ДОСЛІДЖЕННЯ ВТРАТ В ІЗОЛЯЦІЇ ВИСОКОВОЛЬТНИХ СИЛОВИХ КАБЕЛІВ З ПОЛІМЕРНОЮ ІЗОЛЯЦІЄЮ

Автор(и)

  • L. A. Shchebeniuk Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
  • T. Yu. Antonets ПАО "Завод "Южкабель"

DOI:

https://doi.org/10.20998/2074-272X.2016.4.08

Ключові слова:

силовий кабель, СПЕ-кабель, втрати в ізоляції, система ізоляції, тангенс кута діелектричних втрат

Анотація

Розглянуто сучасний нормативний підхід до визначення втрат в ізоляції силових високовольтних кабелів. В стаціонарному режимі навантаження (100 %-ий коефіцієнт навантаження) за діючим міжнародним стандартом (IEC60287-1-1) діелектричні втрати залежать тільки від напруги і від використаного ізоляційного матеріалу. Силові високовольтні кабелі з ізоляцією зі зшитого поліетилену (СПЕ-кабелі) мають безперечні переваги перед традиційними маслом наповненими, що зумовило їх повсюдне застосування у всіх розвинених країнах і помітне скорочення використання інших типів кабелю. Ряд суттєвих особливостей СПЕ-кабелів, які впливають на температуру в елементах конструкції кабелю і, відповідно, на втрати в цих елементах як робочому, так і в аварійному режимах в експлуатації, а саме: 1) більші, ніж у традиційних кабелів, значення площі перерізу жил і товщини ізоляції; 2) більша, ніж у традиційних маслом наповнених кабелів, допустима температура ізоляції (90 °С); 3) більші, ніж у традиційних кабелів, значення товщини ізоляції і напівпровідних екранів по жилі і по ізоляції; 4) суттєва залежність теплопровідності і теплоємності поліетиленової ізоляції від температури; 5) наявність елементів конструкції з високим питомим тепловим опором (до 50 °С·м/Вт), що суттєво змінює температуру в елементах конструкції кабелю і, відповідно втрати в цих елементах. Представлено дані щодо визначення втрат в системі ізоляції і напівпровідних екранів по жилі і по ізоляції СПЕ-кабелю на напругу 110 кВ для електрофізичних і конструктивних характеристик матеріалів системи ізоляції конкретного кабелю на основі схеми заміщення системи ізоляції. Струм в цій ізоляційній системі є комплексною величиною і значення тангенса кута її діелектричних втрат за промислової частоти визначено як відношення дійсного струму до реактивного. В роботі виконано розрахунок втрат в системі ізоляції, що складається з ізоляції із зшитого поліетилену, екранів по жилі і по ізоляції із напівпровідного поліетилену. Робота спрямована на створення методу визначення допустимого струму цих кабелів в конкретних умовах експлуатації.

Біографії авторів

L. A. Shchebeniuk, Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"

Професор

T. Yu. Antonets, ПАО "Завод "Южкабель"

Аспірант

Посилання

1. Karpushenko V.P., Shchebeniuk L.A., Antonets Yu.O., Naumenko O.A. Sylovi kabeli nyz'koyi ta seredn'oyi napruhy. Konstruyuvannya, tekhnolohiya, yakist' [Power cables of low and medium voltage. Designing, technology, quality]. Kharkiv, Region-inform Publ., 2000. 376 p. (Ukr).

2. IEC 60287-1-1: 2001. Electric cables. Calculation of the current rating. Part 1-1: Current rating equations (100% load factor) and calculation of losses – General. – 65 p.

3. SIGRE № 303 «Revision of qualification procedures for high voltage and extra high voltage AC extruded underground cable systems», 2006.

4. IEC 60287-2-1: 2001. Electric cables. Calculation of the current rating. Part 2-1: Thermal resistance – Calculation of thermal resistance. – 84 p.

5. IEC 62067: Ed. 1.1b: 2006. Power cables with extruded insulation and their accessories for rated voltages above 150 kV (Um = 170 kV) up to 500 kV (Um = 550 kV) – Test methods and requirements. – 90 p.

6. HD 632 S1: 1998. Power cables with extruded insulation and their accessories for rated voltages above 36 kV (Um = 42 kV) up to 150 kV (Um = 170 kV) Part 2: Additional test methods.

7. Shchebeniuk L.A., Antonets T.Yu. To determine the capacity of high-voltage power cables with plastic insulation. Visnyk NTU «KhPІ»Bulletin of NTU «KhPІ», 2011, no.3, pp. 152-157. (Ukr).

##submission.downloads##

Опубліковано

2016-08-30

Як цитувати

Shchebeniuk, L. A., & Antonets, T. Y. (2016). ДОСЛІДЖЕННЯ ВТРАТ В ІЗОЛЯЦІЇ ВИСОКОВОЛЬТНИХ СИЛОВИХ КАБЕЛІВ З ПОЛІМЕРНОЮ ІЗОЛЯЦІЄЮ. Електротехніка і Електромеханіка, (4), 58–62. https://doi.org/10.20998/2074-272X.2016.4.08

Номер

Розділ

Інженерна електрофізика. Техніка сильних електричних та магнітних полів

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають