По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621-315.2

Автоматизированное проектирование кабельных линий 110 кВ с использованием однофазных кабелей с изоляцией из СПЭ

Гималетдинов А. Ф. студент, ФГБОУ ВО «Казанский государственный энергетический университет», г. Казань
Воркунов О. В. доцент, ФГБОУ ВО «Казанский государственный энергетический университет», г. Казань

Создан алгоритм для расчета параметров кабеля с изоляцией из СПЭ, предназначенным для передачи электроэнергии в трехфазных системах при номинальном напряжении переменного тока 64/110 кВ частотой 50–60 Гц сечением медных жил и алюминиевых жил 185–2500 мм2. Реализован механизм выбора условий прокладки кабельной линии и исходных параметров КЛ в LabVIEW. Применение универсальных программных, таких как LabVIEW, позволяет создать программу для расчета сечения токопроводящей жилы и сечения экрана силового кабеля.

Литература:

1. LabVIEW. Вводный курс. URL: ftp://ftp.ni.com/pub/branches/russia/software/labview_8.5.pdf (дата обращения: 02.03.2020).

2. ООО «ТАТКАБЕЛЬ». Инструкция по выбору, эксплуатации и техническому обслуживанию кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 110–500 кВ.

3. Дмитриев М.В. Заземление экранов однофазных силовых кабелей 6–500 кВ. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2010. –154 с.

4. Евдокунин Г.А. Электрические системы и сети. – СПб.: Изд-во Сизова М.П., 2004. – 304 с.

5. МЭК 60287-1-1 (2006). Кабели электрические. Расчет номинального тока. Ч. 1-1. Уравнения номинальных токовых нагрузок (при 100%-ном коэффициенте нагрузок) и расчет потерь. Общие положения.

6. Тодирка С.Н., Попов Л.В., Пельтцер В.Б. Расчет термической стойкости экранов одножильных кабелей 10 кВ с полиэтиленовой изоляцией // Энергетик. – 2002. – № 4. – С. 30–31.

7. СТО 56947007-29.060.20.071-2011. Силовые кабельные линии напряжением 110–500 кВ. Условия создания. Нормы и требования.

Задача расчета сечения токопроводящей жилы и сечения экрана кабеля в проектируемой кабельной линии является актуальной в области проектирования высоковольтных линий электропередач. Высоковольтный кабель является самым дорогим компонентом в протяженных кабельных линиях, и выбор его оптимального сечения – это одна из важнейших задач проектирования ЛЭП [1]. Проектирование КЛ должно осуществляться с учетом наименьшего расхода кабеля, его сохранности при механических воздействиях, обеспечения защиты кабеля от химического воздействия, перегрева и от повреждений соседних фаз при возникновении короткого замыкания на одном из кабелей. Поэтому точный расчет сечения токопроводящей жилы и сечения экрана кабеля необходим для решения как экономических вопросов при закладке кабеля в проект, так и для надежности и эффективности электропередачи будущей ЛЭП. Сегодня расчеты по выбору сечения кабеля производятся на специализированных программных комплексах, например, канадская программа CYMCAP. К сожалению, подобные программы носят коммерциализированный характер, что осложняет их использование в учебном процессе.

Для проектирования кабельных ЛЭП и расчета сечения кабеля основными параметрами являются условия прокладки кабелей, ток короткого замыкания, параметры передаваемой электроэнергии, материал токопроводящей жилы и др. [2]. Исходя из данных показателей, рассчитываются характеристики силового кабеля.

Авторами разрабатывается программное обеспечение в среде графического программирования LabVIEW. Преимущества данной среды перед другими языками программирования:

– LabVIEW осуществляет концепцию графического программирования G, таким образом, его исходный код представляет собой блок-диаграмму, которая впоследствии компилируется в машинный код, что существенно облегчает разработку приложений [3].

Разработанная в программной среде LabVIEW программа позволяет производить расчет сечения токопроводящей жилы, производить расчет сечения экрана согласно исходным данным. Исходными данными для выбора кабеля являются: расчетный ток, номинальное напряжение, поправочные коэффициенты для расчета длительно допустимого тока от условий прокладки кабеля как на всем протяжении ЛЭП, так и на конкретном участке [4]. Использование поправочных коэффициентов в расчете номинального сечения токопроводящей жилы кабеля рассматривается как первый шаг выбора конструкции кабеля [5]. После ориентировочного выбора конструкции кабеля проводится уточняющий тепловой расчет эксплуатации КЛ с учетом всех определяющих температурный режим кабеля [6]. В общем случае длительно допустимый ток (А) кабеля рассчитывается по формуле (1):

Для Цитирования:
Гималетдинов А. Ф., Воркунов О. В., Автоматизированное проектирование кабельных линий 110 кВ с использованием однофазных кабелей с изоляцией из СПЭ. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2020;8.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: