1. Viendzīslas kabeļa metāla apvalka jaudas frekvences inducētā sprieguma aprēķins
Kad viendzīslas kabeļa serdes vads šķērso strāvu, mainīga elektriskā lauka iedarbībā, metāla aizsargslānim ir jāizraisa noteikts elektromotora spēks. Ja trīsdzīslu kabelim ir līdzsvarota slodze, trīsfāzu strāvas vektors un inducētais potenciāls uz nulles metāla vairoga tiek uzklāts uz nulli, tāpēc abus galus var iezemēt. Starp katru viendzīslu kabeļa fāzi ir noteikts attālums, un inducēto potenciālu nevar atcelt. Metāla ekranēšanas slāņa inducētā sprieguma lielums ir proporcionāls kabeļa garumam un serdeņa slodzes strāvai, kā arī ir saistīts ar kabeļa izvietojuma centra attālumu un metāla ekranēšanas slāņa vidējo diametru.
1. Ja kabeļi ir izvietoti vienādmalu trīsstūrī, inducēto spriegumu uz metāla vairoga garuma vienību var aprēķināt pēc šādas formulas:
Formula 1 I---Slodzes strāva, S---Kabeļa centra attālums, D---Kabeļa metāla aizsargslāņa vidējais diametrs
Kā piemēru ņemot YJSY-8,7/15kV-1×300 mm, 2 viendzīslu kabeli, kabeļa ekranēšanas slāņa vidējais diametrs ir 40 mm, bet PVC apvalka biezums ir 3,6 mm. Kad kabeļi ir izvietoti "tapas" formā un slodzes strāva ir 200A, kabelis tiek aprēķināts kā kabelis. Apvalka inducētais spriegums ir 10,7 volti uz kilometru. 2. Ja trīsfāzu kabeļi ir izvietoti horizontāli, attālums starp kabeļiem ir vienāds, un inducēto spriegumu uz metāla vairoga garuma vienību var aprēķināt šādi:
Formula 2, 3 un 4 Ja trīsfāzu kabeļi ir izvietoti horizontāli un citi nosacījumi ir tādi paši kā 1, sānu fāzes inducētais spriegums ir 16,9 volti uz kilometru, bet vidējās fāzes inducētais spriegums ir 10,7 volti uz vienu kilometru. kilometrs; ja kabeļa atstatums ir 200 mm, tiek aprēķināts, ka sānu fāzes inducētais spriegums ir 36,1 volts uz kilometru, bet vidējās fāzes inducētais spriegums ir 31 volts uz kilometru. Sānu fāzes inducētais spriegums ir augstāks nekā vidējās fāzes inducētais spriegums.
No iepriekš minētā aprēķina var redzēt, ka:
(1) Ja kabeļa garums un darba strāva ir lieli, inducētais spriegums var sasniegt lielu vērtību.
(2) Ja kabeļi ir izvietoti ciešā trīsstūrī, inducētais spriegums ir mazākais. Palielinoties attālumam starp kabeļiem un mainoties relatīvajam stāvoklim, attiecīgi mainīsies inducētais spriegums. Turklāt vairāku ķēžu kabeļu novietošana vienā un tajā pašā ceļā ietekmēs arī inducēto spriegumu.
2. Ekranēšanas slāņa cirkulācijas strāvas mērīšana un analīze
Kad abi gali ir tieši iezemēti, elektromagnētiskās indukcijas sprieguma dēļ ekranēšanas slānī tiks ģenerēta cirkulējošā strāva. Cirkulējošās strāvas lielums galvenokārt ir saistīts ar ekranēšanas slāņa pašindukcijas pretestību un savstarpējās induktivitātes pretestību. Tas ir, tas ir saistīts ar ekranēšanas slāņa pretestību, diametru, kabeļu attālumu utt.
Pašlaik Dalianā izmantotais 300 mm2 viendzīslas kabeļa garums ir bijis vairāk nekā 200 kilometri. Kabeļu ieguldīšanas metode galvenokārt ir tieša apglabāšana un aizsargāta ar betona rievām. Visi metāla ekranēšanas slāņi ir iezemēti abos galos. Zemāk izmērītā līnija ir galvenā kabeļa līnija, kas novietota gar Jiefang Road. Trīsfāzu kabelis ir savienots "tapas" formā ar kabeļa saiti ik pēc 3-3,5 metriem, un daži serdeņi starp diviem savienošanas punktiem ir izkliedēti un novietoti horizontāli. Katrā betona tvertnē blakus ir novietoti divi kabeļi. Mēs esam izmērījuši Jiefang Road kabeļa ekranēšanas slāņa cirkulācijas strāvu. Izmērītās cirkulācijas strāvas vērtības ir parādītas tabulā zemāk.
1. veidlapa T
spēj 1. Tabula 1 Līnijas nosaukums Uzvaras līnija Honggang līnija Taoyuan līnija Lingqian līnija
Slodzes strāva (A) 160 50 100 140
Kabeļa garums (m) 125 125 298 1059 cirkulācijas strāvas vērtība (A/B/C)
(A) 23/26/28 10/9/10 10/11/11 16/17/16
No izmērītās vērtības var redzēt, ka cirkulējošā strāva sasniedz 10-20 procentus no slodzes strāvas. Ekranēšanas slāņa cirkulējošās strāvas esamība izraisa ekranēšanas slāņa uzkaršanu un jaudas zudumu, kas samazina kabeļa pārvades jaudu. Tādēļ ir nepieciešams veikt pasākumus, lai samazinātu vai likvidētu šo cirkulējošo strāvu.
Izmērītā vērtība arī atspoguļo to, ka cirkulācijas strāvas vērtība absolūti nepalielinās, palielinoties kabeļa garumam un slodzes strāvai. Tas parāda, ka nevar ignorēt kabeļa trīsdzīslu izvietojuma ietekmi uz inducēto spriegumu.
3. Metāla ekranēšanas zemējuma metodes izvēle
1. Abos galos izmantojiet tiešās zemēšanas metodi
Kad 10kV viendzīslu kabeļa metāla apvalka divi gali ir iezemēti, cirkulējošā strāva nav pārāk liela, jo apvalka pretestība nav tik maza kā kabeļiem virs 35kV. Saskaņā ar attiecīgo informāciju, kad abi augstsprieguma kabeļa gali, kas pārsniedz 35 kV, ir iezemēti, apvalka cirkulējošā strāva var sasniegt 50 procentus -90 procentus no serdeņa strāvas, kas izraisīs apvalka uzkaršanu un nopietnu samazināt kabeļa strāvas pārvades jaudu. Ir lielāka būvniecības pieredze 10kV viendzīslas kabeļa metāla apvalka abu galu iezemēšanā. Ir daudz 10kV kabeļu cilpu, un tiešā zemēšana samazina palīgiekārtu konfigurāciju un apkopi, kā arī ir drošāka operatoriem. Tāpēc zemējuma izmantošanai abos galos ir noteiktas priekšrocības. Turpiniet izmantot tiešās zemējuma metodi abos galos, un pēc iespējas jāsamazina apvalka inducētais spriegums, lai līnijas zudums sasniegtu darbībai pieņemamu līmeni. Efektīvāks veids ir turēt trīsfāzu serdes tuvu vienādmalu trīsstūra izvietojumam. Pēc kabeļu ievilkšanas ik pēc 1 metra piesieniet tos ar neferomagnētiskām kabeļu saitēm.
2. Viena gala zemējuma metode Viena gala zemējums nozīmē, ka kabeļa līnijas viena gala metāla vairogs ir tieši iezemēts, bet otra gala metāla vairogs ir atvērts pret zemi un nav savstarpēji savienots. Parasti tam jābūt iezemētam vienā gaisvadu līnijas savienojuma gala galā, lai samazinātu pārspriegumu, kad līnijā iespēris zibens. Pēc tam, kad viens gals ir iezemēts, var novērst apvalka cirkulācijas strāvu un samazināt līnijas zudumus. Tomēr atvērtajos galos normālas darbības laikā ir inducēts spriegums. Zibens spērienu un darbību laikā metāla vairogu atvērtajos galos var rasties liels impulsu pārspriegums. Ja sistēmā notiek īssavienojuma negadījums un īssavienojuma strāva plūst caur serdes vadu, lielas jaudas frekvences inducētais spriegums var parādīties arī metāla vairoga neiezemētajā galā. Ja kabeļa ārējais apvalks nevar izturēt šo pārspriegumu un ir bojāts, tas izraisīs metāla apvalka daudzpunktu zemējumu. Tāpēc šī metode jāizmanto, ja līnijas attālums ir īss un normālais inducētais spriegums jebkurā neiezemētā metāla apvalka vietā ir mazs.
3. Viens gals ir iezemēts, bet otrs gals ir iezemēts ar apvalka aizsargu. Lai nepieļautu, ka pārspriegums metāla vairoga atvērtajā galā iekļūst ārējā apvalkā, kad viens metāla vairoga gals ir iezemēts, apvalka aizsarga uzstādīšana atvērtajā galā ir efektīvs pasākums, lai ierobežotu apvalka pārspriegumu. Aizsargiem ir lielāka pretestība normālos darbības apstākļos. Ja uz apvalka ir impulsa pārspriegums, aizsargs rada nelielu pretestību. Šajā laikā spriegums, kas iedarbojas uz metāla apvalku, ir aizsarga atlikušais spriegums.
IV. SECINĀJUMI UN IETEIKUMI
1. Lielajās pilsētās un ekonomiski attīstītajās pilsētās, kur slodzes blīvums ir augsts un 10KV trīsdzīslu 240mm2XLPE izolētais kabelis nevar atbilst barošanas jaudas prasībām, lai palielinātu, jāizmanto viendzīslu kabeļi ar 300, 400, 500mm2 un vairāk. barošanas avota jauda. Viendzīslas kabeļa metāla aizsargslānim jāpieņem reti uztīta vara stieples struktūra, un tā šķērsgriezumu nosaka atbilstoši divfāzu īssavienojuma strāvas vērtībai dažādos uzstādīšanas sistēmas punktos. Dalian ir 35 mm2 vara vadītājs. Viendzīslas kabeļu izmantošana var ievērojami samazināt savienojumu skaitu līnijā un mainīt trīsfāzu savienojumus par vienfāzes savienojumiem, padarot savienojumu blīvējumu vienkāršāku un uzticamāku.
2. Ņemot vērā metāla vairoga inducētā sprieguma samazināšanu vai cirkulācijas strāvas samazināšanu, viendzīslas kabelis ir jāizkārto vienādmalu trīsstūrī ar ārējo apvalku tuvu viens otram, bet XLPE izolētais kabelis ar vadītāja šķērsgriezumu 240 mm2 - 300 mm2 jāpiestiprina ar nemagnētiskām lentēm ar 1 M intervālu. Sekcijām, kuru izmērs ir 400 mm2 un vairāk, pievilkšanas intervālu var atbilstoši palielināt, bet ir jāpastiprina kabeļu saites biezums vai platums. Tuvu vienādmalu trijstūra izvietojumam tas ir vairāk piemērots kabeļu izvietošanai uz kabeļu tranšejām vai tuneļa balstiem.
3. Ņemot vērā cirkulācijas strāvas zudumu novēršanu un kabeļa strāvas nestspējas samazināšanos, ir jāatbalsta kabeļa metāla ekranēšanas slāņa viena gala zemējuma metode.
4. Metāla ekranēšanas slāņa viens gals ir iezemēts, un nezemētā gala aprēķinātais un izmērītais inducētais spriegums nedrīkst pārsniegt 50V; ja tas ir lielāks par 50 V, jāuzstāda apvalka aizsargs.
5. Tiešai aprakšanai, īpaši, ja gruntsūdens līmenis ir augsts, jāizmanto PE ārējais apvalks vai cita elastomēra (neoprēna, hlorsulfonēta polietilēna vai līdzīga polimēra bāzes) apvalku maisījums, kods (SE) ).
