разделить экран кабеля на К несоединенных друг с
другом секций равной длины, в каждой из которых экран заземлить лишь один раз
(см. рис. 2.6, где показано К=2).

Рис 2.6. Схема
соединения экранов группы из трех однофазных кабелей в случае, когда экран
разделен на секции, заземленные один раз.
При большом числе
секций К схема рис.2.6 теоретически эффективна, но практически трудно
реализуема. Дело в том, что если по концам кабельной линии. как правило,
имеются заземляющие устройства, к которым можно присоединить экраны кабеля, то
на трассе таких устройств нет, и их надо предусматривать тем большем
количестве, чем больше К. Поэтому более удобной следует признать схему рис.
2.7, которая:
-
требует
меньшего количества заземляющих устройства;
-
безопаснее
для персонала.

Рис. 2.7 Схема
соединения экранов группы из трех однофазных кабелей в случае, когда экран
разделен на две секции, заземленные один раз со стороны концевых подстанций
С учетом справочных
данных определим расчетные параметры кабеля и сведем их в таблицу.
Таблица 2.5 Данные для
расчета параметров кабеля ПвВнг
Величина |
(150х1) |
(185х1) |
(240х1) |
внешний радиус жилы, r1
м
|
8 • 10-3
|
9 • 10-3
|
10 • 10-3
|
внутренний радиус экрана, r2
м
|
19,3 • 10-3
|
20,3 • 10-3
|
21,3 • 10-3
|
внешний радиус экрана, r3
м
|
19,5 • 10-3
|
20,5 • 10-3
|
21,5 • 10-3
|
внешний радиус кабеля, r4
м
|
21 • 10-3
|
22 • 10-3
|
23• 10-3
|
относительная диэлектрическая
проницаемость изоляции между жилой и экраном, εг (о.е.)
|
24 |
24 |
24 |
относительная диэлектрическая
проницаемость изоляции экрана, ε2 (о.е.)
|
24 |
24 |
24 |
расстояние между осями соседних фаз в случае расположения в вершинах
равностороннего треугольника, S
м |
42 • 10-3
|
44 • 10-3
|
46 • 10-3
|
глубина заложения кабеля,
h м |
1 |
1 |
1 |
длина кабеля, м |
260 |
140 |
50 |
частота напряжений и токов,F
Гц |
50 |
50 |
50 |
удельное сопротивление материала, рж
и рэ (Ом • м)
|
2 •10-8
|
2 •10-8
|
2 •10-8
|
Сечение жилы,
Fж
м2
|
0,15 •10-3
|
0,185 •10-3
|
0,24 •10-3
|
Сечение экрана, F3
м2
|
0,025 • 10-3
|
0,025 • 10-3
|
0,025 • 10-3
|
Абсолютная магнитная проницаемость
вакуума, μо Гн/м |
12,56 • 10-7
|
12,56 • 10-7
|
12,56 • 10-7
|
Круговая частота напряжений и токов,
ω рад/с |
314 |
314 |
314 |
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 |