Разработка методики выбора энергоэффективной системы заземления экранов одножильных силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 6-500 кВ

• Автор: Быстров, Алексей Вадимович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 92 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 КАБЕЛЬНЫЕ ЛИНИИ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

1.1 Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена

1.2 Нормативная база для проектирования кабельных линий

1.3 Анализ пропускной способности кабельной линии

1.4 Проблема выбора способа заземления металлических экранов

Выводы к главе

ГЛАВА 2 ПАРАМЕТРЫ СИСТЕМ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ЭКРАНОВ

2.1 Анализ электромагнитных процессов в кабеле

2.2 Расчет параметров кабеля
2.3 Схемы соединения экранов
2.3.1 Двухстороннее заземление экранов
2.3.2 Одностороннее заземление экранов
2.3.3 Транспозиция экранов
Выводы к главе
ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ВЫБОРА
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОЙ СИСТЕМЫ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ЭКРАНОВ ОДНОЖИЛЬНЫХ КАБЕЛЕЙ
3.1 Постановка задачи
3.2 Составление алгоритма исследования
3.3 Выбор кабелей
3.3.1 Выбор трассы кабельной линии
3.3.2 Выбор сечения токопроводящей жилы

3.3.3 Выбор сечения экрана
3.4 Расчет параметров «разомкнутой» системы заземления
экранов
3.5 Расчет параметров «замкнутой» системы заземления экранов.
3.6 Экономическое сравнение систем заземления
Выводы к главе
ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММЫ ВЫБОРА
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОЙ СИСТЕМЫ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ЭКРАНОВ
4.1 Обзор существующих решений
4.2 Описание программы
4.3 Разработка структуры программы
4.3.1 Ввод исходных данных
4.3.2 Обработка базы данных кабелей
4.3.3 Проведение расчета
4.3.4 Генерация отчета
4.4 Расчетно-экспериментальное исследование
Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В
ПРИЛОЖЕНИЕ Г

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования.
В вопросе электроснабжения предприятий, организаций, городов важная роль отведена исследованию кабельных линий, улучшению технологий их производства, проектирования и эксплуатации.
Силовые кабели на напряжение выше 1000 В распространены по большей части в распределительных сетях среднего напряжения 6-35 кВ, встречаются на линиях электропередачи напряжением от 110 кВ и выше.
В настоящее время актуален вопрос перевода части воздушных линий в кабельные. Так, например, для подстанций глубокого ввода (ПГВ) в крупных городах сооружение питающих линий в воздушном исполнении затруднительно. К тому же в виду тенденции на строительство подстанций закрытого типа на базе комплектных распределительных устройств с элегазовой изоляцией (КРУЭ) все большее предпочтение отдается кабельным линиям. Площадь отвода земли для строительства кабельной линии во много раз меньше по сравнению с воздушной линией того же напряжения. Кабельные линии электропередачи в условиях мегаполиса являются наиболее приемлемым решением: они позволяют
высвободить для дальнейшего строительства участки дорогостоящей городской земли, которые сейчас занимают воздушные линии, практически полностью защищены от внешних воздействий - грозовых разрядов, ветра и низких температур, вандализма, не изменяют исторический облик города.
В настоящее время в России ведется активное внедрение кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена для всех уровней среднего и высокого напряжений. В конструкции этих кабелей имеется металлический экран, предназначенный для отвода токов короткого замыкания в заземляющее устройство. Наибольшее распространение получили кабели одножильного исполнения. В линиях электропередачи с применением одножильных кабелей схема заземления металлических экранов влияет на пропускную способность, то есть на передаваемую мощность. Схемы соединения экранов могут быть с

Рисунок 2.7 Установка концевой коробки
Концевая коробка (рисунок 2.8) представляет собой открывающийся короб с входами для кабелей (три или один), соединенных с экранами кабельной линии, установленными внутри ограничителем перенапряжений нелинейным (ОПН) и выводом для присоединения кабеля, подключенного к устройству заземления [48,49]. Концевые коробки бывают как однофазного, так и трехфазного исполнения. Устанавливаются на разомкнутом конце экрана.
Рисунок 2.8 - Схема концевой коробки
Импульсные перенапряжения (возникающие при грозовом поражении ВЛ или при коротком замыкании в месте сопряжения ВЛ и КЛ), воздействующие на защитную оболочку кабелей должны быть ограничены до допустимого уровня с