Egy 10 kV-os energiahálózatban, amikor egyfázisú földelési hiba bekövetkezik, a nem hibás fázis feszültsége a vonal feszültségére (10kV) emelkedik. Miért ne választana a 10kV -t a közepes feszültségkábelhez, de 8,7 kV? Ez elsősorban a következő technikai alapon alapul:
1. meghatározásaMV -kábelnévleges feszültség
A szabványokban a kábelek névleges feszültségét általában u ₀/u (um) kifejezik:
U ₀: Egyi fázisú és földi névleges feszültség (fázis feszültség)
U: Két fázisú feszültség (vonalfeszültség)
Um: Maximális működési feszültség
Közepes feszültségkábelekhez 8,7/15 kV:
U ₀ =8.
U =15 kv (a két fázis közötti névleges feszültség)
Um =17. 5kV (maximális üzemi feszültség)
2.Hogyan határozzák meg a 8,7 kV -os névleges fázisfeszültséget?
A kábel U ₀ névleges fázisfeszültségét nem közvetlenül választják ki a maximális pillanatnyi feszültség (például 10 kV) alapján, hanem átfogóan figyelembe veszik a rendszer normál működési feszültsége és a hibakörülmények alapján:
(1) A rendszer normál működési állapota alapján
Normál működési körülmények között:
A 10 kV -os rendszer fázisfeszültsége u ₀ =10 kv/√ 3 ≈ 5,77kv.
Ha aközepes feszültségű kábel8,7 kV -ot használ U ₀, ez azt jelenti, hogy a közepes feszültségkábel szigetelési tervezési margója sokkal magasabb, mint a normál üzemi feszültség.
(2) Fontolja meg a feszültség emelkedését az egyfázisú földelési hiba során
Ha egyfázisú földelési hiba bekövetkezik, a nem hibás fázis fázisfeszültsége a vonal feszültségszintjére (10kV) emelkedik.
A közepes feszültségkábelek szigetelési kialakítása azonban nem teljesen a rövid távú hibafeszültség kiválasztásán alapul, hanem figyelembe kell venni a normál működési feltételeket, a hibatolerancia időt és a hosszú távú stabilitást.
A 8,7 kV -os U ₀ elegendő a közepes feszültségkábelek megbízható működésének biztosításához a hibák során, miközben figyelembe vesszük mind a gazdasági, mind a biztonsági margókat.
(3) Szövetség Biztonsági margó
Az olyan nemzetközi szabványok, mint az IEC 60502-2 és a GB/T 12706.2, ezt írják elő:
Egy közepes feszültségű kábel 8,7/15 kV névleges feszültséggel, u ₀ =8.
Rövid távú hibák (például egyfázisú földhibák) esetén a közepes feszültségkábelek ellenállnak a 8,7 kV-nál nagyobb rövid távú túlfeszültségnek, de nincs szükség közvetlenül az U ₀ 10 kV-ra történő beállításához.
(
Ha a kábelt közvetlenül U ₀ ₀ =10 kV -ként választják ki, bár úgy tűnik, hogy javítja a hibatűrést, ez nem alkalmas a gyakorlati mérnöki munka során, főleg a következő okok miatt:
(1) A szigetelési margó elegendő
A kábel szigetelési vastagságát és dielektromos szilárdságát 8,7/15kV névleges feszültséggel úgy tervezték, hogy ellenálljon a feszültség emelkedésének az egyfázisú földelési hibák során anélkül, hogy befolyásolná a biztonságos működést.
Ha az U ₀ 10 kV -ra növekszik, ez azt jelenti, hogy a szigetelési réteget tovább kell megvastagítani, növelve a gyártási költségeket, és a tényleges tervezésben nem szükséges ilyen magas margó.
(2) Gazdasági megfontolások
A szigetelő réteg megvastagítása nemcsak növeli a gyártási költségeket, hanem növeli a kábel külső átmérőjét és súlyát, befolyásolva a kábel elhelyezésének nehézségeit, valamint az építési és karbantartási költségek növelését.
Jelenleg a 8,7 kV -os kialakítás elég megbízható, és nincs szükség további költségek hozzáadására.
(3) Egységes mérnöki szabványok
A nemzetközi szabványok (IEC, GB) általában 8,7/15 kV -ot fogadnak el a 10 kV -os elektromos hálózatok ajánlott kábelfokozatának. A 10 kV U ₀ kábelek használata a meglévő szabványokkal összeférhetetlenséget eredményez, és befolyásolja a mérnöki alkalmazásokat.
Összefoglalva: a 8,7/15kV-os specifikációkkal rendelkező kábelek kiválasztása a 10 kV-os energiahálózatban a legjobb választás, amelyet a hosszú távú gyakorlat során igazoltak.