Сеть от ЗРУ-35 до подстанций дуговых сталеплавильных печей (ПС ДСП) также выполняется кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена марки ПвВнг с медной токоведущей жилой (линии L3-L6 рис 2.1).
Рис 2.2 Вид прокладки кабелей в земле
2.2 Определение емкостных токов замыкания на землю
Аналитический расчет величины токов замыкания «на землю» в разветвленных сетях не дает большой точности и чаще применяется как вспомогательный метод для получения , например, величин тока по каждому фидеру отдельно или по всей сети. При этом задача разбивается на ряд ступеней, каждая из которых может в последствии корректироваться.
Токи можно рассчитать если располагать емкостью сети, которая зависит от её конструкции и параметров:
В распределительных сетях используют 2 типа кабелей:
1) трехжильные кабели с поясной изоляцией.
2) трехжильные с заземленной металлической оболочкой вокруг каждого провода.
Емкость в плече эквивалентной звезды (рабочая емкость) для нормального режима для кабелей первого типа определяется по следующему уравнению
Сэ=С1э+3С12 (2.1)
Где С1э-емкость на землю одной фазы; С12-емкость между проводами (междуфазная емкость)
Эти параметры определяются из решения системы уравнений описывающих емкостные связи в многопроводной системе.
Сумма трех статических емкостей на землю составляет 1,5-1,7 емкости эквивалентной звезды, то есть
3С=(1,5-1,7)Сэкв ,мкФ/км (2.2)
С= .Сэкв=(0,5-0,57)С+3(0,5-0,57)См, мкФ/км (2.3)
С=(3,0-3,97)См , мкФ/км (2.4)
Откуда: См=С=0,33С См=0,25С мкФ/км
Зарядный ток кабеля определяется следующей зависимостью:
Iзар=.ω.Сэкв.L.10-6 (2.5)
Где L-длина кабельной линии, км.
Емкостной ток замыкания на землю
Ic=10-6. .ω.3С.L=10-6. .ω.(1,5-1,7)Сэкв.L , А/км или (2.6)
Ic=Uн.(272-308)Сэкв.L, А/км (2.7)
Однако, для воздушных ЛЭП можно воспользоваться формулами 2 для расчета емкостных токов замыкания на землю. В качестве примера по формуле (2.2) можно определить емкостной ток для ЛЭП различного напряжения
Ic=
где Uн- номинальное напряжение воздушной ЛЭП, кВ ;
l-длина линии ;
Ic- ток замыкания на землю, А
Появившиеся в настоящее время кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена не охвачены этими справочными таблицами.
Для этих кабелей токи можно рассчитать располагая емкостями С1э и С12 , либо определить эти емкости опытным путем.
В кабелях второго типа (с заземленной оболочкой вокруг каждой жилы) нет других емкостей кроме емкостей на землю, которая определяется емкостью как бы цилиндрического конденсатора, определяемого по следующей зависимости:
С= , мкФ/км (2.8)
где r,R радиус соответственно жилы проводника и экрана; ξ диэлектрическая проницаемость диэлектрика для бумажной изоляции (3,7-4), для полиэтиленовой (3,6-4)
С- емкость, мкФ/км.
Ток замыкания на землю такого кабеля определяется:
Ic=Uн.√3.ω.С.10-6, А/км или (2.9)
Ic=Uн.544.С.10-6, А/км (2.10)
Где С- мкФ/км- удельная емкость фазы на землю.
Значения емкостей для кабелей из СПЭ с различными сечениями жил и номинальными напряжениями представлены в таблице 2.1
Таблица 2.1
Емкость кабеля с изоляцией из СПЭ мкФ/км
|
Номинальное сечение жилы,мм2 |
Емкость 1 км кабеля, мкФ |
|
|
|
|
|
|
|
Номинальное напряжение кабеля, кВ |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
6/10 |
10/10 |
15 |
20 |
35 |
|
50 |
0,28 |
0,24 |
0,23 |
0,20 |
0,17 |
0,14 |
|
70 |
0,32 |
0,27 |
0,26 |
0,23 |
0,19 |
0,16 |
|
95 |
0,35 |
0,30 |
0,29 |
0,25 |
0,21 |
0,18 |
|
120 |
0,38 |
0,32 |
0,31 |
0,27 |
0,23 |
0,19 |
|
150 |
0,41 |
0,35 |
0,34 |
0,30 |
0,26 |
0,20 |
|
185 |
0,45 |
0,38 |
0,37 |
0,32 |
0,27 |
0,22 |
|
240 |
0,51 |
0,43 |
0,41 |
0,35 |
0,29 |
0,24 |
|
300 |
0,55 |
0,47 |
0,45 |
0,38 |
0,32 |
0,26 |
|
400 |
0,56 |
0,53 |
0,50 |
0,42 |
0,35 |
0,29 |
|
500 |
0,62 |
0,59 |
0,55 |
0,47 |
0,39 |
0,32 |
|
630 |
0,71 |
0,67 |
0,61 |
0,52 |
0,43 |
0,35 |
|
800 |
0,80 |
0,76 |
0,68 |
0,58 |
0,49 |
0,40 |
|
1000 |
0,89 |
0,84 |
0,73 |
0,63 |
0,54 |
0,45 |
Кабели с поясной изоляцией, когда три жилы симметрично расположены относительно свинцовой или алюминиевой заземленной оболочки, рассчитываются по методике как ЛЭП и по формуле 2.1
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)
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
