автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Эффективность изменения режима нейтрали городской кабельной электрической сети



е'хоруряш? гтсударагзенная политехническая академия •

На правах рукописи .. 7М 621.315 .

Дмитрий Львович

555"ктизнетть тагаяешя режа'неирали городской •

ШЕЛЬЯОЯ ЗПКТРХЧЕСКО'* СЕТИ

Специальность 05.Г4.02 - Электрические станции (электргееская ч?сть\ сети, электроэнергетические системы и управление ими

■ . •• -о -

Автореферат диссертации нз соискание учено" степени кандидата технических' наук

Минск., 1995.

Работа выполнена нз кафедре "Злектрические системы" Еелорусско* государственно» политехническое академии

Научный руководитель - доктор технических наук,

.профессор КОРСПЕЗдаУ Я.А.

Официальные оппоненты: . доктор технических нгук,

профессор ЯОЛОЭДОВ Э.С.

кандидат технических наук, ясцент Н\ЗАРЕНК0 Я. П.

Оппонирующая организация: научно-исследователъскиР и

проектно-изыскателъскиР институт "ieflsHeproceTbnpoeKT''•

Защита состоится " июня 1995 г» в 10 часов зуд.201, корпус 2 на ззседании специализированного' Совета К 056.02.02 , в Белорусско" государственно» политехгагческо* академии

Отзывы (в двух экземплярах^ заверенные -печатью) просим присылать по адресу: 220027, г. Минск, пр. Скзрины, 65, • ЕГПА, Ученому секретарю. -

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке БГТ1А. Автореферат разослан ' кая 1995 г.

А. Н. ГЕРАСКМОЙИ Белорусская государственная политехническая академия, 1955

Учены» секретарь специализированного, совета доктор технических наук,, профессор SfrjW*^

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы» Сооружение электрических сетей номиналь-* нык нчпряжением 3-35 кЗ с изолированно*» нейтралью обусловлено необходимостью обеспечения электроснабжения потребителе*» г условиях однофазного замыкания линии передачи на землю, что вполне опртЕдано для нерезервированно« воздушно4 сети. Здесъ, при отсутствии зчземляпцей нуги, замыкания одно« фазы линии на землю, доля которых составляет более 75£ от общего числа повреждений остадвуся не замеченными для большинства -приемников электроэнергия. В воздушных линиях значительно ниже вероятность перерастания замыканий на землю в междуфазное короткое замыкание. Поэтому в воздушных сетях режим замыкания фазы на землю может существовать длительно. Отсутствие трансформаторов с заземленной нейтралы) уменьшает ток однофазного замыкания, до уровня, обусловленного емкостной и активно" проводимостями линий.

В настоящее время электроснабжение подавляющего большинства городских потребителей на напряжении 6*10 кВ осуществляется от разомкнуто» резервироЕЭнно'' кабельной сети. При этом устройства автоматического езодз резервного питания (АЗР) применяются как на указанных напряжениях для всех потребителей первой категории и части потребителе»- второ* и третье*« категорий, так и на напряжении 0,33 кЗ. Использование резервного источника питания в его ав-*Сма*ический ввод предполагают Отключение поврежденного участка ¿е*и. Однако величина Тока однофазного замыкания,. обусловленного телъжо емкостно» и активно" проводим остями лини», оказывается в ^подавляющем большинстве случаев недостаточной для надежной работы имеющихся средств 'релейной защити.' •

При работе сети в условиях неотключекного однофазного замыкания в месте повреждения образуется зааемляющая дуга. Ее горение сопровождается большими тепловыделениями и вызывает значительные перенапряжения на неповрежденных фазах. Это приводит к снижению срокз службы кабельных линий и перерастанию однофазного замыкания на них в междуфазное.

Участки городской электрической сети с изолированной нейтралью, выполненные воздушными линиями, характеризуются низкой степенью злектробезопаскости. Однофазные замыкания на землю на воздушной линии возникают вследствии обрыва провода и падения его на

землю ели пробоя изолятора ив опоре. 5 последнем случае люди, оказавшиеся вблизи места однофазного замыкания не видят повреждения и, следовательно, не могут оценить возникшую для них опасность. Повышенную опасность для лсд«« создает, протекающие в условиях замкнуто» на землю фазы вместе повреждения, емкости о" ток. Поражение человека электрическим током может произойти как при непосредственном касании оборванного провода или опоры с поврежденным изолятором, так и при приближении к ним в результате воз-де»ствия так называемого иагового напряжения.

Применяемые устройства компенсации емкостных токов не могут полностью устранить отмеченные выше недостатки сете? с изол^Ее® вакиоЯ нейтралью. Величина емкостного т<?ка зависит рт никновекия однофазного повреждения и может изменяться в достаточ<* но якроких пределах. Отсюда вытекает трудность резонансно» настройки дугогасящеС катушки при всех возможных точках повреждения. Ток расстройки оказывается достаточным для поддержания горения заземляющей дуги и представляет серьезную опасность для дадеР»

3 сетях с изолированной и компенсированио» не^традаи фззо-вая изоляшя выполняется на ликерное напряжение, так х.зя при замыкании но землю, напряжения неповрежденных фаз повышаются до ликерного значения даже при отсутствии заземляющей дуг^ в месте повреждения. Кроме того, необходимость увеличения уровня изоляция вызывается большими величинами внутренних перенапряжений, превышающих фазное напряженке в 3-4,5 раза при коммутационных переключениях в сетях с изолированно» и ксмпенсировэнноР нейтралями, Подавляющую часть времени этот запас изоляции не используется, что нерационально.

Полностью исключить отмеченные выше недостатки можно только путем заземления не"трали всех или определенно*" части трансфорда-* торов, так как это обеспечит возможность автоматического отключен ния поврежденного участка и включения АЗР или автоматического пе-=-р^вода сети в неполной зкыР режим работы путем отключения повреж^ денно?1 фазы. 3 последнем случае необходимо применение секционных предохранителе» или однофазных выключателе", которые локализуют повреждение и позволяют всем потребителям оставаться в работе. На поврежденном участке сети, имеющем достаточное количество трансформаторов с заземление нСтралью, после отключения поЕрсж-* денно" в результате зямуканкя на землю фазы сохраг:яется трехфаз-

з

ног напряжение при не'к опорой несимметрии системы аапряжений.

Существующий уровень запаса электрической прочности язоляши обеспечивает возможность увеличения номинального напряжения электрической сбти Ъ V? раз % сйучае эффективного заземления ее нейтрали. ПослЬднёй прйДЗ^аМяй? бвбдР наиболее целесообразный способ повышения прбпускнб* споЬобности и снижения потерь электроэнергии в ср.8вт%у'юйй5с йчвйЛьяых сетях.

I р!56¥а* 31»М»$ингера, И.А.Еудзк6, З.П.Черногубовского изучая й ойс^вмэ^Зйрован опыт промышленно развитых стран Запад» в области вйборй оптимального режима нейтрали распределительных электрических се?«»*. подтверждает необходимость перехода от режимов изолированно" и компенсированной нейтрале)* к одно'1 из разнойидносге" режима заземленной нейтрали. До 50-х годов в мирово" практике не было единого мнения о целесообразности .заземле*-ния не"¥раЯй в сетях -номинальным напряжением 3-220 кВ. Например, в ФРГ, Аве?рии, Голландии, Испании, Швеции, Японии и др. странах применялись режимы изолированной и компенсированной нейтралей. 5 то же время в сетях США1 Англии, стран Британского содружества, Франции и Италии преобладали сйти с заземленной.нейтралы). В начале 60-х годов, т.е. болей 30 лет тому назад, наметилась тенденция к отказу от применения изолирований* и компенсированной нейтралей при строи?елЬс*ве новых участков электрической сети в зазйМЛению нейтрале» существующих сете«. Особенно «это имело место при проведении реконструкции сетей в целях повышения пропускной • способности, снижения потерь электроэнергии, повышения качества или надежности электроснабжения. При этсм было, успешно применено заземление нейтрали через активное сопротивление, обеспечивающее _ ограничение токов замыкания на 'землю, искусственное заземление и глухое заземление нейтрали. Необходимо отметить, что при заземлении нейтрали в сетях 10-35 кВ через токоограничивающее .сопротивление, добиться выполнения услоййя эффективного.заземления, как правило, не удавалось, что приводило к необходимости выпол«-нения $азово« изоляции на линейное йагтрйжение» Такое заземление позволяет только обеспечить возможнйе?ь быстрого, надежного и ' селективного отключения замыкания на землю, облегчить условия эксплуатации, уменьшить уровень внуЯренних пере напряжений'и увеличить срок службы кабельных линий.

В нашей стране в 60-х годах профессором З.К.Плюгачевым было

предложено к исследовано рассредоточенное заземление неРтрали, сохраняющее все преимущества систем электроснабжения с эффективно заземленными нейтралями и в то же время исключающее присущи!» этим система* основной недостаток, заключающиеся в необходимости дополнительных капитальных затрат на осуществление заземления (выполнение контуров заземления трансформаторных подстэнии" с сопротивлением менее 0,5 (к - при глухом заземлении иле приобретение и нонтак искусственных нейтральных точек - при кскусствен-нш заземлении. Однако данный способ за зек летая не*трзлк не нзиел широкого применения в воздушных сетях, в сеязи с невозможностью обеспечить надежную работу реле»нон защиты, обусловленную большими значениями сопротивлений в цепи тока замнк;ник не землю.

Для применения рассредоточенного заземления нейтрали в городских кабельных сетях в те годы еще ■не возникли необходимые предпосылки, а именно: отсутствовало, достаточное количество распределительных лини» в городских сетях номинальным напряжением 6-10 кЗ, выполненных исключительно кабельными линиями (в кабельных линиях имеются более благоприятные условия для работы реле^но* защиты от оанофазкых повреждении, так как сопротивление в цепи тока замыкания на них значительно меньше), качество электроснабжения потребителей при работе сети с изолированно« нейтралью з условиях однофазного замыкания удовлетворяло требованиям ксммунально-бытово?. нагрузки, при существовавших в то время удельных плотностях электрических нагрузок в городе отсутствовала необходимость в повышении пропускной способности сетей номинальным напряжением 10 кЗ (увеличение пропускно!» способности сетей напряжением б кЗ можно было достичь их переводом на напряжение 10 кВ без изменения режима нейтрали). Реконструкция сети с целью повышения ее пропускной способности финансировалась из средств амортизационных отчие- ' лени» на реновацию, строго контролировавшихся госбанкам, т.е. во многих случаях отсутствовало стремление персонала олектросетевих предприятии к снижению затрат на ее осуществление,

3 настоящее .время в подавляющем большинстве случав распре» делительные линии в городских сетях выполнены полностью кабельными. При переходе к рыночной экономике, когда сократились ассигнования из централизован!»« источников на строительстг-о, расширение и реконструкцию электрических еэтег-, проблема снижения затрат на обеспечение необходимого уровня 'И-Х пропускной способ-

яос№: приобретает- осйбутг актуальность. Яреме того, можно ожидать 3%есточенйя требований коммунально-бытово» нагрузки к качеству, поайодимогб напряжения в связи с тенденцией к увеличению-доля сложно* бы*оао" тёхникй в общем балансе электропотребления.

Изложенной вайе обуславливает необходимость дополнительного йзу^ения сучё.ствующи* режимов нейтрали городской ка белья о" электрической сети. •

Цель диссертационно)» работы состоит, в обосновании возможности й технико-экономическо» целесообразности изменения режима нейтрали : городско* к а белья о» электрическо» сети номинальным напряжением &-10 кЗ при ее реконструкции.

3 соответствии, с поставленной цель» в диссертационно» работе решается следующие основные задачи:

- определение наиболее целесообразного способа заземления " не*трэгли кабельной электрической сети в зависимости от ев схемы, конструктивного выполнение и параметров режима;

- технико-экономическая оценка эффективности различных видов реконструкции кабельной сети при одновременном ее переводе в резким глухого, искусственного ила. рассредоточенного заземления;

- определение возможных стратеги» реконструкции городской кабельно" электрическо» сети-и рационального момента времени ее перевода на более высокое номинальное напряжение с учетом динамики развития при различных режимах нейтрали сеть»

.Научная новизна:

- сформулированы технт?(>-экояомические условия целесообразности перевода городской кабельное электрической, сети номинальным напряжением 6-10 кВ в режим работы с глухим, искусственным или рассредоточенным заземлением йейтрали и возможности одновременного увеличения номинального напряжения в т/3* раз.

- предложены критерии- оценки эффективности реконструкции горокско* кабелъно* электрическо* сети, пригодныек использования в условиях рыночных отношений, учитывавшие не.только количественные, но и качественные показатели.

Экономическая и практическая значимость работы заключается в:

- обосновании возможности глухого, искусственного или рассредоточенного'заземления не»грали городско» кабельнб» электричес-но* сети, позволяющего увеличить пропускную способность и снизить стоимость передачи и распределения электроэнергии;

- разработке процедуры оценки эффективности реконструкции го-

б

родско» кабельной электрической сети гутем заземления ее неРтрал'и и принципов определения рационального момента времени перевода существующей кабельной электрической сети на более высоког номинальное напряжение с учетом динамики ее развития и режима нейтрали.

На запит? екносятся следующий основные_полоуания:

- процедур* выбора трансформаторов, подлежащих заземлению в кабельной сети с рассредоточенным заземлением нейтрали;

- критерии оценки эффективности реконструкции городской кабельной электрической сети, пригодные к использованию в условиях рыночных отношений, учитывающие не только количественные, но и качественные показатели;

- принципы определения рационального момента времени перевода существующей кабельной электрической сети на более высокое но-' МЕналъное напряжение с учетом динамики ее развития и режима нейт-рми..

Практическое использование результатов работы. Предложенные в работе критерии и зависимости, позволяющие оценить эффективность реконструкции," использованы малым научно-производственным предприятием Таз-инжиниринг", при определении оптимальной последователь-, кости работ и наиболее целесообразной структуры энергетической сети. Анализ повреждаемости кабельных линий б-IQ кВ под рабочим напряжением, выполненный на материале Гродненского городского района электрических сете» использован при определении оптимальной периодичности их испытаний повышенным напряжением. Результаты работы использовались при выполнении учебно-исследовательских работ студентов энергетического факультета Белорусской государственно« политехнической академии специальности 10.02 "Электроэнергетические системы и сети".

Апробация основных результатов работы. Основные положения диссертационно» рабсти докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на научно-технических конференциях-профессорско-преподавательского состава Белорусской государственно? политехнической академии ( 1989, 1990, 1991. 1992, 1993, 1994 г.г.), Всесоюзном научно-техническом семинаре по проблеме "Снижение потерь и поЕНиение качества электроэнергии в электрических сетях энергосистем" (Бишкек, 19?I г.), Зсероссийсксм семинаре по проблеме "Методические вопроса исследования надежности больших систем энергетики" С Санкт- Петербург, 1993 г, ), 3-ей Международной научной конфе-

г?йции "Эффективность и качество электроснабжения промышленных предприятия" (г. Мариуполь., 1994 г.) и на 2-ой Международно« научно« конференции "Электротехника несинус отдальных токов" (г. Зеленая Гурэ, 1?95\

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ. Методы -исследования. В диссертации использовались методы технико-экономического анализа, экспертных опенок и многокритериального анализа. .

Объем и структура работы. Диссертация-состоит из общей харх-теристики работы, четырех глав, выводов, списка использованных источников, включающего 114 наименований и б приложений.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

3 обще» характеристике работы обоснована актуальность темы, сформулированы основная цель и задачи исследования.

3 перзо» глчЕе рассмотрены возможные режимы нейтрали кабель-ко" электрическо" сети. Выявлены основные недостатки применяемого в наше* стране ня напряжениях 3-35 кВ режима изолированно'' и компенсированной нейтрале». Показано, что исключить все отмеченные недостатки можно только путем заземления не^ралл.

Отмечено, что за рубежом электрические сети соответствующих номинальных напряжения работают, как правзло, в режиме с глухо- • заземленной ила заземленной через ажтявяое сопротивление нейтралью. В первом случае возникает необходимость в больших капитальных вложениях на .выполнение заземляющих устройств трансформатор-, ных пунктов, обеспечивающих сопротивление заземления не более 0,5 Ом. Зо Еторсм случае уменьшить коммутационные перенапряжения до уровня, позволяющего выполнять фазовую изоляцию на разное напряжение практически невозможно. .

Показано, что исключать недостатки, присущие режимам изолированной и компенсированной нейтралей без дополнительных капитальных вложени** на уменьшение сопротивления заземляющих устройств, можно, в частности, путем рассредоточенного заземления нейтрали (РЗН); Сущность способа РЗН заключается в заземлении нейтралей обмоток высокого напряжения только у части потребительских трансформаторов. Питающие трансформаторы центров питания со стороны

низвего напряжения не заземляются. Сопротивление нулевой последов вате льн ости в так о!» сети зависит от числа и мощности потребительских трансфокаторов, работающих с заземленно" нейтралью на стороне 6-20 кВ. При заземлении определенно* части потребительских трансфокаторов,мскно одновременно выполнить условия эффективного, заземления нейтрали и малых токов замыкания на землю, т.е. совме»-стить преимущества изолированней! и глухозаземденной нейтрале?", Отмечена возможность успешного осуществления'неполнофазных режимов в сетях с РЗН. При пофазнсм коммутировании в сетях с РЗН успешная работа всех однофазных и трехфазных потребителей воз- . мскна не только в нормальном режиме эксплуатации сети, но и при возникновении однофазного замыкания и отключении поврежденное фазы коммутирующим аппаратом. При возникновении двухфазного за*-мыкания возможно успешное электроснабжение потребителей неповрежденной фазы.

Рассмотрены требования к выключателю при пофазном коммутировании, в сетях с РЗН. Предложены и оценены различные варианты . исполнения такого выключателя, а именно на основе трех однофазных выключателей, и путем использования выключателя нагрузки с предохранителями.

Определены области .возм(ясного применения рассредоточенного заземления Ь кабельных электрических сетях по условию обеспечения надежно« работы максимальной токовой защиты в трехфазном исполнении при однофазном замыкании, с учет см 'величины нагрузочных токов в начале линии (в режиме максимальных нагрузок)/ значения сопротивления в цепи тока замыкания на земли и количества, отходящих от секции центра питания кабельных линий. Показано, что применение РЗН в воздушных сетях в связи с большим значением сопротивлению в цепи тока замыкания на землю требует разработки и создания принципиально новых средств их защиты от однофазная дрвреждения.

Предложены технические мероприятия, повышаю^ надежность автоматического управления сетью с РЗН при возникновении замыкания на землю. -

Разработана процедура выбора трансформаторов, подлежащих заземлению в кабельной сети с рассредоточенным заземлением, использование которой позволяет обеспечить необходимую для надежной работы максимальной токовой защиты величину аварийного тока замокая* ния на землю. ■ .' - " ■

Исследована возможность измевенйя режима нейтрали при переводе сети на более высокое номинальное напряжение. Поктзано, что перевод сети в режим с глухим, рассредоточенным или искусственным заземлением позволяет увеличить номинальное напряжение кабельной сети 6-10 кВ в^УТраз-без замены изоляции существующих кабельных линий. Сущность искусственного заземления нейтрали состоит в установке искусственных нейтральных точек после питающего трансформатора и в концах отходящих линий.

Показано, что глухое заземление нейтрали существующее городской кабельной электрической сети без изменения ее нсминаль-ного напряжения позволяет увеличить надежность, кабельных линий.

Во второй главе выявлено влияние режим» нейтрали н* надежность и срок службы кабельных линий.

Получена количественная зависимость срока службы кабельных линий Сч®) от уровня .напряжения, приложенного к кабельной изоляции С^и) (т.е. отношения фазного напряжения сети к расчётному рабочему напряжению фазной изоляции кайеля), имеющая вид

С[р = [(£94 9'(Уи <.(#0- УиЯ*)ы.Жр£р

гдеТро - расчетный срок службы кабельной линий в сети © изолированное нейтралью при равенстве номинальных напряжений кабеля и сети; Ьиом - длительность коммутационных" перенапряжений; среднее количество коммутаций на кабельно» линии за год; рб- коэффициент, показывающий какую часть времени от своего негативного срока службы кабельная линия работает в условиях замкнутой на землю фазы; .£Г,а — соответственно, коэффициенты перенапряжений при коммутациях (в сети с изолированно" нейтралью равен 3,5, эффективно заземленной 2) и дуговых замыканиях на зеки (равен 2,6); л - показатель степени (величина зависит от значения произведения

С другой стороны, иа основе обработки- статистического материала, накопленного в процессе эксплуатации кабельных лииий. в главе получена эмпирическая зависимость удельной повреждаемости кабельных линий по целому месту, под рабочим напряжением (А.) -в сети с изолированной нейтралью от уровня напряжения, приложенного к кабельной изоляции

1 =о,гзб - о, ог&. у и * о, огб. <2)

Определена связь между параметром потока отказов кабельных ■ линий и расчетным'сроком- их службы.

Выполнен анализ статистического материала, по сети б>-10 кЗ с: целью исследования влияния уроЕня токов короткого замыкания на параметр потока отказов Кабельных линий. Показано, что увеличение уровня токов короткого замыкания после заземления нейтрали прак — тически не оказывает влияние на интенсивность старения кабельной изоляции.

Оценено влияние режима нейтрали на параметр потока отказов и срок службы кабельных линий и определены значения указанннх величин в условиях' реконструкции сети с одновременным эффективным заземлением нейтрали. Показано, что результаты расчета хороио согласуются с имеющимся для с изолированной нейтралью, ста-

тистическим материалом. Отмечено, что эффективное заземление нейтг рали,'при увеличении номинального напряжения сети $УТраз по5ВО-ляег избежать снижения срока службы к надежности кабельных линий. Указанный эфс^ект достигается за счет исключения работы сети в условиях однофазного замыкания и вызванных этим дуговых перенапряжений на неповрежденных фазах, а также значительного снижения уровня коммутационных перенапряжений.-

3 третьей глаЕе показана эффективность реконструкции городе-, кой кабельной электрической сети в условиях рыночных отношений к технико-экономическая целесообразность заземления нейтрали без " учета и с учетом социальных факторов которые не могут быть выражены в денежных единицах, а .именно: степени электробезопасности сети и надежности питания потребителей I категории и особо ответственных потребителей (перерыв в электроснабжении которых создает опасность для жизни или здоровья люде»). Такие потребители допус-, кают перерыв в электроснабжении только на время автоматического ввода резервного питания. -Яа практике выполнение этого требования обеспечивается путем резервирования электроснабжения по стороне б-Ю и 0,38 кЗ (линии и трансформаторы) с использованием устройства' АЗР. При этом Есегда существует некоторая вероятность аварийного прекращения электроснабжения в связи с:

- аварийным выходом из строя осноенор линии в момент проведения планового ремонта или испытания повышенным напряжением резервно" линии;

- аварийным выходом из строя резервно" линии в мсмент проведения планового ремонта или испытания повышенным напряжением основной линии;

- одновременным аварийным выходом из строя основной линии п устройства АЗР;

- однвврекенным аварийным еыходом из строя обоих линий.

Для учета социальных факторов и дефицитности материалов используется метод многоцелевой оптимизации. Определен ранг неле«* на основании экспертных оценок, что позволило получить уровни их весомосте* (У* \ Описана последовательность, расчета Изменения степени постижения яаждо» из целе» (Д после проведения реконструкции сети. Показатель обше» эффективности реконструкции (й£>/^ можно определить по формуле

' п

д Зр - v* д а -г*- тосс, р)

где Л - количество рассматриваемых целей.

Разработана процедура оценки эффективности реконструкции электрической сети по. критериям максимально!* рентабельности и максимума показателя, общей эффективности. ■

Показано, что перевод сети на более высокое номинальное напряжение с одновременным заземлением нейтрали обеспечивает необходимый'для успешного функционирования электросетевого предприятия э условиях рыночных отношений уровень рентабельности.

3 четвертой главе разработана процедура определения рационального момента времени перевода существующей кабельной электрической сети на белее высокое номинальное напряжение, учитывающая режим нейтрали и динамику развития сети, т.е. доли кабельных линий и трансформаторных подстанций, которые необходимо ежегодно прокладывать или реконструировать для обеспечения требуемой пропускной способности.

• Перевод кабельной сети на более высокое номинальное напряжение в настоящий мсмент экономически целесообразен, если

. л Р - Л Рил - л Р175 < О (4)

гдедР, дАл.лЛр - изменение рентабельности! олектросетевого предприятия при переносе перевода сети нЗ б65ёе поздни» срок за счет возможности ¡вложения необходимых Ц8 его осуществления капитальных затрат, в банк и ежег'одного пойучйния на них банковского процента, в связи с необходимостью прокладки кабельных линий и установки дополнительной трансформаторной-молности для обеспечения необходимой пропускной способности сети до ее перевода соответственно;

Показано, что осуществление перевода кабельной электрической сети на более высокое номинальное напряжение с одновременным глухим заземлением нейтрали в. рациональный момент времени обеспечит рентабельность, превышающую значение среднеотраслевой но^ы.

• Отмечена возможность применения трансформаторов с устройст-. в ом переключения схемы соединешш обмоток для снижения капитальных, затрат на перевод сети, на более высокое номинальное напряжение. Показана- возможность использования таких трансформаторов ДЛЯ повышения надежности электроснабжения потребителе? в сети с . глухоза земле иной нейтралью.

Показано, что затраты на перевод городско* кабельно» сети на болей высокое номинальное напряжение с одновременным рассре- ': Доточенным заземлением нейтрали окупаются лишь за счет снижения потерь электроэнергии в. сети. ... •

Определена рациональная последовательность проведения реконструкции городской кабельно" электрической сети, в основе которой лежит. возм ожность ее поэтапного перевода на более высокое номинальное напряжение 'с одновременным искусственным заземлением нейтрали.

■ ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ • ' .

I. Показано, что наиболее целесообразным способом заземления нейтрали городской кабельной электрической сети следует считать ■ рассредоточенное '-заземление. Однако, область его возможного применения ограничивается условием надежной работы имеющихся средств

релеиноя защиты. Применение рассредоточенного заземления в воздушных сетях требует разработки и создания принципиально новых средств их зашиты от однофазных понреяденк".

2. Установлено, что при невозможности применения рассредоточенного заземления нейтрали вновь проектируемые участки городско*

~ кабельно" электрическо" сети целесообразно строить с глухим заземлением не*трали.

3. В диссертации оценено влияние режима нейтрали на параметр потока отказов и срок службы кабельных лши» и определены значение указанных ■зеличкн 2 условиях реконструкции сети с одновременные эффективным заземлением, нейтрали. Установлено, что эффекткз-ное з-зземление нейтрали при увеличении номинального напряжения в У7 раз псзеолязт избежать снижения срока службы и надежности кабельных линий.

4. Оценена оф*ективяость реконструкции горсдско" кабельной электрической сети, работающей в условиях.рыночных отношений. Установлено, что ссфсктивность традиционно применяемых видов- реконструкции кабельно» сети недостаточна для успешного Функционирования предприятия ,слактрическ15х сетет"! в услоишх рыночных от:;о-кени'?. Показано, что необходимый для этого уровень рентабельности при проведении реконструкции обеспечивается только при увеличении номинального напряжения кабельной сети в раз с одновременным глухим, искусственным или рассредоточенным заземлением нейтрали.

5. 3 диссертации разработана пропзяурэ определения рационального момента времени перевода суцестгусще" кабельной электр!-ческо" сети на более высокое номинальное напряжешь с учетом дкн нпмики ее развития и режима нейтрали. Установлено, что перевод сети.с одновременным рассредоточенным заземлением целесообразно проводить в настоящее время, так как необходимые для тако* реконструкции капитальные затраты окупаются только за счет снижения потерь Елгктрознергии е сети.

6. Б диссертации преосжгнз рациональная последовательность проведения реконструкции городское кабельно" электрическо4 сетк, на основе е'} поэтапного перевода на более высокое номинальное напряжение с одновременным искусстве иным заземлением нейтрали.

По теме диссертации автором опубликованы следующие работы:

1. айв Д.Л. Оценка • эффективности применения искусственного заземления нейтрали для;повышения пропускно* способности-электрк-

' ческой сети // Энергетика...("зв. высе. учеб. заведгни").- D90, №3.- С. 52-55.

2. ВiE Д.Л. Опенка эффективности изменения режима нейтрали горояско* сети // Снижение потерь и повышение качества электроэнергии в электрических сетях .энергосистем: Тез. нок. кон*.--Еийкек, 1991.- С. 142-143.

3.-1ив'Д.Л. Технико-экономическое обоснование целесообразности реконструкции городско" электрическо" сети с учэто:: дкнгпгкп. ее развития // Энергетика...(Изб« высш. уЧеб, aiEeísra:*).- 1992,

• К7-8.- С.85-91.

4. Эффективность реконструкций Г-брбДйко* кабелъно" злектри-■ческо* сети напряжением 10 кЗ / Safi Д.Л, j Ред. к. Энергетика...

(Изв.высш. учеб. заведени").- Мн, 1993.~ 8с.- Деп. е BI:HZTK 21.04.93, Н062-393.

5. О возможности заземления нейтрали существующей городско* электрическо" сети номинальным напряжением 10 кВ / ¿ив I.J!.; Ред. ж. Энергетика... (Изв. высш. учеб. заведени1»).- Мн, 1993.-'~>7с'■ Деп. в ВИНИТИ 20.08.93, S2305-B93. ' '

•б. 1иг Д«Л. Эффективность перевода на более гысокое нем и на-: льное напряжение городско" кпбеЛьно" электрической сети с учетом ' изменения режимов работы ее не"трэли // Энергетика... О'зв. васш. учеб. заведению?«- 199^,' №2.- С. 29-32.

• 7. 1ив Д.Л. О возможности снижения потерь электроэнергии в городских кабельных электрических сетях // Сб. Проблемы-энергоснабжения коммунально-бытовых потребителей населенных мест Респу- • блики Беларусь- в условиях дефицита топливно-энергетических ре су р-сов.- Мн: ШНШАГРОЭНЕРГО.- 1994.-' С. 46-47.

.8. Короткегкч H.A., Глв Д.Л. О возможности повышения надежности работы электрической сети путем изменения режима ее нейтрали // Сб« Проблемы развития энергетики и электрификации АПК.- Мн: ЕЕЛНШГРОЭНЕРГО.- 1994.- С. II3-II9.

9. Ш№аИ :Korotkevich, Dmitry Zhyv. Voltage npn-sinusoidaiity influence on service period of cable Unes 6-20 kV in a> network with effectively grounded neutral // Transactions <?f g-nc? conference electrotechnics currents non-sinusoidality, Ztelpna Gyra, 1995.

РЕЗИ®

Пив Дмитрий Львович "ЭйектиЕноеть изменения режима нейт-рада городской кабельной электрической сети".

Режим нейтрали, рассредоточенное заземление, искусственное заземление, городская кабельная электрическая сеть, ре-^нетрукция.

Объектом исследования являются городские кабельные' элект-' рические сети, номинальным напряжением 6-10 кВ. Цель работы состоит в обоснованик возможности и технико-экономической целесообразности изменения режима нейтрали городской кабельной электрической сети при ее реконструкции. В работе показано, что наиболее целесообразным способом заземления нейтрали городской кабельной электр(1ческой сети следует считать рассредоточенное заземление. Установлена, что эффективное заземление при увеличении номинального напряжения вУсГраз позволяет избежать снижения срока службы и надежности кабельных линий.

' РЗЗШЭ

Жыу Дэм1трый Львов:ч "Эфектьгунасць змянення рэжыму нейтрал! гарадской кабельнай электрычнай сетк1".

Рзжым нейтрал!, разгрупаванае зазямленне, штучнае зазям-ленне, гарадская кабельная электрычная сетка, рэканструкцьи.

Аб'ектам даслвдонання з'яуляюцца гарадск!я кабельныя • электрычния cotkí намшалышм напружаннем 6-10 кВ. Шга работы заюиочаецца у абгрунтаванш магчымасц! i тэхн1ка-экзнам1чнай мзтазгоднасщ змянення рэжыму нейтрал! гарадской кабельнай ceTKi пры яе рзканструкцш. У рабоце паказана, што найбольш мзтазгодным спосабам зазямлення нейтрал; гарадской кабельнай электрычнай сетк! варта Д1чнць разгрупаванае зазямленне. Установлена, што эфектыунае зазямленне нейтралi при павел1чэнн1 намП1альнага напрукання у ра::с:Тдазваляе пазбегнуць зниюння |зрм|ну службы i надзейнасщ кзбельщд л(н!Й.

SUMMAfci

Zhyv Dmitry Lvovitch "Efficiency of heutral regime change of a city cable electric network" .

Neutral regima, dissipated ground, artificial ground, city cable electric network, reconstruction.

The object of research is city cable electric network^ with nominal voltage of 6-10 kV. The purpose of the work bases of possibility ' and technical and economical expediency of neutral regirre change under its reconstruction. It was dentonstrated that the most expedient way of neutral grounding of a city cable electric network must be dissipated grounding. It is stated that an efficient neutral grounding at nominal voltage increase VT times allows ¿ePViC9 life and reliability reduction of cable lines to be eliminated.

Подписано в печать 24.05.95 г. ' 5ормзт 60x90x1/16

Бумага офсетная № 1 Печать офсетная

Усл. печ. л. 1,0 Учет. изд. л- 0,93

Типаж 100_Эак Р120 Бесплатно_

Отпечатано на ротапринте ГГЗХ Минск

ул. Варпасени, 77