Курсовая работа: Комплекс заземления нейтрали сети 35 кВ

Чаще всего емкость определяют измерением. Для этого достаточно двух измерений. Приложив к выводам определенное напряжение переменного тока и сохраняя условия равновесия, можем получить по измеренному зарядному току эквивалентную емкость

Сэ1=С1е+2С12                                                                                                                                         (2.11)

Заземлив один из двух проводов, т.е. соединив со свинцовой оболочкой, получим ,что емкость можно измерить

С1*= С1е+ С12                                                                                                                                         (2.12)

Соединяя два провода вместе и подавая напряжение между ними и свинцовой оболочкой, находим непосредственное значение 2С12. Можно использовать и другие методы измерения.

Сумма трех статических емкостей на землю составляет 1,5-1,7 емкости эквивалентной звезды. Значения емкостей между фазами в кабельных сетях с трехфазными кабелями составляет приблизительно треть емкостей относительно земли С12=1/3С1е, а для воздушных сетей С12=0,2С1е.

Для наиболее распространенных трехжильных кабелей с бумажной пропитанной изоляцией значение емкостных токов представлено в таблице 2.2

Если в сети имеются крупные электродвигатели напряжением 6 и 10 кВ, то следует учитывать их собственные емкостные токи. Емкостной ток электродвигателя при внешнем ОЗЗ можно ориентировочно определить по следующим формулам

При Uн=6 кВ Iсд=0,017.Sндв                                                                                                   (2.13)

При Uн=10 кВ Iсд=0,03.Sндв где Sндв =Pн/(cosφн.ηн)

Таблица 2.2

Значение емкостных токов трехжильных кабелей с бумажной пропитанной изоляцией

Емкостной ток замыкания на землю в трехфазной сети определяется следующим выражением

Ic=√3.Uн.ω.сф.10-6 .L                                                                         (2.14)

Где Uн- номинальное напряжение сети 35 000 В

ω=2 .π .ƒ- угловая частота сети – 314

Сф- удельная емкость сети одной фазы мкФ/км

L- длина линии, км.

Для сети напряжением 35 кВ при подстановке значений уравнение 1 примет вид

Ic=19 .Сф .L                                                                                      (2.15)

Расчетные значения емкости кабеля согласно техническим условиям (ТУ 3530-001-42747015-2005) на кабели с изоляцией пероксидносшиваемого полиэтилена на напряжения 6,10,15,20 и 35 кВ для сечений (1х150), (1х185) и (1х240) U=35 кВ соответственно равны 0,2; 0,22; 0,24 мкФ/км.

Тогда удельный емкостной ток (А/км) для этих сечений кабелей составит:

3,8 А- для (1х150);

4,18 А- для (1х185);

4,56 А- для (1х240).

Кроме этого в сети используются RC- цепочки. Согласно паспорту для них емкость на фазу одной цепи составляет С1ф=0,2 мкФ.

После реконструкции сети такие цепочки устанавливаются только на печных трансформаторах т.е. на каждую секцию будет приходиться дополнительная емкость С1ф=0,4 мкФ на фазу, это увеличит емкостной ток на каждой секции на

Ic=19. C1ф=19.0,4=7,6 А

Расчетные значения емкостных токов по секциям сети 35 кВ приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 Расчет емкостных токов 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

Страницы: 1, 2, 3