In una griglia di potenza da 10 kV, quando si verifica un guasto a terra monofase, la tensione della fase non di guasto salirà alla tensione di linea (10kV). Perché non scegliere 10kV per cavo di media tensione U ₀, ma 8.7kV? Questo si basa principalmente sulle seguenti basi tecniche:
1. Definizione diCavo MVtensione nominale
In standard, la tensione nominale dei cavi è generalmente espressa come u ₀/u (um):
U ₀: tensione da un monofase a terra (tensione di fase)
U: Tensione a due fasi (tensione di linea)
Um: tensione di lavoro massima
Per cavi di media tensione di 8.7/15KV:
U ₀ =8. 7kv (tensione da un monofase a terra)
U =15 kv (tensione nominale tra due fasi)
Um =17. 5kv (tensione operativa massima)
2. Come viene determinata la tensione di fase nominale di 8,7 kV?
La tensione di fase nominale U ₀ del cavo non è selezionata direttamente in base alla tensione istantanea massima in condizioni di guasto (come 10kV), ma è considerata in modo completo in base alla normale tensione operativa del sistema e alle condizioni di guasto:
(1) in base al normale stato operativo del sistema
In condizioni operative normali:
La tensione di fase del sistema 10KV U ₀ =10 kV/√ 3 ≈ 5.77kv.
Se ilcavo di media tensioneUtilizza 8,7 kV come U ₀, significa che il margine di progettazione dell'isolamento del cavo di media tensione è molto più alto della normale tensione operativa.
(2) Considerare l'aumento di tensione durante il guasto a terra monofase
Quando si verifica un guasto di messa a terra monofase, la tensione di fase della fase non difettosa salirà al livello di tensione di linea (10kV).
Tuttavia, la progettazione dell'isolamento dei cavi di media tensione non si basa interamente sulla selezione della tensione di guasto a breve termine, ma dovrebbe tenere conto delle normali condizioni operative, del tempo di tolleranza ai guasti e della stabilità a lungo termine.
L'U ₀ di 8,7 kV è sufficiente per garantire il funzionamento affidabile dei cavi di media tensione durante i guasti, considerando sia i margini economici che di sicurezza.
(3) margine di sicurezza conforme
Standard internazionali come IEC 60502-2 e GB/T 12706.2 lo stipulano:
Un cavo di media tensione con una tensione nominale di 8.7/15kv, con u ₀ =8. 7kv, può resistere a una tensione di 8.7kv per lungo tempo.
Nel caso di guasti a breve termine (come guasti a terra in fase monofase), i cavi di media tensione possono resistere a sovratensioni a breve termine superiori a 8,7 kV, ma non è necessario impostare direttamente U ₀ a 10 kV.
3. perché non scegliere direttamente 10kV come u ₀?
Se il cavo è direttamente selezionato come u ₀ =10 kV, sebbene possa sembrare migliorare la tolleranza agli errori, non è adatto in ingegneria pratica, principalmente per i seguenti motivi:
(1) Il margine di isolamento è sufficiente
Lo spessore dell'isolamento e la resistenza dielettrica del cavo con una tensione nominale di 8,7/15KV sono stati progettati per resistere all'aumento di tensione durante i guasti di messa a terra monofase senza influire sul funzionamento sicuro.
Se U ₀ è aumentato a 10kV, significa che lo strato di isolamento deve essere ulteriormente ispessito, aumentando i costi di produzione e un margine così elevato non è richiesto nell'ingegneria effettiva.
(2) Considerazioni economiche
L'ispessimento dello strato di isolamento non solo aumenta i costi di produzione, ma aumenta anche il diametro esterno e il peso del cavo, influenzando la difficoltà di posa del cavo e aumentando i costi di costruzione e manutenzione.
Al momento, il design da 8,7kV è abbastanza affidabile e non è necessario aggiungere costi aggiuntivi.
(3) Standard di ingegneria unificati
International Standards (IEC, GB) adotta generalmente 8,7/15kv come voto consigliato per le griglie di potenza da 10 kV. L'uso di cavi 10kV U ₀ comporterà incompatibilità con gli standard esistenti e influenzerà le applicazioni di ingegneria.
In sintesi, selezionare i cavi con le specifiche 8.7/15kV in una griglia di potenza da 10 kV è la scelta migliore che è stata verificata attraverso la pratica a lungo termine.