Într-o rețea electrică de 10kV, atunci când are loc o defecțiune de împământare monofazată, tensiunea fazei de defecțiune va crește la tensiunea liniei (10kV). De ce să nu alegeți 10kV pentru cablu de tensiune medie u ₀, ci 8,7kV? Acest lucru se bazează în principal pe următoarea bază tehnică:
1. DefinițiaCablu MVTensiune nominală
În standarde, tensiunea nominală a cablurilor este de obicei exprimată ca u ₀/u (um):
U ₀: Tensiune nominală cu o singură fază până la sol (tensiune de fază)
U: tensiune nominală în două faze (tensiune de linie)
UM: Tensiune maximă de lucru
Pentru cabluri de tensiune medie de 8,7/15kV:
U ₀ =8. 7kv (tensiune nominală cu o singură fază până la sol)
U =15 kv (tensiune nominală între două faze)
Um =17. 5kv (tensiune maximă de funcționare)
2.Cum este determinată tensiunea de fază nominală de 8,7kV?
Tensiunea de fază nominală u ₀ a cablului nu este selectată direct pe baza tensiunii instantanee maxime în condiții de defecțiune (cum ar fi 10kV), dar este luată în considerare în mod cuprinzător pe baza tensiunii normale de funcționare a sistemului și a condițiilor de defecțiune:
(1) Pe baza stării normale de funcționare a sistemului
În condiții normale de funcționare:
Tensiunea de fază a sistemului 10kV u ₀ =10 kv/√ 3 ≈ 5.77kv.
DacăCablu de tensiune medieFolosește 8,7kV ca u ₀, înseamnă că marja de proiectare a izolației a cablului de tensiune medie este mult mai mare decât tensiunea normală de funcționare.
(2) Luați în considerare creșterea tensiunii în timpul defecțiunii de împământare monofazate
Când are loc o defecțiune de împământare monofazată, tensiunea de fază a fazei care nu defecte va crește la nivelul tensiunii de linie (10kV).
Cu toate acestea, proiectarea izolației cablurilor de tensiune medie nu se bazează în totalitate pe selecția tensiunii de eroare pe termen scurt, ci ar trebui să țină cont de condițiile normale de operare, timpul de toleranță la erori și stabilitatea pe termen lung.
U ₀ de 8,7kV este suficient pentru a asigura funcționarea fiabilă a cablurilor de tensiune medie în timpul defecțiunilor, luând în considerare atât margini de economie, cât și de siguranță.
(3) Marja de siguranță conformă
Standarde internaționale precum IEC 60502-2 și GB/T 12706.2 stipulează că:
Un cablu de tensiune medie cu o tensiune nominală de 8,7/15kV, cu u ₀ =8. 7KV, poate rezista la o tensiune de 8,7kV pentru o lungă perioadă de timp.
În cazul defecțiunilor pe termen scurt (cum ar fi defecțiuni la sol monofazate), cablurile de tensiune medie pot rezista la supratensiuni pe termen scurt mai mari de 8,7 kV, dar nu este necesar să setați direct u ₀ la 10 kV.
3.De ce nu alegeți direct 10kv ca u ₀?
Dacă cablul este selectat direct ca u ₀ =10 KV, deși poate părea să îmbunătățească toleranța la erori, nu este potrivit în inginerie practică, în principal din următoarele motive:
(1) Marja de izolare este suficientă
Grosimea izolației și rezistența dielectrică a cablului cu o tensiune nominală de 8,7/15kV au fost proiectate pentru a rezista la creșterea tensiunii în timpul defecțiunilor de împământare monofazate, fără a afecta funcționarea în siguranță.
Dacă U ₀ este crescut la 10kV, înseamnă că stratul de izolație trebuie să se îngroașe în continuare, crescând costurile de fabricație și o marjă atât de mare nu este necesară în inginerie reală.
(2) Considerații economice
Îngroșarea stratului de izolație nu numai că crește costurile de fabricație, dar crește și diametrul exterior și greutatea cablului, afectând dificultatea depunerii cablurilor și crește costurile de construcție și întreținere.
În prezent, designul de 8,7kV este suficient de fiabil și nu este necesar să adăugați costuri suplimentare.
(3) Standarde de inginerie unificate
Standardele internaționale (IEC, GB) adoptă, în general, 8,7/15kV ca grad de cablu recomandat pentru rețele de 10kV. Utilizarea cablurilor de 10kV u ₀ va duce la incompatibilitate cu standardele existente și va afecta aplicațiile de inginerie.
În rezumat, selectarea cablurilor cu specificații de 8,7/15kV într-o rețea electrică de 10kV este cea mai bună alegere care a fost verificată prin practica pe termen lung.