Изолированная нейтраль
Нейтраль, заземленная через резистор (высокоомный или низкоомный)
Характеристика процессов при замыканиях на землю в сети 35 кВ
Разработка рекомендаций по выбору режима нейтрали заданной сети 35 кВ
Анализ режимов работы экранов кабельной сети 35 кВ при различных режимах работы сети
Выбор оптимального режима нейтрали сети
Выбор схемы и оборудования комплекса заземления нейтрали
Навигация
Разработка рекомендаций по выбору режима нейтрали заданной сети 35 кВ
Комплекс заземления нейтрали сети 35 кВ
65697
знаков
15
таблиц
12
изображений
2. Разработка рекомендаций по выбору режима нейтрали заданной сети 35 кВ.
2.1 Общая характеристика сети 35 кВ и её конструктивного исполнения.
На рисунке 2.1 представлена принципиальная однолинейная схема электроснабжения электроприемников 35 кВ первой и второй очереди литейно-прокатного завода.
Электроприемниками напряжением 35 кВ являются дуговые сталеплавильные печи (ДСП) и сталеплавильные агрегаты «печь-ковш» (АПК). Структурно схема электроснабжения разделяется на 3 ступени:
1) главная понизительная подстанция (ГПП) с установленными трансформаторами типа ТДНМ 63 МВА напряжением 110/35 кВ
2) закрытое распределительное устройство 35 кВ (ЗРУ-35) выполненное ячейками с элегазовой изоляцией и вакуумными выключателями. В ЗРУ-35 установлены фильтрокомпенсирующие устройства (ФКУ2-ФКУ4) и статический тиристорный компенсатор реактивной мощности (СТК).
3) Печные подстанции дуговых сталеплавильных печей (ДСП) и агрегатов «печь-ковш» (ПС АПК).
Распределительная сеть напряжением 35 кВ выполнена кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена марки ПвВнг с медной токоведущей жилой (одножильные).
Сеть от трансформаторов ГПП до ЗРУ-35 кВ (линии Л1, Л2 на рис 2.1) выполнена двухцепной кабельной линией с использованием кабелей ПвВнг 1х185 с включением трех параллельных кабелей на фазу с прокладкой их в кабельном канале уложенных в треугольник как показано на рисунке 2.2. Иначе говоря, на одну кабельную линию необходимо 9 одножильных кабелей длиной L1 или L2 (обозначение кабельной линии ПвВнг-3Х3 (1х185)).
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)
При Uн=10 кВ Iсд=0,03.Sндв где Sндв =Pн/(cosφн.ηн)
Таблица 2.2
Значение емкостных токов трехжильных кабелей с бумажной пропитанной изоляцией
| Сечение жил кабеля мм2 | Сеть 6 кВ | Сеть 10 кВ | |
| Uн=6кВ | Uн=10кВ | ||
| 16 | 0,40 | 0,35 | 0,55 |
| 25 | 0,50 | 0,40 | 0,65 |
| 35 | 0,58 | 0,45 | 0,72 |
| 50 | 0,68 | 0,50 | 0,80 |
| 70 | 0,80 | 0,58 | 0,92 |
| 95 | 0,90 | 0,68 | 1,04 |
| 120 | 1,00 | 0,75 | 1,16 |
| 150 | 1,10 | 0,85 | 1,30 |
| 185 | 1,25 | 0,95 | 1,47 |
| 240 | 1,45 | 1,10 | 1,70 |
Емкостной ток замыкания на землю в трехфазной сети определяется следующим выражением
Ic=√3.Uн.ω.сф.10-6 .L (2.14)
Где Uн- номинальное напряжение сети 35 000 В
ω=2 .π .ƒ- угловая частота сети – 314
Сф- удельная емкость сети одной фазы мкФ/км
L- длина линии, км.
Для сети напряжением 35 кВ при подстановке значений уравнение 1 примет вид
Ic=19 .Сф .L (2.15)
Расчетные значения емкости кабеля согласно техническим условиям (ТУ 3530-001-42747015-2005) на кабели с изоляцией пероксидносшиваемого полиэтилена на напряжения 6,10,15,20 и 35 кВ для сечений (1х150), (1х185) и (1х240) U=35 кВ соответственно равны 0,2; 0,22; 0,24 мкФ/км.
Тогда удельный емкостной ток (А/км) для этих сечений кабелей составит:
3,8 А- для (1х150);
4,18 А- для (1х185);
4,56 А- для (1х240).
Кроме этого в сети используются RC- цепочки. Согласно паспорту для них емкость на фазу одной цепи составляет С1ф=0,2 мкФ.
После реконструкции сети такие цепочки устанавливаются только на печных трансформаторах т.е. на каждую секцию будет приходиться дополнительная емкость С1ф=0,4 мкФ на фазу, это увеличит емкостной ток на каждой секции на
Ic=19. C1ф=19.0,4=7,6 А
Расчетные значения емкостных токов по секциям сети 35 кВ приведены в таблице 2.3.
Таблица 2.3 Расчет емкостных токов сети 35 кВ
| № ячейки | Число жил и сечение кабеля | Удельное значение | Длина кабельной линии, км | Емкостной ток, А | |||
| С1ф мкФ/км | Ic, а/км | ||||||
| 1 секция | |||||||
| ячейка 2(ДСП-1) | 6(1х150) | 0,2 | 3,8(3,1*) | 2х0,162 | 1,23(1,0*) | ||
| ячейка 3(АПК-1) | 3(1х150) | 0,2 | 3,8(3,1*) | 0,260 | 0,99(0,81*) | ||
| ячейка 11(ФКУ-1) | 3(1х150) | 0,2 | 3,8(3,1*) | 0,02 | 0,076(0,062*) | ||
| ячейка 01(ФТК 1) | 3(1х150) | 0,2 | 3,8(3,1*) | 0,07 | 0,266(0,22*) | ||
| ячейка 04(секция выкл.) | 6(1х240) | 0,24 | 4,56(3,6*) | 2х0,05 | 0,456(0,36*) | ||
| Ячейка 06 (ввод Т1) | 9(1х185) | 0,22 | 4,18(3,3*) | 3х0,14 | 1,756(1,39*) | ||
| RC- цепочка (2 шт.) | 2х0,2 | 3,8(-) | 7,6 | ||||
| Итого по первой секции | 12,37 А (3,85) А | ||||||
| 2 секция | |||||||
| ячейка 17(ТРГ) | 9(1х185) | 0,22 | 4,18(3,3*) | 3х0,135 | 1,693(1,34*) | ||
| ячейка 14(ФКУ 2) | 3(1х150) | 0,2 | 3,8(3,1*) | 1х0,155 | 0,589(0,48*) | ||
| ячейка 15(ФКЦ 3) | 6(1х150) | 0,2 | 3,8(3,1*) | 2х0,160 | 1,216(1,00*) | ||
| ячейка 16(ФКЦ 4) | 6(1х150) | 0,2 | 3,8(3,1*) | 2х0,160 | 1,216(1,00*) | ||
| ячейка 09(ДСП 2) | 6(1х150) | 0,2 | 3,8(3,1*) | 2х0,300 | 2,28(1,86*) | ||
| ячейка 10(АПК 2) | 3(1х150) | 0,2 | 3,8(3,1*) | 1х0,300 | 1,14(0,93*) | ||
| ячейка 12(ДГК 2) | 3(1х150) | 0,2 | 3,8(3,1*) | 1х0,055 | 0,209(0,17*) | ||
| ячейка 08 ячейка 13 | 9(1х185) | 0,22 | 4,18(3,3*) | 3х0,007 | 0,088(0,075*) | ||
| ячейка 07(ввод от Т2) | 9(1х185) | 0,22 | 4,18(3,3*) | 3х0,075 | 0,940(0,74*) | ||
| RC- цепочка – 2 шт. | 2х0,2 | 3,8(-) | 3х0,075 | 7,6(-) | |||
| Итого по второй секции | 16,97 А, (7,59)А | ||||||
*- расчетное значение по проекту реконструкции.
Суммарный емкостной ток двух секций 29,34 А. Как видно из расчетов согласно ПУЭ установка дугогасящих катушек необходима на обеих секциях, т.к. Ic>10 А.
Похожие работы
... пользователей коммутируемой ТФОП к услугам Интернет с помощью аналоговых модемов. При способе PPPoE для организации одновременного широкополосного доступа нескольких пользователей локальной сети Ethernet принципиально достаточно одного постоянного виртуального канала РVС. Очевидна ограниченность необходимых изменений сети доступа при переходе от традиционного доступа к широкополосному с ...
... осуществляется проводами марки АПРН. Соединение шинопроводов и распределительного шкафа осуществляется кабелем АВРГ. 1.2 Ведомость электрических нагрузок Проект выполнен для электроснабжения ЭО комплекса томатного сока. Электроснабжение осуществляется от собственной ГПП, подключенного к подстанции глубокого ввода комплекса (ГВК). Комплектная трансформаторная подстанция 10/0,4 кВ расположена ...
ых последствий к их возможному числу за определенный период – является количественной оценкой опасности, т.е. риском. Риск делится на индивидуальный и социальный. К природным опасностям относятся стихийные явления, которые представляют непосредственную угрозу для жизни и здоровья людей (землетрясения, извержения вулканов, снежные лавины, сели, оползни, камнепады, наводнения, штормы,цунами, ...
... сети на 95 процентов соответствуют требованиям, которые закладывались при проектировании. 4. Социальная значимость проекта Реализация проекта «Беспроводная территориально-распределенная компьютерная сеть строительной компании ООО «Спецтехмонтаж»» это: · эффективное сетевое взаимодействие различных отделов организации, находящиеся за пределами административного здания, с ...
0 комментариев