I et 10 kV strømnet, når der opstår en enkeltfaset jordforbindelsesfejl, vil spændingen i den ikke-fejlfase stige til linjespændingen (10 kV). Hvorfor ikke vælge 10 kV til medium spændingskabel u ₀, men 8,7 kV? Dette er hovedsageligt baseret på følgende tekniske grundlag:
1. Definition afMV -kabelBedømt spænding
I standarder udtrykkes den nominelle spænding af kabler normalt som U ₀/U (UM):
U ₀: Enlig fase til jorden bedømt spænding (fasespænding)
U: To faset klassificeret spænding (linjespænding)
UM: Maksimal arbejdsspænding
Til mellemspændingskabler på 8,7/15kV:
U ₀ =8. 7kV (enfase til jord -nominel spænding)
U =15 kV (nominel spænding mellem to faser)
Um =17. 5kV (maksimal driftsspænding)
2.Hvordan bestemmes den nominelle fasespænding på 8,7 kV?
Den nominelle fasespænding U ₀ af kablet er ikke direkte valgt baseret på den maksimale øjeblikkelige spænding under fejlbetingelser (såsom 10 kV), men betragtes omfattende baseret på den normale driftsspænding for systemet og fejlbetingelserne:
(1) Baseret på systemets normale driftsstatus
Under normale driftsbetingelser:
Fasespændingen på 10 kV -systemet u ₀ =10 kV/√ 3 ≈ 5,77 kV.
HvisMedium spændingskabelBruger 8,7 kV som u ₀, betyder det, at isoleringsdesignmargenen for det mellemstore spændingskabel er meget højere end den normale driftsspænding.
(2) Overvej spændingsstigning under enfaset jordforbindelsesfejl
Når der opstår en enfaset jordforbindelsesfejl, vil fasespændingen af den ikke-defekte fase stige til linjespændingsniveauet (10 kV).
Imidlertid er isoleringsdesignet af mellemspændingskabler ikke helt baseret på valg af kortvarig fejlspænding, men bør tage hensyn til normale driftsbetingelser, fejltolerance tid og langvarig stabilitet.
U ₀ på 8,7 kV er tilstrækkelig til at sikre den pålidelige drift af mellemspændingskabler under fejl, mens man overvejer både økonomi og sikkerhedsmargener.
(3) kompatibel sikkerhedsmargin
Internationale standarder som IEC 60502-2 og GB/T 12706.2 Bestem, at:
Et medium spændingskabel med en nominel spænding på 8,7/15kV med u ₀ =8. 7kV, kan modstå en spænding på 8,7 kV i lang tid.
I tilfælde af kortsigtede fejl (såsom enfaset jordfejl), kan medium spændingskabler modstå kortvarige overspændinger højere end 8,7 kV, men der er ikke behov for direkte at indstille U ₀ til 10 kV.
3. Hvorfor vælger ikke direkte 10 kV som U ₀?
Hvis kablet er direkte valgt som u ₀ =10 kV, selvom det kan se ud til at forbedre fejltolerancen, er det ikke egnet til praktisk teknik, hovedsageligt på grund af følgende grunde:
(1) isoleringsmarginen er tilstrækkelig
Isoleringstykkelsen og dielektrisk styrke af kablet med en nominel spænding på 8,7/15kV er designet til at modstå spændingsstigningen under enfaset jordforbindelse uden at påvirke sikker drift.
Hvis U ₀ øges til 10 kV, betyder det, at isoleringslaget skal fortykkes yderligere, hvilket øger produktionsomkostningerne, og en så høj margin er ikke påkrævet i faktisk teknik.
(2) Økonomiske overvejelser
Tykning af isoleringslaget øger ikke kun fremstillingsomkostningerne, men øger også kablets ydre diameter og vægt, hvilket påvirker vanskeligheden ved kabelsnedlægning og stigende konstruktions- og vedligeholdelsesomkostninger.
På nuværende tidspunkt er 8,7 kV -designet pålideligt nok, og det er ikke nødvendigt at tilføje ekstra omkostninger.
(3) Unified Engineering Standards
Internationale standarder (IEC, GB) vedtager generelt 8,7/15kV som den anbefalede kabelgrad for 10 kV strømnet. Brug af 10 kV U ₀ kabler vil resultere i inkompatibilitet med eksisterende standarder og påvirke tekniske applikationer.
Sammenfattende er valg af kabler med 8,7/15kV-specifikationer i et 10 kV strømnettet det bedste valg, der er verificeret gennem langvarig praksis.