Заземление экранов кабелей

Конструкция однофазных кабелей 6-500 кВ
и заземление их экранов
Дмитриев М.В.
[email protected]
ПКБ «РосЭнергоМонтаж», Санкт-Петербург
Однофазный кабель для сетей 6-500 кВ
оболочка
экран
изоляция
жила
2
[email protected]
Схемы заземления экранов однофазных кабелей
А
С
В
s
s
А
В
С
s
3
[email protected]
Причины возникновения токов в экранах кабелей
Токи в экранах обусловлены:
1. Индуктивными связями (десятки % от тока в жиле)
2. Емкостными связями (лишь единицы Ампер)
A
B
C
U Э  K  s  LK   I Ж
Z Э  Z Э  LK 
*
UЭ
IЭ 
ZЭ
Э
FЭ
LK
или I Э  K1  sFЭ   I Ж
4
[email protected]
Сетевые измерения токов в экранах кабелей
В нормальном (!) режиме работы (в ТТ-1):
IЭА
IЭВ
Вологда:
Кабель 10 кВ, 500/95 мм2
Iж=186 А, Iэ=115 А (!)
IЭС
ТТ-1
IЭАВС
ТТ-2
Екатеринбург:
Кабель 35 кВ, 630/35 мм2
Iж=900 А, Iэ=300 А (!)
5
[email protected]
Сравнение потерь в жиле и экране однофазного кабеля
PСУМ  PЖ  PЭ  PДИЭЛ


2
PДИЭЛ  U НОМ / 3  С  tg  0
PЭ  I Э RЭ
2
PЖ  I Ж R Ж
2
PЭ  I Э
 
PЖ  I Ж
2
  Э FЖ
 

  Ж FЭ
Для обоих кабелей имеет место соотношение:
PЭ
2
PЖ
PСУМ  3  PЖ
6
[email protected]
Способы борьбы с токами и потерями в экранах кабелей
I. Способы некоторого снижения токов и потерь:
1. Прокладка разноименных фаз треугольником
2. Применение кабелей с минимальным сечением экрана
II. Способы радикальной борьбы с токами и потерями –
это отказ от простого заземления экранов с двух сторон:
1. Применение одностороннего заземления экранов
2. Применение транспозиции экранов
7
[email protected]
I. Снижение токов и потерь в экранах:
прокладка однофазных кабелей треугольником
При этом достигается:
1. Снижение токов и потерь в экранах
2. Повышение культуры прокладки кабельной линии
3. Повышение безопасности работ на многоцепных линиях
А1
В1
А2
С1
s
s12
В2
С2
8
[email protected]
I. Снижение токов и потерь в экранах:
выбор сечения экрана однофазного кабеля
IК
IК
I К  KЭ
FЭ
tK
K Э  0.174 кА/мм 2
в сети 6-35 кВ:
Ik – ток двойного короткого замыкания
в сети 110-500 кВ: Ik – ток однофазного короткого замыкания
9
[email protected]
II. Радикальная борьба с токами и потерями в экранах
A
A
B
B
C
C
Применение однофазных кабелей 6-500 кВ
требует повышенного внимания
к обустройству их экранов!
10
[email protected]
II. Радикальная борьба с токами и потерями в экранах
Способ заземления экрана кабеля влияет:
1. на электрические потери в кабеле (в экране), а значит
на его тепловой режим и пропускную способность;
2. на величину напряжения на экране в нормальных и
аварийных режимах, т.е. на надежность работы кабеля и
безопасность его обслуживания;
3. на основные электрические параметры кабеля
(активное и индуктивное сопротивления).
11
[email protected]
Расчет схем заземления экранов – программа ЭКРАН
12
[email protected]
Основные схемы заземления экранов кабелей
A
B
A
МК
МК
МК
МК
B
ППС
C
C
ППС а)
ППС
МТ
A
в)
B
ППС
б)
КК-ОПН
МТ
МК
МК
C
ППС
ППС
ППС
КТ-ОПН
(а) – заземление экранов с двух сторон
(б) – заземление экранов с одной стороны
(в) – транспозиция экранов
13
[email protected]
Оборудование для заземления экранов кабелей
электромонтажные коробки с ОПН
коробка транспозиции
КТ-ОПН
коробка концевая
КК-ОПН
14
[email protected]