PL48436B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 20. X. 1964 48436 KI. 21 c 19/09 MKP H 02 g $lXjQ UKD Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Mieczyslaw Rzaniak, mgr inz. Janusz Rydlewicz Wlasciciel patentu: Biuro Projektów Energetycznych „Energoprojekt", Poznan (Polska) Sposób zapobiegania wynoszeniu wysokiego potencjalu ze stacji elektroenergetycznych kablami poza teren tych stacji Wynalazek dotyczy sposobu zapobiegania wy¬ noszeniu wysokiego potencjalu ze stacji elektro¬ energetycznych wysokiego napiecia kablami po¬ za teren tych stacji, na przyklad do , miejskich stacji transformatorowych sredniego napiecia i do odbiorców energii elektrycznej.Stacje elektroenergetyczne o napieciu górnym 110 kV i wyzszym sa urzadzeniami o tzw. „wiel¬ kim pradzie Ewarcia doziemnego", gdyz wskutek bezposredniego uziemienia punktu zerowego przy zwarciu doziemnym w sieci o górnym napieciu 110 kV i wyzszym plynie w miejscu zwarcia i przez uziemienia stacji (gdzie jest uziemiony punkt zerowy tej sieci) prad zwarcia doziemnego, którego wartosc zalezy od wielkosci mocy zwar¬ ciowych tej sieci i ojpormosci uziemienia w stacji.Do uziemienia takich stacji .przylaczone sa wspólnie poszczególne rodzaje uziemien, a wiec uziemienie ochronne strony pierwotnej (np. 110 kV), uziemienie ochronne strony wtórnej (np. 6 kV) oraz glowice koncowe kabla nizszego na¬ piecia. Z glowicami polaczone sa metalicznie po¬ wloki olowiane i pancerze tych kabli. Kable te z kolei prowadzone sa w ziemi ze stacji elektro¬ energetycznej przez tereny miejskie — na przy¬ klad pod chodnikiem — do szeregu miejskich stacji transformatorowych, na przykald 15/0,4 kV wzglednie 6/0,4 kV. W miejskiej stacji uziemie¬ nie ochronne strony wyzszego napiecia (6 lub 15 kV) jest polaczone z uziemieniem ochronnym 15 20 30 strony niskiego napiecia, glowice i plaszcze ka¬ bli niskiego napiecia i punkt zerowy strony nis¬ kiego napiecia. Z szyn niskiego napiecia miej¬ skich stacji transformatorowych odchodza kable 5 lub obwody napowietrzne niskiego napiecia, do odbiorców. Z plaszczami kabli sa polaczone (sys¬ tem zerowania) oslony i obudowy odbiorników u odbiorców.Istnieje zatem praktycznie metaliczne polacze- 10 mie poprzez powloki i pancerze kabli miedzy uziemieniem rozdzielni o. górnym napieciu 110 kV i wyzszym z oslonami i obudowaniem od¬ biorników niskiego napiecia u odbiorców.Dotychczas moce zródel zasilajacych siec elek¬ troenergetyczna nie byly duze i w zwiazku z tym nie bylo trudnosci z zapewnieniem odpowiednie¬ go uziemienia, a tym samym instalacje energe¬ tyczne byly zabezpieczone przed wynoszeniem niebezpiecznego dla zycia wysokiego potencjalu poza teren stacji elektroenergetycznych. Stad tez nie stosowano dotad poza uziemieniami zadnych zabezpieczen przed wynoszeniem wysokiego po¬ tencjalu na zewnatrz stacji.Przy wzroscie mocy zródel zasilajacych okrego¬ wa siec energetyczna wzrasta jednak równiez moc zwarciowa ukladu, a tym samym wzrasta napiecie uziemienia. Na przyklad przyi mocy zwarciowej 6000 MVA i przy opornosci uziemie¬ nia wynoszacej 0,5 om — co jest praktycznie osiagalna granica opornosci uziemienia — prad 253 zwarcia doziemnego osiagnie wartosc 31,5 kA, przy napieciu sieci 110 ikV, a napiecie uziemie¬ nia wyniesie wtedy 15700 V. Jest to wartosc prze¬ szlo sto razy wieksza od dopuszczalnego napiecia dotyku, wzglednie napiecia krokowego. Ten wy¬ soki potencjal moze byc wyprowadzany pancerza¬ mi i powlokami kabli na zewnatrz stacji elektro¬ energetycznej do odbiorców. Gradient potencjalu na pancerzach i powlokach kabli jest maly (na przyklad 10% na 1 km). W zwiazku z tym u od¬ biorcy — w przypadku zwarcia w sieci 110 kV — moga wystapic niebezpieczne napiecia dotykowe, a nad kablami ziemnymi niebezpieczne napiecia krokowe.W isposobie wedlug wynalazku w celu wyelimi¬ nowania wynoszenia wysokiego potencjalu poza teren stacji elektroenergetycznych przy wyjsciu z rozdzielni o duzym pradzie ziemno — zwarcio¬ wym w. toblu ziemnym wycina, sie odcinek pan¬ cerza stalowego, oslony wlóknistej i plaszcza olo¬ wianego i zastepuje je mufa z tworzywa sztucz¬ nego, przy czym izolacje zyl kabla pozostawia sie w zasadzie nieprzeciete. Pancerz stalowy kabla i plaszcz olowiany kabla od strony okregowej sta¬ cji elektroenergetycznej laczy sie z uziemieniem te/1 stacji, natomiast pancerz stalowy i plaszcz olo¬ wiany kabla od strony zewnetrznej uziemia sie oddzielnie.Sposób wedlug wynalazku objasniono przykla¬ dowo na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat polaczen i uziemien stacji transformato¬ rowej wysokiego napiecia, kabli ziemnych sred¬ niego napiecia, stacji transformatorowej srednie¬ go napiecia i isieci niskiego napiecia, a fig. 2 — mufe umieszczona wedlug wynalazku na kablu ziemnym.Do uziemienia stacji 110 kV sa przylaczone u- ziemienia ochronne 1 strony pierwotnej, punkt ze¬ rowy 3 uzwojenia 110 kV, oraz uziemienie 2 sta¬ lowego pancerza i plaszcza olowianego kabla 4 sredniego naiecia, które wyprowadzone sa w ziemi, pod parkanem 5 do miejskiej stacji tran¬ sformatorowej 6, transformujacej na przyklad z 15 kV na 0,4 kV, lub z6kV na 0,4 kV. W stacji 6 sa przylaczone do wspólnego uziemienia 7 uzie¬ mienie 8 strony wyzszego napiecia wraz z pance¬ rzem i plaszczem kabla 4, uziemienie 9 strony nis¬ kiego napiecia wraz z pancerzem i plaszczem kabla 11 niskiego napiecia oraz punkt zerowy 10 strony niskiego napiecia. Z pancerzem i plasz¬ czem kabla 11 sa polaczone oslony i obudowy 13 odbiorników u odbiorców. Z uziemieniem 7 stacji 6 sa polaczone poprzez przewód zerowy równiez kab¬ le lub olbwody napowietrzne niskiego napiecia.Na iskutek takiego ukladu uziemien istnieje me¬ taliczne polaczenie miedzy uziemieniem stacji 110 kV, a odbiorcami.W celu przerwania tego polaczenia stosuje sie wedlug wynalazku mufe izolacyjna 14 na wyjsciu z okregowej stacji elektroenergetycznej o duzym pradzie ziemno — zwarciowym. Korzystnie jest umieszczac .te mufe na czesci kabla 4, znajduja¬ cej sie pomiedzy siatka uziemienia stacja z par-? kanem 5, przy czym kabel wraz z mufa winden byc ulozony w warstwie piasku. 436 4 Jak to przedstawiono na fig. 2 na dlugosci mu¬ fy 14 okolo 0,5 m nalezy zdjac z kabla oslcne wlpknista 15, plaszcz olowiany 16, pancerz stalo¬ wy 17. Zyly 18 z izolacja 19 pozostawia sie nie- 5 przeciete. Od strony stacji okregowej, w której wystepuja duze prady zwarcia doziemnego, laczy sie bednarka 20, pancerz 17 i plaszcz 16 kabla z uziemieniem tej stacji. Od strony zewnetrznej plaszcz i powloke kabla laczy sie bednarka 21 z 10 osobnym uziemieniem. Mufe 14 Wykonuje sie z zywic lub z tworzyw sztucznych. Obie bednarki 20 i 21 prowadzi siie w poblizu kabla i na dlugos¬ ci 2—3 m obklada sie je Warstwa izolacyjna 22, a kabel na tej dlugosci owija sie cerata i impreg- 15 nowanym sznurkiem oraz zalewa impregnatem i owija kilkoma warstwami tasmy „Denso". Przer¬ wa polaczen w pancerzu i powloce kabla stanowi wtracenie opornosci mufy 14 w Mnie dluga, która obniza wielkosc potencjalu za mufa na kablu, a 20 wiec u odbiorcy.Stosunek potencjalu przed i za mufa okreslony jest zaleznoscia: V za mufa = 1 ¦V przed mufa ~i + R przerwy R kabla V za mufa = V uziemien slupa 1 + R przerwy 30 R kabla gdzie V — oznacza wartosc potencjalu, a R — wartosc opornosci.Dla 1 km kabla opornosc uziemienia wyniesie okolo 1 £, wtedy: 35 V za mufa = v stacji 1 + R przerwy Dla opornosci mufy okolo 100 Q /co jest wartoscia mala w stosunku do rzeczywistej opornosci mufy i 40 przerwy, potencjal za mufa, a wiec i u odbiorcy, zmaleje 100 razy, czyli na przyklad z 10.000 V na 100 V. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 45 1. Sposób zapobiegania wynoszeniu wysokiego potencjalu ze stacji elektroenergetycznych kablami poza teren tych stacji, znamienny tym, ze przy wyjsciu z takiej stacji o duzym pradzie ziemno-zwarciowym wycina sie w 50 kablu ziemnym (4) odcinek pancerza stalowe¬ go (17), oslony wlóknistej (15) i plaszcza olo¬ wianego (16) i zastepuje je mufa (14), wykona¬ na z materialu (izolujacego elektrycznie, przy czym izolacje (19) zyl (18) pozostawia sie w za- 55 sadzie nieprzecieta, a pancerz stalowy (17) i plaszcz olowiany (16) kabla po stronie stacji e- lektroenergetycznej wysokiego napiecia laczy sie z uziemieniem tej stacji, natomiast pancerz stalowy d plaszcz olowiany kaibla od strony 60 zewnetrznej uziemia sie oddzielnie.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze mufe izolujaca (14) umieszcza sie w czesci kab¬ la znajdujacej sie w ziemi pomiedzy siatka uziemienia stacji elefktooeneirigetycznej wyso- 65 kiego napecia a parkanem (5) tej stacji.48436 WAtS/M/Z/WM lfOA/fe#\ 5—3 WW/MM/777Z7 F!q. t Piq 2 1158. RSW „Prasa", Kielce. Nafcl. 450 egz. PL