ПРО ВТРАТИ ПОТУЖНОСТІ ТА ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ В ЕКРАНАХ ОДНОЖИЛЬНИХ КАБЕЛІВ
DOI:
https://doi.org/10.20535/1813-5420.2.2025.327189Ключові слова:
кабельні лінії, екрани кабелів, втрати потужності, технологічні витрати електричної енергіїАнотація
Вибір способу заземлення екранів екструдованих кабелів середньої, високої та надвисокої напруги передбачає виконання відповідного обґрунтування, елементами якого є втрати потужності в струмовідних жилах і екранах кабелів. Встановлено, що існуючі точні методи розрахунку втрат потужності в екранах одножильних кабелів є достатньо складними, а похибка наближених методів розрахунку може сягати до 30%. Запропоновано достатньо простий алгоритм розрахунку втрат потужності у екранах одножильних кабелів, який базується на підходах стандарту ДСТУ IEC 60287-1-1:2009 та забезпечує прийнятну точність для інженерних розрахунків під час проєктування та експлуатації КЛ. Алгоритм враховує можливі способи розташування кабелів у траншеї КЛ: у вершинах рівностороннього трикутника впритул та у площині через один зовнішній діаметр кабелю. Він передбачає розрахунок наведених у екранах струмів, які еквівалентні за втратами потужності. Для оцінки величини технологічних витрат електричної енергії у КЛ запропоновано формули, які враховують також складову втрат у екранах кабелів для різних рівнів інформаційного забезпечення та форму графіка електричного навантаження. Наведені формули для розрахунку технологічних витрат електричної енергії справедливі за симетричного навантаження у жилах КЛ.
На підставі запропонованого алгоритму отримані значення коефіцієнтів втрат для одножильних кабелів з ізоляцією зі зшитого поліетилену середньої, високої та надвисокої напруги з алюмінієвими та мідними жилами усіх типових перерізів, що виробляються заводами-виробниками кабельної продукції. Такі значення дозволять спростити та пришвидшити розрахунки втрат потужності та технологічних витрат електричної енергії у КЛ під час їх проєктування та експлуатації. Пропонується доповнити діючу нормативну документацію запропонованим алгоритмом та таблицями із отриманими значеннями коефіцієнта втрат.
Посилання
SOU-N MEV 40.1-37471933-49:2011 Design of cable lines with voltage up to 330 kV. Guidelines (as amended) (as amended by the Order of the Ministry of Energy and Coal Industry of 01/26/2017 № 82)
PUE-2017 Rules for the arrangement of electrical installations.
GKD 340.000.002-97 Determination of the economic efficiency of capital investments in the energy sector. Methodology. Energy systems and electrical networks.
An exemplary methodology for determining life cycle cost, approved by the order of the Ministry of Economic Development, Trade and Agriculture of Ukraine dated 09/28/2020 № 1894
Ilyin N.M., Lukmanova I.G. et al. Project management. – SpB.: “Dva-Try”, 1996. – 610 p.
Methodological instructions ICEP.MU1-2019 Design of grounding of ZPE cable shields in networks 6 - 35 kV. Dnipro: “Energoproekt”. – 2019. – 26 p.
Methodological instructions ICEP.MU2-2019 Design of grounding of ZPE cable shields in networks 110 - 330 kV. Dnipro: “Energoproekt”. – 2019. – 20 p.
Schebenyuk L.A., Antonets T.Yu. To determine the carrying capacity of high-voltage power cables with plastic insulation // Bulletin of NTU “KhPI”. – 2011. – № 3. – P. 152-157.
Bystrov A.V. Development of a technique for choosing an energy-efficient system for grounding shields of single-core power cables with cross-linked polyethylene insulation for a voltage of 6-500 kV: autoref. thesis for the application candidate degree technical Science: 05.09.03 "Electrical complexes and systems" / A.V. Bystrov – Moscow, 2014. – 20 p.
Dmitriev M.V. Grounding of shields of single-phase power cables 6-500 kV. – St. Petersburg: Polytechnic University Publishing House, 2010. – 154 p.
SOU-N EE 40.1-37471933-82:2013 Methodological recommendations for determining the technological costs of electric energy in transformers and power transmission lines
Grinchenko V.S., Tkachenko O.O., Grinchenko N.V. Improving calculation accuracy of currents in cable shields at double-sided grounding of three-phase cable line //Electrical Engineering and Electromechanics. – 2017. – № 2. – P. 39-42. doi: 10.20998/2074-272X.2017.2.06
DSTU IEC 60287-1-1:2009 (IEC 60287-1-1:2001, IDT) Electric cables. Calculation of nominal current. Part 1-1. Ratio for calculating the rated current (100% load factor) and calculating losses. General provisions.
YUZHCABLE. Power cables with cross-linked polyethylene insulation for voltage from 6 to 35 kV. [Electronic resource]. Available at: https://yuzhcable.com.ua/downloads-ukr/
YUZHCABLE. Power cables with cross-linked polyethylene insulation for voltage from 45 to 330 kV. [Electronic resource]. Available at: https://yuzhcable.com.ua/downloads-ukr/
Album of typical graphs of electrical loads of electrical networks, approved by the order of the Ministry of Energy and Coal Industry of Ukraine dated 06.04.2017 № 267. [Electronic resource]. Site access mode: http://mpe.kmu.gov.ua/minugol/control/publish/article?art_id=245201705.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).