Розрахункова модель визначення комплексного опору силових високовольтних одножильних кабелів з полімерною ізоляцією

Автор(и)

  • G. V. Bezprozvannych Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-9584-3611
  • I. A. Kostiukov Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-8923-0579

DOI:

https://doi.org/10.20998/2074-272X.2021.3.08

Ключові слова:

силові кабелі, комплексний опір, магнітозв’язані контури, система лінійних алгебраїчних рівнянь, струмопровід, екран, коефіцієнт нерівності розподілу струму

Анотація

Запропонована чисельна розрахункова модель визначення активного опору та індуктивності струмопровідної жили й металевого екрану силових одножильних кабелів коаксіальної конструкції з урахуванням поверхневого ефекту та ефекту близькості в широкому діапазоні частоти. Виконано в залежності від частоти порівняння коефіцієнтів нерівномірності розподілу струму по перетину струмопровідної жили кабелю. Показано, що збільшення товщини мідного екрану призводить до збільшення коефіцієнта нерівномірності розподілу струму по перерізу екрану та активного опору кабелю для частоти 100 кГц при незмінному перерізі струмопровідної жили. Розроблена модель є основою для визначення характеристичного імпедансу силових високовольтних одножильних кабелів в широкому діапазоні частоти, необхідного для встановлення адекватних критеріїв оцінки параметрів високочастотних впливів, критичних для зшитої поліетиленової ізоляції.

Біографії авторів

G. V. Bezprozvannych, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна

Д.т.н., професор

I. A. Kostiukov, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна

К.т.н., докторант

Посилання

Shidlovsky A.K., Shcherba A.A., Zolotarev V.M., Podoltsev A.D., Kucheryavaya I.N. Kabeli s polimernoi izoliatsiei na sverkhvysokie napriazheniia [EHV cables with polymer insulation]. Кyiv, Institute of Electrodynamics of the NAS of Ukraine Publ., 2013. 552 p. (Rus).

XLPE-insulated power cables for voltages from 45 kV up to 330 kV. PJSC Yuzhcable Works, Kharkiv. Available at: https://yuzhcable.com.ua/wp-content/uploads/2018/03/Catalogue-XLPE-cables-45-330-kV.pdf (accessed 13 May 2020).

Bezprozvannych G.V. Zolotaryov V.M., Antonets Y.A. High voltage cable systems with integrated optical fiber for monitoring cable lines. 2020 IEEE KhPI Week on Advanced Technology (KhPIWeek), 2020, pp. 407-410. doi: https://doi.org/10.1109/KhPIWeek51551.2020.9250174.

Wang H., Cao J., He Z., Yang J., Han Z., Chen G. Research on Overvoltage for XLPE Cable in a Modular Multilevel Converter HVDC Transmission System. IEEE Transactions on Power Delivery, 2016, vol. 31, no. 2, pp. 683-692. doi: https://doi.org/10.1109/TPWRD.2015.2469595.

Li J., Xu L., Chen X., Zhao A., Liu J., Zhao X., Deng J., Zhang G. Analysis of statistical and frequency characteristics of transient overvoltage of hybrid cable-OHL lines. 2018 China International Conference on Electricity Distribution (CICED), 2018, pp. 2650-2654. doi: https://doi.org/10.1109/CICED.2018.8592463.

Olsen R.G. Propagation along overhead transmission lines with multiply grounded shield wires. IEEE Transactions on Power Delivery, 2017, vol. 32, no. 2, pp. 789-798. doi: https://doi.org/10.1109/TPWRD.2016.2561977.

Zhao H., Zhang W., Wang Y. Characteristic Impedance Analysis of Medium-Voltage Underground Cables with Grounded Shields and Armors for Power Line Communication. Electronics, 2019, vol. 8, no. 5, p. 571. doi: https://doi.org/10.3390/electronics8050571.

Meng J., Wang W., Tang X., Xu X. Zero-sequence voltage trajectory analysis for unbalanced distribution networks on single-line-to-ground fault condition. Electric Power Systems Research, 2018, vol. 161, pp. 17-25. doi: https://doi.org/10.1016/j.epsr.2018.03.024.

Varetsky Y. Overvoltages in MV industrial grid under ground faults. Energy Engineering and Control Systems, 2019, vol. 5, no. 2, pp. 75-80. doi: https://doi.org/10.23939/jeecs2019.02.075.

Bezprozvannych A.V., Kessaev A.G., Shcherba M.A. Frequency dependence of dielectric loss tangent on the degree of humidification of polyethylene cable insulation. Technical Electrodynamics, 2016, no. 3, pp. 18-24. (Rus). doi: https://doi.org/10.15407/techned2016.03.018.

Zhu G., Zhou K., Gong W., He M., Kong J., Li K. Inhibition of rejuvenation liquid on trees in XLPE cables under switching impulse voltages. Energies, 2019, vol. 12, no. 11, p. 2133. doi: https://doi.org/10.3390/en12112133.

Papazyan R. Concepts for market-based MV cable operations and maintenance using insulation parameters measurements. 2020 12th Electrical Engineering Faculty Conference (BulEF), 2020, pp. 1-5, doi: https://doi.org/10.1109/BulEF51036.2020.9326055.

IEC 60287-1-1. 2006. Electric cables – Calculation of the current rating - Part 1-1: Current rating equations (100 % load factor) and calculation of losses – General. – 65 p.

Aloui T., Amar F.B., Abdallah H.H. Fault prelocalization of underground single-phase cables: Modeling and simulation. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 2019, vol. 44, no. 1, pp. 514-519. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2012.07.067.

Rozov V.Y., Tkachenko O.O., Yerisov A.V., Grinchenko V.S. Analytical calculation of magnetic field of three-phase cable lines with two-point bonded shields. Technical Electrodynamics, 2017, no. 2, pp. 13-18. (Rus). doi: http://doi.org/10.15407/techned2017.02.013.

Kalantarov P.L., Tseytlin L.A. Raschet induktivnostei [Inductance calculations]. Leningrad, Energoatomizdat Publ., 1986. 487 p. (Rus).

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-06-23

Як цитувати

Bezprozvannych, G. V., & Kostiukov, I. A. (2021). Розрахункова модель визначення комплексного опору силових високовольтних одножильних кабелів з полімерною ізоляцією. Електротехніка і Електромеханіка, (3), 47–51. https://doi.org/10.20998/2074-272X.2021.3.08

Номер

Розділ

Електроізоляційна та кабельна техніка

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають

1 2 3 > >>