RU2683946C1

RU2683946C1 - DEVICE FOR INCREASING EFFICIENCY OF POWER TRANSMISSION LINE BY 6 (10) kV VOLTAGE, SUITABLE FROM THREE-PHASE-SHIELDED SINGLE-CORE CABLES

Info

Publication number: RU2683946C1
Application number: RU2018111147A
Authority: RU
Inventors: Андрей Анатольевич Антонов; Олег Юрьевич Гусев; Юрий Павлович Гусев; Ксения Владимировна Колесникова; Гван Чун Чо; Василий Васильевич Вычегжанин; Сергей Александрович Талакин; Дмитрий Юрьевич Растегняев
Original assignee: ПАО "Московская объединённая электросетевая компания" (ПАО "МОЭСК")
Priority date: 2018-03-28
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2019-04-03

Abstract

FIELD: electricity.SUBSTANCE: invention relates to electric power engineering and can be used for connection of screens of three single-core phase-shielded cables with XLPE insulation with voltage 6 (10) kV with improved parameters of power losses and throughput capacity. In line 6 (10) kV, consisting of three phase-shielded single-core cables by grounding cable shields at the beginning and at the end of line with ground, phase A screen is connected in the beginning of the line and screen of phase C at the end of the line, screens of phase B and C are connected between at the beginning of the line, and screens of phase A and phase B are connected to each other at the end of the line.EFFECT: invention improves the connection device of shields of single-core, phase-shielded cables with XLPE insulation with voltage 6 (10) kV, which allows reducing currents and power losses in cable shields.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано для соединения экранов трех одножильных пофазно-экранированных кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена напряжением 6, 10 кВ с улучшенными показателями по потерям электроэнергии и пропускной способности.The invention relates to the field of electric power and can be used to connect the screens of three single-phase-phase-shielded cables with insulation made of cross-linked polyethylene with a voltage of 6, 10 kV with improved indicators of energy loss and bandwidth.

Известным способом ограничения токов в экранах кабелей, соединенных с землей с двух сторон линии является транспозиция экранов кабелей (ЕР 0071435 A1 Electric cable and electric cable installations, опубл. 09.02.1983 г.). Однако, транспозиция экранов кабелей не применяется в распределительной электрической сети напряжением 6 (10) кВ из-за повышенных затрат на установку многочисленных пунктов транспозиции.A known method of limiting currents in cable shields connected to ground on both sides of the line is the transposition of cable shields (EP 0071435 A1 Electric cable and electric cable installations, published 09.02.1983). However, the transposition of cable shields is not used in a 6 (10) kV power distribution network due to the increased cost of installing multiple transposition points.

Известным способом ограничения напряжения на экранах кабелей является соединение экранов с землей на обоих концах линии электропередач. При этом экраны разных фаз на одном конце линии соединяют между собой и подключают к заземляющему устройству первой электроустановки. На втором конце линии экраны разных фаз соединяют между собой и подключают к заземляющему устройству второй электроустановки. (СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ ОАО «ФСК ЕЭС СТО 56947007-29.060.20.020-2009, рис. 4 на стр. 16).A known way to limit the voltage on the cable shields is to connect the shields to ground at both ends of the power line. At the same time, screens of different phases at one end of the line are interconnected and connected to the grounding device of the first electrical installation. At the second end of the line, screens of different phases are interconnected and connected to the grounding device of the second electrical installation. (STANDARD OF ORGANIZATION JSC FGC UES STO 56947007-29.060.20.020-2009, Fig. 4 on page 16).

Однако данный способ имеет недостатки. В нормальном режиме работы токи, протекающие по фазам создают электромагнитное поле, индуцирующее в экранах кабелей фаз ЭДС и токи. Токи в экранах вызывают нагрев изоляции, что приводит к снижению пропускной способности линии электропередач. Токи в экранах вызывают дополнительные потери при передаче электроэнергии по линиям.However, this method has disadvantages. In normal operation, the currents flowing in phases create an electromagnetic field that induces EMF and currents in the cable shields. Currents in the screens cause heating of the insulation, which leads to a decrease in the capacity of the power line. Currents in the screens cause additional losses in the transmission of electricity through the lines.

Технической задачей настоящего изобретения является усовершенствование устройства соединения экранов одножильных пофазно-экранированных кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена напряжением 6 (10) кВ, который позволяет уменьшить токи в экранах, и потери электроэнергии.The technical task of the present invention is to improve the device for connecting the screens of single-phase phase-shielded cables with insulation made of cross-linked polyethylene with a voltage of 6 (10) kV, which allows to reduce the currents in the screens, and the loss of electricity.

Техническим результатом изобретения является уменьшение технологических потерь в кабеле во вновь возводимых и находящихся в эксплуатации кабельных линиях напряжением 6, 10 кВ, упрощение конструкции, а также снижение затрат на организацию заземления кабельных линий.The technical result of the invention is to reduce technological losses in the cable in newly constructed and in-use cable lines with a voltage of 6, 10 kV, simplifying the design, as well as reducing the cost of organizing the grounding of cable lines.

Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве повышения эффективности линии 6 (10) кВ, состоящей из трех пофазно-экранированных одножильных кабелей путем заземления экранов кабелей А, В и С в начале и в конце линии, согласно изобретению, с землей соединены экран фазы А в начале линии и экран фазы С в конце линии, экраны фаз В и С соединены между собой в начале линии, экраны А и В соединены между собой в конце линии.The problem is solved in that in the known device for increasing the efficiency of the 6 (10) kV line, consisting of three phase-shielded single-core cables by grounding the cable shields A, B and C at the beginning and at the end of the line, according to the invention, a phase screen is connected to the ground And at the beginning of the line and the screen of phase C at the end of the line, the screens of phases B and C are interconnected at the beginning of the line, screens A and B are interconnected at the end of the line.

Предлагаемое техническое решение пояснено рисунком, на котором представлена кабельная линия электропередач, состоящая из трех одножильных пофазно-экранированных кабелей А, В и С, соединяющая центр питания (ЦП) и трансформаторную подстанцию (ТП). Кабель состоит из токоведущих жил (на рисунке обозначена жила фазы А-1), экрана, накладываемого на изоляцию жилы А, 2, соединенного в начале кабельной линии с заземляющим устройством передающей подстанции, 3, и экраном фазы В, 4, в конце кабельной линии. Экран фазы В, 4, в начале линии соединен с экраном фазы С, 5, соединенным с заземляющим устройством приемной подстанции, 6.The proposed technical solution is illustrated in the figure, which shows a cable power line, consisting of three single-core phase-shielded cables A, B and C, connecting the power center (CPU) and the transformer substation (TP). The cable consists of current-carrying conductors (the core of phase A-1 is indicated in the figure), a screen applied to the insulation of core A, 2, connected at the beginning of the cable line to the grounding device of the transmission substation, 3, and a screen of phase B, 4, at the end of the cable line . The screen of phase B, 4, at the beginning of the line is connected to the screen of phase C, 5 connected to the grounding device of the receiving substation, 6.

Решение указанной задачи достигается тем, что в предлагаемом устройстве соединения экранов кабелей трех фаз суммарная ЭДС, наводимая по всей длине экранов жил, частично компенсируется за счет того, что электромагнитные поля токов трех фаз А, В и С, сдвинуты относительно друг друга на 120 градусов, и, в местах расположения экранов фаз А, В и С, частично компенсируются. Токи в экранах в нормальном режиме уменьшаются, следовательно, и потери электроэнергии, возникающие в экранах линии также уменьшаются. Как видно из приведенного расчета (таблица) потерь и токов в экранах в устройстве, имеющем общее заземление экранов трех фаз с двух сторон линии (устройство 1), и предлагаемом устройстве (устройство 2), потери уменьшаются на 1.6% относительно суммарных потерь при передаче электроэнергии по линии, а наведенные токи в экранах снижаются более, чем на 50%.The solution to this problem is achieved by the fact that in the proposed device for connecting the shields of cables of three phases, the total EMF induced over the entire length of the shields of the conductors is partially compensated by the fact that the electromagnetic fields of the currents of the three phases A, B and C are shifted by 120 degrees relative to each other , and, at the locations of the screens of phases A, B and C, they are partially compensated. The currents in the screens in normal mode are reduced, therefore, the energy loss arising in the line screens is also reduced. As can be seen from the above calculation (table) of losses and currents in the screens in the device having a common grounding of the screens of three phases on both sides of the line (device 1), and the proposed device (device 2), the losses are reduced by 1.6% relative to the total losses during electric power transmission along the line, and the induced currents in the screens are reduced by more than 50%.

Claims

Device for increasing the efficiency of a power line with a voltage of 6 (10) kV, consisting of three phase-shielded single-core cables by grounding the shields of the cables of phases A, B and C at the beginning and at the end of the line, characterized in that the phase A screen at the beginning is connected to the ground lines and a screen of phase C at the end of the line, screens of phases B and C are interconnected at the beginning of the line, screens A and B are interconnected at the end of the line.