Мероприятия по переводу участка электрической сети с напряжением 6 кВ на напряжение 10 кВ

6.  Мероприятия по переводу участка электрической сети                      с напряжением 6 кВ на напряжение 10 кВ

В рассматриваемом случае перевод участков кабельной сети с напряжением 6 кВ на напряжение 10 кВ возможен, так как сеть выполнена кабелями номинальным напряжением 10 кВ.

К меропиятиям по переводу участков следует также отнести замену силовых трансформаторов на всех ТП на трансформаторы меньшей мощности в связи с недогрузкой трансформаторов. Кроме того необходима установка трансформаторов с группой соединения обмоток “звезда с нулем – звезда с нулем”.

Эффективное заземление нейтрали позволяет без замены существующих кабельных линий увеличить номинальное напряжение, что существенно повышает пропускную способность сети и снижает потери электроэнергии в ней. Такая возможность особенно актуально для сетей напряжением 6 кВ, но может быть реализована и в существующих сетях 10 кВ.

Заземление нейтрали сети позволяет снизить интенсивность электрического старения изоляции кабельных линий и тем самым продлить их срок службы за счет:

-снижения уровней перенапряжений при коммутациях с (3-4,5)×Uф в сети с изолированной или компенсированной нейтралями [4,8,19,20] до

(2-2,5)×Uф в сети с заземленной нейтралью [4,19] т.е. в 1,5-2 раза;

-возможности немедленного отключения однофазных повреждений, работа в условиях которых приводит, как правило, к возникновению дуговых перенапряжений на поврежденных фазах, величина которых превышает Uф в сетях с изолированной и компенсированной нейтралями 6-10 кВ в среднем в 2,6 раза [3,8,19] и лежит в диапазоне от 2 до 3,1 Uф [3].

При переводе напряжения с 6 на 10 кВ повышается эффективность эксплуатации КЛ, поскольку заземление нейтрали приводит к уменьшению всплесков напряжения в переходных режимах.

Глухое заземление нейтрали обеспечивает выполнения условия эффективного заземления нейтрали и, следовательно, снижает уровни перенапряжений в большей, нежели заземление через малое токоограничевающее сопротивление, степени, позволяя выполнить фазную изоляцию линий и оборудования на фазное напряжение. Однако, в заземленных кабельнных сетях с выполненной на линейное напряжение фазной изоляцией линий и оборудования нет смысла стремиться к выполнению условия эффективного заземления ценой значительного увеличения токов замыкания на землю, так как уровень удельной повреждаемости под рабочим напряжением в них за счет выполнения этого условия существенно снизится только в том случае, если уровень токов замыкания на землю при этом не превысит величины 1500 А. С другой стороны, глухое заземление нейтрали городских сетей приводит к столь большим токам замыкания на землю, что, как правило, требует определенных капитальных затрат для их ограничения хотя бы до уровня 5000 А. В противном случае замыкания на землю часто приводят к взрывам в кабельных муфтах и в целых участках кабелей, и следовательно, к большому числу повреждений кабелей и даже, как отмечается [21], к вспучиванию асфальта. Если токи замыканий на землю в сети с глухим заземлением нейтрали достигают до 5000 А, то их протекание по кабелям приводит к распространению по всей сети больших динамических усилий и вызывает значительные повреждения, в частности, расширение диэлектрика и оболочки кабелей, что приводит к необратимым механическим деформациям и, следовательно, к образованию пустот в наступающем затем нормальном режиме. Вдоль пути короткого замыкания наблюдается ухудшение прочности диэлектрика. Указанные факторы приводят к увеличению удельной повреждаемости кабельных линий и снижению их срока службы. Кроме того, большие величины токов замыкания на землю обуславливают необходимость существенного увеличения размеров и усложнения конструкции заземляющих устройств на всех потребительских трансформаторных подстанциях для достижения требуемого уровня электробезопасности сети (допустимых величин напряжений прикосновений и шаговых, или предельной величины протекающего через тело человека тока), что приводит к экономически необоснованному удорожанию этих устройств.

Для достижения требуемых уровней электробезопасности сети и надежности работы релейной защиты от однофазных повреждений необходимо обеспечить приблизительно равное влияние каждого потребительского трансформатора на эффективность заземления нейтрали сети и величину тока однофазного замыкания в ней. При несоблюдении этого условия, а тем более заземления только части потребительских трансформаторов, деление распределительной линии на участки (для локализации аварийного участка или оптимизации потокораспределения в ней), плановый или даже аварийный выход из строя одного или нескольких заземленных трансформаторов, как правило, приведет к самопроизвольному переходу линии или одного из ее участков в режим работы, близкий к режиму изолированной нейтрали. Обеспечению приблизительно равного влияния каждого потребительского трансформатора на эффективность заземления нейтрали сети и величину тока однофазного замыкания в ней препятствует другое, имеющее в сетях с РЗН техническое ограничение по числу, единичной и суммарной мощности подлежащих заземлению потребительских трансформаторов [9]. Дело в том, что непосредственное присоединение нейтралей всех силовых трансформаторов распределительной линии к контурам заземления ТП приведет к неоправданно большим значениям токов замыкания на землю. Рассматриваемое техническое ограничение соблюсти в городских кабельных сетях, характеризующихся большой единичной мощностью потребительских трансформаторов, практически невозможно.