Բարձր լարման կաբելի երկրացույցային շղթայի անստանդարտ պատճառների վերլուծություն և կարեւոր դեպքերը

I. Կաբելի գրունդացման օղակային հոսանքի ներածություն

110 կՎ և ավելի բարձր մակարդակի կաբելները օգտագործում են միակորպ կառուցվածք: Աշխատանքային հոսանքով ստեղծված փոփոխական մագնիսական դաշտը առաջացնում է մետաղային թերթի վրա լարվածություն: Եթե թերթը կենտրոնացում է կենտրոնացում կազմելով երկրաչափությամբ փակ контур, то по металлической оболочке потечет ток заземления. Избыточный ток заземления (свыше 50 А, более 20% нагрузки или отношение максимального к минимальному фазному току больше 3) не только влияет на пропускную способность и срок службы кабеля, но и сильное нагревание от тока может привести к перегоранию проводов заземления или коробок заземления. Невыполнение своевременного устранения таких проблем может вызвать серьезные аварии в энергосистеме.

II. Կաբելի գրունդացման օղակային հոսանքի վրա ազդող գործոններ

Հիմնական գործոնները, որոնք ազդում են կաբելի գրունդացման օղակային հոսանքի վրա, հետևյալն են:

• Կաբելի կապի դիմադրությունը։ Վատ կապակցություն կամ վատ կապը կոնկրետ ֆազում կարող է գերազանցաբար բավականացնել կապի դիմադրությունը, որը կունենա կարգավիճակը նվազեցնելու ազդեցություն այդ ֆազի գրունդացման օղակային հոսանքի վրա: Սակայն այլ երկու ֆազերի օղակային հոսանքները անպայման չէ, որ նվազեն համապատասխանաբար: Որպեսզի դիմադրությունը ավելացնելով, ընդհանուր գրունդացման հոսանքը նվազեն ոչ անպայման է:

• Գրունդացման դիմադրությունը։ Որպես գրունդացման դիմադրությունը և երկրաչափական հետդիմադրությունը ավելանում են, յուրաքանչյուր ֆազի գրունդացման օղակային հոսանքը նվազում է: Սակայն շատ բարձր գրունդացման դիմադրությունը կարող է առաջացնել պահանջվող կետում վատ կապը, որը կառաջացնի արձանագրություն և էներգիայի կորսարացում:

• Կաբելի գրունդացման մեթոդը։ Որպեսզի սահմանափակել կաբելի մետաղային թերթի վրա առաջացած լարվածությունը, բարձր լարվածության կաբելները սովորաբար օգտագործում են գրունդացման մեթոդներ, ինչպիսիք են միակ կետում գրունդացում, երկու ծայրերում գրունդացում կամ խառը կապ: Ավելի երկար բարձր լարվածության կաբելային գծերի համար խառը կապի մեթոդը արդյունավետ է գրունդացման օղակային հոսանքի սահմանափակման համար:

Այստեղ Ia, Ib և Ic համապատասխանաբար A, B և C ֆազի բարձր լարվածության կաբելների մետաղային թերթերով հոսանքների արժեքներն են. Ie երկրաչափական հետդիմադրության հոսանքն է. Rd երկրաչափական հետդիմադրության համարժեք դիմադրությունն է, իսկ Rd1 և Rd2 կաբելի թերթի երկու ծայրերում գրունդացման դիմադրություններն են: Նորմալ պայմաններում երեք ֆազային կաբելների աշխատանքային հոսանքները կարող են համարվել հավասար մեծությամբ: Երեք ֆազային հոսանքների փուլային տարբերությունների օգտագործմամբ կարող է դադարեցնել մետաղային թերթերի վրա առաջացած լարվածությունը լրիվ խառը կապված հատվածում, որպեսզի նվազեցնել գրունդացման օղակային հոսանքը:

(1) Կաբելի հատվածների երկարությունը, կաբելների դասավորումը և ֆազային հեռավորությունը

Կաբելները ընդհանրապես օգտագործում են խառը կապի գրունդացման մեթոդը գրունդացման օղակային հոսանքի նվազեցման համար: Կաբելային հողում կարգավորման ինžեներական պրակտիկայում ընդունված է, որ խառը կապված թերթի հատվածները ունեն տարբեր երկարություններ և տարբեր դասավորումներ: Նույն հոսանքի դեպքում հորիզոնական կամ ուղղահայաց դասավորված կաբելների մետաղային թերթի վրա առաջացած լարվածությունը միավոր երկարությամբ բարձր է, քան աջ եռանկյունաձև դասավորմամբ դասավորված կաբելների դեպքում: Այսպիսով, անհավասար երկարությամբ հատվածներում ավելի երկար հատվածների համար օգտագործելով եռանկյունաձև դասավորումը (որը առաջացնում է ավելի ցածր լարվածություն) և ավելի կարճ հատվածների համար օգտագործելով հորիզոնական կամ ուղղահայաց դասավորումը (որը առաջացնում է ավելի բարձր լարվածություն), կարող է նվազեցնել ընդհանուր լարվածությունը ավելի երկար հատվածներում: Այս հատվածների համապատասխան դասավորումը հնարավորություն է տալիս հավասարեցնել կաբելների երկարության տարբերություններից առաջացած լարվածության անհավասարությունը, որպեսզի նվազեցնել թերթի օղակային հոսանքը:

III. Կաբելի գրունդացման օղակային հոսանքի անհասկացալի վերլուծություն

Տեղափոխման ձեռնարկը կորցնում է հոսանքի վեկտորը մի ուղղությամբ, որը հանգեցնում է ներդաշնակ կապի հոսանքի նշանակալի աճին, որը կարող է առաջացնել աշխատանքային կոչակներ: Տարբեր տեղափոխման ձեռնարկի դեպքերում երեք ֆազային հոսանքների մեծությունները և փուլերը մի մեծ չափով տարբեր են: Տեղափոխման ձեռնարկը սովորաբար բնութագրվում է երկու ֆազային գրունդացման հոսանքների նմանականությամբ, իսկ երրորդ ֆազային հոսանքը նշանակալիորեն փոքր է, ընդհանուր առմամբ մյուս երկու ֆազային գրունդացման հոսանքների փոքր գրունդացման հոսանքի կեսին հավասար:

(1) Ջրի մուտքը դատարկումում

Երբ ջուրը մուտք է կատարում խառը կապի միավորման դատարկում, դատարկումի ներսում ստեղծվում է ցածր գրունդացման դիմադրություն, և ներսում և դուրսում գտնվող ջուրի կապը առաջացնում է հոսանքի ուղիղ գրունդացման ճանապարհ: Նկարում ցուցադրված է, որ ուղիղ գրունդացումը տեղի է ունենում ա, բ կամ գ կետերում:

Անընդհատ գործող նահանջի դեպքում կաբելային հողում խառը կապի դատարկումներում կարող է տեղի ունենալ երկարաժամյա ջրահավաք: Մասնավորապես, երբ երկու դատարկումներն էլ լցված են ջրով, գրունդացման հոսանքը կարող է հեշտությամբ հասնել հարյուրավոր ամպերների, ինչը կարող է առաջացնել ներդաշնակ կապի հոսանքի անկայուն աճը և կաբելի ներսում ջերմաստիճանի արագ աճը: Երբ միայն մեկ դատարկում լցված է ջրով, հետևանքային օղակում երեք ֆազային հոսանքները ցուցադրում են փոքր տարբերություններ և մոտ 2,5 անգամ ավելանում են նորմալ, ոչ կոչակային պայմանների համեմատ անգամ:

(2) Կոաքսիալ կաբելի կորուստ

Խառը կապով գրունդացման օգտագործող գծերը ընդհանուր առմամբ երկար են 1 կմ-ից ավել: Եթե կոաքսիալ կաբելը կորուստ է պատրաստվում, կորուստի կետում կարող է ստեղծվել հարյուր վոլտից ավել լարվածություն, որը ներկայացնում է գծի համար նշանակալի հանգամանք: Այն նաև անհնարավորություն է առաջ բերում մետաղային թերթերի փակ օղակի կազմակերպման համար, որը դադարեցնում է ներդաշնակ կապի հոսանքը թերթում հոսել:

IV. Կաբելի գրունդացման օղակային հոսանքի անհասկացալի տիպական դեպքերի ուսումնասիրություն

Մի որոշ 110 կՎ գիծը կենտրոնացում է օգտագործում վերականգնման և կաբելային գիծը: Կաբելի մոդելը YJLW03-64/110-1×800 մմ² է: Գիծը ներկայացվել է սեպտեմբերի 2014-ին և մոտ 1220 մետր է: Դեկտեմբերի 27-ին 2016-ին կաբելի գրունդացման համակարգը փոփոխվել է խառը կապով գրունդացման մեթոդի օգտագործման: Լրիվ խառը կապված հատվածը կազմված է սենյակից, դատարկում #1-ից, դատարկում #2-ից և արտաքին փողոցի համար: Դատարկումներ #1 և #2 խառը կապի դատարկումներ են, իսկ բոլոր մյուս կետերը ուղիղ են գրունդացված: Չափված գրունդացման օղակային հոսանքի արդյունքները ցուցադրված են հետևյալ աղյուսակում:

Q/GDW 11316 "Էլեկտրաէներգետիկ կաբելային գիծների փորձարկման կանոնադրությունները" նախագծի 5.2.3 դարագիրը նշում է, որ գրունդացման օղակային հոսանքի և բեռի հոսանքի հարաբերությունը պետք է լինի պակաս 20%-ից. մեծ և փոքր եռանկյունաձև գրունդացման օղակային հոսանքների հարաբերությունը պետք է լինի պակաս 3-ից: Երբ բեռի հոսանքը 57.8 Ա, այ գրունդացման դատարկումներում սենյակում, դատարկում #1-ում և դատարկում #2-ում բոլոր ֆազերի թերթի հոսանքները շարունակ գերազանցում են կանոնադրություններում նշված պահանջները: Ավելին, մեծ և փոքր եռանկյունաձև գրունդացման օղակային հոսանքների հարաբերությունը (37.6/9.7 = 3.88) նույնպես մեծ է 3-ից:

Չափված գրունդացման օղակային հոսանքի տվյալների վերլուծության հիման վրա աղյուսակում. Ա ֆազի գրունդացման օղակային հոսանքը դատարկում #1-ում 38.2 Ա է, որը համապատասխանում է Ս ֆազի գրունդացման օղակային հոսանքին դատարկում #2-ում 37.6 Ա-ին. Բ ֆազի գրունդացման օղակային հոսանքը դատարկում #1-ում 28.5 Ա է, որը համապատասխանում է Ա ֆազի գրունդացման օղակային հոսանքին դատարկում #2-ում 32.7 Ա-ին. Ս ֆազի գրունդացման օղակային հոսանքը դատարկում #1-ում 10.2 Ա է, որը համապատասխանում է Բ ֆազի գրունդացման օղակային հոսանքին դատարկում #2-ում 9.7 Ա-ին: Երեք ֆազային գրունդացման օղակային հոսանքները հոսում են հետևյալ ուղիներով. Ա ֆազի գրուն