1. Tính điện áp cảm ứng tần số nguồn của cáp một lõi vỏ kim loại
Khi lõi dây của cáp một lõi có dòng điện chạy qua, dưới tác dụng của điện trường xoay chiều, lớp kim loại che chắn phải xuất hiện một suất điện động nhất định. Khi cáp ba lõi có tải cân bằng, vectơ dòng điện ba pha và điện thế cảm ứng trên tấm chắn kim loại bằng không chồng lên nhau bằng không, do đó có thể nối đất cả hai đầu. Có một khoảng cách nhất định giữa mỗi pha của cáp đơn lõi và điện thế cảm ứng không thể bị hủy bỏ. Độ lớn của điện áp cảm ứng của lớp che chắn kim loại tỷ lệ với chiều dài của cáp và dòng tải của lõi, đồng thời liên quan đến khoảng cách tâm bố trí cáp và đường kính trung bình của lớp che chắn kim loại.
1. Khi các dây cáp được bố trí theo hình tam giác đều, điện áp cảm ứng trên một đơn vị chiều dài của tấm chắn kim loại có thể được tính theo công thức sau:
Công thức 1 I --- Dòng tải, S --- Khoảng cách tâm cáp, D --- Đường kính trung bình của lớp bảo vệ kim loại cáp
Lấy ví dụ như cáp đơn lõi YJSY -8. 7 / 15kV -1 × 300mm, 2 lõi, đường kính trung bình của lớp bảo vệ cáp là 40mm và độ dày của vỏ bọc PVC là 3,6mm. Khi các cáp được sắp xếp theo hình chữ “ghim” và dòng tải là 200A thì cáp được tính là cáp. Điện áp cảm ứng của vỏ bọc là 10,7 vôn trên km. 2. Khi bố trí cáp ba pha theo phương ngang, khoảng cách giữa các cáp bằng nhau và điện áp cảm ứng trên một đơn vị chiều dài của tấm chắn kim loại có thể được tính như sau:
Công thức 2, 3 và 4 Khi cáp ba pha được bố trí theo phương ngang và các điều kiện khác giống như 1, điện áp cảm ứng của pha bên là 16,9 vôn trên kilômét và điện áp cảm ứng của pha giữa là 10,7 vôn trên mỗi km; khi khoảng cách cáp là 200mm, người ta tính được điện áp cảm ứng của pha bên là 36,1 vôn trên kilômét và điện áp cảm ứng của pha giữa là 31 vôn trên kilômet. Điện áp cảm ứng bên pha cao hơn điện áp cảm ứng giữa pha.
Từ tính toán trên có thể thấy rằng:
(1) Khi chiều dài cáp và dòng điện làm việc lớn, điện áp cảm ứng có thể đạt giá trị lớn.
(2) Khi bố trí các dây cáp thành hình tam giác khít nhau thì hiệu điện thế cảm ứng là nhỏ nhất. Khi khoảng cách giữa các dây cáp tăng lên và vị trí tương đối thay đổi, điện áp cảm ứng sẽ thay đổi tương ứng. Ngoài ra, việc đặt các cáp nhiều mạch trên cùng một đường dẫn cũng sẽ ảnh hưởng đến điện áp cảm ứng.
2. Đo lường và phân tích dòng điện tuần hoàn của lớp che chắn
Khi cả hai đầu được nối đất trực tiếp, trong lớp chắn sẽ sinh ra dòng điện tuần hoàn do hiệu điện thế cảm ứng điện từ. Kích thước của dòng điện tuần hoàn chủ yếu liên quan đến trở kháng tự cảm và trở kháng cảm kháng lẫn nhau của lớp che chắn. Có nghĩa là, nó liên quan đến điện trở của lớp che chắn, đường kính, khoảng cách của các sợi cáp, v.v.
Hiện tại, chiều dài cáp đơn lõi 300mm2 được sử dụng ở Đại Liên đã hơn 200 km. Phương thức đặt cáp chủ yếu là chôn trực tiếp và được bảo vệ bằng các rãnh bê tông. Tất cả các lớp che chắn bằng kim loại đều được nối đất ở cả hai đầu. Đường được đo dưới đây là đường chính của cáp được đặt dọc theo đường Jiefang. Cáp ba pha được buộc thành hình "chốt" với một dây buộc cáp cứ cách 3-3 5 mét, và một số lõi giữa hai điểm ràng buộc được trải ra và đặt theo chiều ngang. Hai dây cáp được đặt cạnh nhau trong mỗi bể bê tông. Chúng tôi đã đo dòng điện tuần hoàn của lớp che chắn cáp của Đường Jiefang. Các giá trị dòng điện tuần hoàn đo được được hiển thị trong bảng dưới đây.
Mẫu 1 T
có thể 1. Bảng 1 Tên dòng Tuyến chiến thắng Tuyến Honggang Tuyến Đào Viên Dòng Lingqian
Tải hiện tại (A) 160 50 100 140
Chiều dài cáp (m) 125 125 298 1059 giá trị dòng điện tuần hoàn (A / B / C)
(A) 23/26/28 10/9/10 10/11/11 16/17/16
Có thể thấy từ giá trị đo được rằng dòng điện tuần hoàn đạt 10-20 phần trăm dòng tải. Sự tồn tại của dòng điện tuần hoàn của lớp che chắn làm cho lớp che chắn nóng lên và mất điện làm giảm khả năng truyền tải của cáp. Vì vậy, cần phải có các biện pháp để giảm bớt hoặc triệt tiêu dòng điện tuần hoàn này.
Giá trị đo được cũng phản ánh rằng giá trị dòng điện tuần hoàn không hoàn toàn tăng khi chiều dài cáp và dòng tải tăng lên. Nó cho thấy rằng không thể bỏ qua ảnh hưởng của việc bố trí ba lõi của cáp đối với điện áp cảm ứng.
3. Lựa chọn phương pháp nối đất che chắn kim loại
1. Sử dụng phương pháp nối đất trực tiếp ở hai đầu
Khi nối đất hai đầu vỏ bọc kim loại của cáp một lõi 10kV thì dòng điện tuần hoàn không quá lớn vì trở kháng của vỏ bọc không nhỏ như đối với cáp trên 35kV. Theo thông tin liên quan, khi nối đất cả hai đầu của cáp cao áp trên 35kV, dòng điện tuần hoàn của vỏ bọc có thể đạt 50 phần trăm -90 phần trăm dòng điện lõi, điều này sẽ khiến vỏ bọc nóng lên và nghiêm trọng giảm khả năng mang dòng của cáp. Có thêm kinh nghiệm thi công cách nối đất cả hai đầu vỏ bọc kim loại của cáp một lõi 10kV. Có nhiều vòng cáp 10kV, và việc nối đất trực tiếp giúp giảm thiểu việc cấu hình và bảo trì các thiết bị phụ trợ, đồng thời cũng an toàn hơn cho người vận hành. Vì vậy, việc sử dụng nối đất ở cả hai đầu có những ưu điểm nhất định. Tiếp tục sử dụng phương pháp nối đất trực tiếp ở hai đầu và điện áp cảm ứng của vỏ bọc phải giảm càng nhiều càng tốt để tổn thất đường dây đạt mức chấp nhận được để vận hành. Cách hiệu quả hơn là để các lõi ba pha gần nhau theo cách sắp xếp tam giác đều. Sau khi cáp được đặt, buộc chúng bằng dây cáp không sắt từ cứ sau 1 mét.
2. Phương pháp nối đất một đầu Nối đất một đầu có nghĩa là tấm chắn kim loại của một đầu đường cáp được nối đất trực tiếp và tấm chắn kim loại của đầu kia để hở với đất và không được nối với nhau. Nói chung, nó nên được nối đất ở một đầu của đầu kết nối của đường dây trên không để giảm quá áp khi đường dây bị sét đánh. Sau khi một đầu được nối đất, dòng điện tuần hoàn của vỏ bọc có thể được loại bỏ và có thể giảm tổn thất đường dây. Tuy nhiên, các đầu hở có điện áp cảm ứng trong quá trình hoạt động bình thường. Trong khi có sét đánh và hoạt động, quá điện áp xung cao có thể xảy ra ở các đầu hở của tấm chắn kim loại. Khi xảy ra sự cố ngắn mạch trong hệ thống và dòng điện ngắn mạch chạy qua lõi dây, điện áp cảm ứng tần số công suất cao cũng có thể xuất hiện ở đầu không bao quanh của tấm chắn kim loại. Khi vỏ bọc bên ngoài của cáp không thể chịu được quá áp này và bị hỏng, nó sẽ gây ra hiện tượng nối đất đa điểm của vỏ bọc kim loại. Do đó, phương pháp này nên được sử dụng khi khoảng cách đường dây ngắn và điện áp cảm ứng bình thường tại bất kỳ vị trí không nối đất nào trên vỏ bọc kim loại là nhỏ.
3. Một đầu được nối đất, và đầu kia được nối đất bằng bộ phận bảo vệ vỏ bọc. Để ngăn quá điện áp ở đầu hở của tấm chắn kim loại xuyên qua vỏ bọc bên ngoài khi một đầu của tấm chắn kim loại được nối đất, lắp đặt bộ phận bảo vệ vỏ bọc ở đầu hở là một biện pháp hữu hiệu để hạn chế quá áp của vỏ bọc. Các thiết bị bảo vệ thể hiện khả năng chống chịu cao hơn trong điều kiện hoạt động bình thường. Khi có quá điện áp xung trên vỏ bọc, bộ bảo vệ xuất hiện một điện trở nhỏ. Lúc này, điện áp tác dụng lên vỏ kim loại là điện áp dư của bảo vệ.
IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Ở các thành phố lớn, thành phố kinh tế phát triển, nơi có mật độ phụ tải cao và cáp cách điện 10KV 3 lõi 240mm2XLPE không thể đáp ứng được yêu cầu về khả năng cấp điện thì nên sử dụng cáp đơn lõi 300, 400, 500mm2 trở lên để tăng khả năng cung cấp điện. Lớp bảo vệ kim loại của cáp một lõi phải có cấu trúc dây đồng quấn thưa và tiết diện của nó phải được xác định theo giá trị dòng điện ngắn mạch hai pha tại các điểm khác nhau của hệ thống lắp đặt. Đại Liên là một dây dẫn đồng 35 mm2. Việc sử dụng cáp một lõi có thể giảm đáng kể số lượng mối nối trong đường dây, và thay đổi mối nối ba pha thành mối nối một pha, làm cho việc hàn kín mối nối trở nên đơn giản và đáng tin cậy hơn.
2. Xem xét việc giảm điện áp cảm ứng của tấm chắn kim loại hoặc giảm dòng điện tuần hoàn, nên bố trí cáp một lõi theo hình tam giác đều với vỏ ngoài gần nhau, và cáp cách điện XLPE có tiết diện ruột dẫn là 240 mm 2 - 300 mm2 phải được gắn chặt bằng băng phi từ tính với khoảng cách 1M. Đối với các đoạn từ 400 mm2 trở lên, khoảng thắt chặt có thể được mở rộng một cách thích hợp, nhưng độ dày hoặc chiều rộng của dây buộc cáp phải được tăng cường. Gần với cách bố trí tam giác đều, phù hợp hơn với việc bố trí cáp trên rãnh cáp hoặc giá đỡ đường hầm.
3. Từ việc xem xét loại trừ suy hao dòng điện tuần hoàn và không làm giảm khả năng mang dòng của cáp, nên áp dụng phương pháp nối đất một đầu của lớp che chắn kim loại của cáp.
4. Một đầu của lớp che chắn kim loại được nối đất, điện áp cảm ứng tính toán và đo được của đầu không nối đất không được vượt quá 50V; nếu nó lớn hơn 50V, nên lắp bộ bảo vệ vỏ bọc.
5. Đối với chôn lấp trực tiếp, đặc biệt ở những nơi mực nước ngầm cao, nên sử dụng vỏ bọc bên ngoài PE hoặc chất đàn hồi khác (cao su tổng hợp, polyetylen clo hóa hoặc hỗn hợp vỏ bọc tương tự dựa trên polyme), mã (SE)).
