151872 (622003), страница 4
Текст из файла (страница 4)
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
Сечение жил кабеля мм2 | Сеть 6 кВ | Сеть 10 кВ | |
Uн=6кВ | Uн=10кВ | ||
16 | 0,40 | 0,35 | 0,55 |
25 | 0,50 | 0,40 | 0,65 |
35 | 0,58 | 0,45 | 0,72 |
50 | 0,68 | 0,50 | 0,80 |
70 | 0,80 | 0,58 | 0,92 |
95 | 0,90 | 0,68 | 1,04 |
120 | 1,00 | 0,75 | 1,16 |
150 | 1,10 | 0,85 | 1,30 |
185 | 1,25 | 0,95 | 1,47 |
240 | 1,45 | 1,10 | 1,70 |
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
№ ячейки | Число жил и сечение кабеля | Удельное значение | Длина кабельной линии, км | Емкостной ток, А | |||||
С1ф мкФ/км | Ic, а/км | ||||||||
1 секция | |||||||||
ячейка 2(ДСП-1) | 6(1х150) | 0,2 | 3,8(3,1*) | 2х0,162 | 1,23(1,0*) | ||||
ячейка 3(АПК-1) | 3(1х150) | 0,2 | 3,8(3,1*) | 0,260 | 0,99(0,81*) | ||||
ячейка 11(ФКУ-1) | 3(1х150) | 0,2 | 3,8(3,1*) | 0,02 | 0,076(0,062*) | ||||
ячейка 01(ФТК 1) | 3(1х150) | 0,2 | 3,8(3,1*) | 0,07 | 0,266(0,22*) | ||||
ячейка 04(секция выкл.) | 6(1х240) | 0,24 | 4,56(3,6*) | 2х0,05 | 0,456(0,36*) | ||||
Ячейка 06 (ввод Т1) | 9(1х185) | 0,22 | 4,18(3,3*) | 3х0,14 | 1,756(1,39*) | ||||
RC- цепочка (2 шт.) | 2х0,2 | 3,8(-) | 7,6 | ||||||
Итого по первой секции | 12,37 А (3,85) А | ||||||||
2 секция | |||||||||
ячейка 17(ТРГ) | 9(1х185) | 0,22 | 4,18(3,3*) | 3х0,135 | 1,693(1,34*) | ||||
ячейка 14(ФКУ 2) | 3(1х150) | 0,2 | 3,8(3,1*) | 1х0,155 | 0,589(0,48*) | ||||
ячейка 15(ФКЦ 3) | 6(1х150) | 0,2 | 3,8(3,1*) | 2х0,160 | 1,216(1,00*) | ||||
ячейка 16(ФКЦ 4) | 6(1х150) | 0,2 | 3,8(3,1*) | 2х0,160 | 1,216(1,00*) | ||||
ячейка 09(ДСП 2) | 6(1х150) | 0,2 | 3,8(3,1*) | 2х0,300 | 2,28(1,86*) | ||||
ячейка 10(АПК 2) | 3(1х150) | 0,2 | 3,8(3,1*) | 1х0,300 | 1,14(0,93*) | ||||
ячейка 12(ДГК 2) | 3(1х150) | 0,2 | 3,8(3,1*) | 1х0,055 | 0,209(0,17*) | ||||
ячейка 08 ячейка 13 | 9(1х185) | 0,22 | 4,18(3,3*) | 3х0,007 | 0,088(0,075*) | ||||
ячейка 07(ввод от Т2) | 9(1х185) | 0,22 | 4,18(3,3*) | 3х0,075 | 0,940(0,74*) | ||||
RC- цепочка – 2 шт. | 2х0,2 | 3,8(-) | 3х0,075 | 7,6(-) | |||||
Итого по второй секции | 16,97 А, (7,59)А |
*- 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.