ทำไมสายเคเบิลใต้ดิน“ ต้องการการชดเชยกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟในระดับที่สูงกว่า” เหนือเส้น?

ฉันกำลังอ่านโม้แผ่นหนึ่งสำหรับหม้อแปลงยักษ์ของ บริษัท และฉันเจอประโยคนี้:

นอกจากนี้ในบางภูมิภาคสายเหนือหัวที่มีอยู่จะถูกแทนที่ด้วยสายเคเบิลใต้ดินซึ่งต้องการระดับการชดเชยพลังงานปฏิกิริยาที่สูงขึ้น

ทำไมนี้

คำตอบสั้น ๆ :สายเคเบิลใต้ดิน (U / G) ใช้สายโคแอกเชียลพร้อมสายดิน gnd

ดังนั้นมันจึงเป็นวัสดุ PE สีขาว (โพลีเอทิลีน) ที่เพิ่มความจุใต้ดินเนื่องจากแยกแกนกลางและปลอกหุ้มทองแดงถักเปียและไม่ได้อยู่ใกล้กับเฟสไปจนถึงเส้นเฟส (แม้ว่าจะมีผลบ้าง)

ด้านล่างเป็นเพียงตัวอย่างเฟสเดียว

การออกแบบสายเคเบิลกระจายกำลังได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นกว่าทศวรรษและตอนนี้พวกเขามีประสบการณ์ในอดีตเกี่ยวกับสิ่งที่ดีที่สุด

พวกเขาใช้แกนเหล็กหุ้มที่ไม่มีโคแอกเซียลที่มี / ไม่มีฉนวนหุ้ม สิ่งนี้ทำให้ความจุของสายไฟมีน้อยมากเมื่อเทียบกับสายเคเบิลโคแอกเซียลที่ใช้สำหรับ U / G เนื่องจากสายฉนวนไปยังพื้นดินนั้นมีขนาดของสายโคแอกเซียลสูงกว่า

คำถามเกี่ยวกับหน่วย ABB มีช่วงไดนามิกที่เหนือกว่าสำหรับการจัดการช่วงกว้างของการแก้ไขตัวประกอบกำลังไฟฟ้าของตัวต้านทานแบบรีแอกทีฟของสายเคเบิลซึ่งอาจรวมถึงสายเคเบิล O / H และ XLPE coaxial U / G

•เครื่องปฏิกรณ์แบบ Shunt ใช้เพื่อชดเชยค่าความจุของเส้นแบ่งภายใต้ภาระแสงหรือไม่มีภาระในการควบคุมแรงดันไฟฟ้า
•มักใช้ตัวเก็บประจุแบบอนุกรมเพื่อชดเชยปฏิกิริยารีแอคทีฟของสายเพื่อถ่ายโอนพลังงานมากขึ้นและเพิ่มความเสถียรของเครือข่าย

สายเคเบิลโอเวอร์เฮด (สามแกน) ไม่ได้หุ้มไว้

• มัด 3 เส้นแต่ละเส้นมีแรงดันไฟฟ้าเดียวกันเพื่อลดอาร์คและเอฟเฟกต์ลม

สายเคเบิลหุ้ม (และบางครั้งค่าใช้จ่าย) สายเคเบิลหุ้ม (สาย XLPE ป้องกัน)

Cross Link ป้องกันสายไฟฟ้าแรงสูงใช้สำหรับสายไฟฟ้าใต้ดิน

พื้นหลังทางเทคนิค

ความจุของสายส่งแบบเฟสเดียวถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของการแยกและรัศมีที่มีประสิทธิภาพ

$C=\dfrac{2πε}{ln(\frac{D}{r})}$ โดยที่ r คือรัศมีที่มีประสิทธิภาพของตัวนำเฟส

เส้น O / H ได้รับประโยชน์จากการเว้นระยะห่าง 2,3 หรือ 4 ตัวนำห่างกันเพื่อเพิ่มความแข็งแรงต้านลมและผลกระทบจากการพังทลายที่เพิ่มขึ้นจากรัศมีสนาม E ที่ลดลง สิ่งนี้จะลด L และเพิ่ม C เล็กน้อย แต่ก็ยังคงมีค่า C / km ที่ต่ำมากเมื่อเปรียบเทียบกับสายเคเบิล U / G คู่สาย C / km ที่สูงเนื่องจากช่องว่างขนาดเล็ก r ของตัวนำกลางไปยังฝักคู่

ด้านล่างเป็นรุ่นของ Telegrapherทุกสายส่งรวมถึงอีเธอร์เน็ตเคเบิลทีวีสายโทรศัพท์และสายไฟ AC หรือ DC (ยกเว้น shunt รั่ว R ถูกละเลยที่นี่)

ความต้านทานที่ DC ไม่เหมือนกับความต้านทานแบบกระจายที่มีผลต่อการสะท้อนและแรงดันไฟกระชากเนื่องจากการรบกวน

เส้น O / H มักจะเป็นสามเท่าดังกล่าว

สาย O / H มักได้รับการจัดอันดับอิมพิแดนซ์ลักษณะคลื่น SIL ที่ 400 โอห์มและสาย U / G คือ 50 โอห์ม = + / - 25% ขึ้นอยู่กับแอมป์และ BIL

สิ่งนี้ทำให้กระแสไฟกระชากเริ่มดำเริ่มสูงขึ้นสำหรับสายเคเบิล U / G ดังนั้นจึงต้องปรับค่ารีแอคทีฟ shunt

รูปถ่ายที่จะติดตาม

อื่น ๆ

สายโสหุ้ย, สาย O / H นั้นถูกกว่ามากต่อกม. สำหรับการซื้อและติดตั้ง แต่ความถี่ของการซ่อมแซมสูงขึ้นเนื่องจากฟ้าผ่าพายุเฮอริเคนและต้นไม้ แต่แล้วพวกเขาก็ยังเร็วกว่าและถูกกว่าในการซ่อมแซม แต่การมองดูการทำลายล้างในเปอร์โตริโกและสถานที่อื่น ๆ ที่มีโครงสร้างพื้นฐานที่ไม่ดีข้อได้เปรียบด้านต้นทุนวงจรชีวิตของสายไฟใต้ดิน U / G ทั้งๆที่มีค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้นค่าใช้จ่ายในสายเคเบิลและค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซม ลดต้นทุนวงจรชีวิต ความเครียดจากสิ่งแวดล้อมส่งผลต่อการตัดสินใจเหล่านี้เสมอ

เนื่องจากตัวนำของสายใต้ดินนั้นถูกรวมเข้าไว้ใกล้กันมากกว่าสำหรับสายเหนือศีรษะความจุจึงสูงกว่า ความจุนี้สามารถใช้กระแสไฟชาร์จได้ค่อนข้างมาก

อนึ่งการเหนี่ยวนำซึ่งรวมพื้นที่ลูปขนาดเล็กลงจะลดลง

คำถาม: ทำไมสายเคเบิลใต้ดิน“ ต้องการการชดเชยกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟในระดับที่สูงกว่า” เหนือเส้น?

ตอบ:

เพราะความจุของสายไฟใต้ดินสำหรับสายไฟนั้นสูงกว่าความจุของสายไฟเหนือศีรษะ

เหตุผลหลักสำหรับสิ่งนี้:

• สายไฟอยู่ใกล้กัน

• สายไฟเข้าใกล้โลกมากขึ้น (ภายในไม่กี่นิ้ว)

ความเหนี่ยวนำก็ลดลงเช่นกัน

นอกจากนี้เนื่องจาก (เนื่องจากคุณสมบัติพิเศษด้านบน) สายใต้ดินมี 20-75 เท่าของสายชาร์จกระแสที่สายโอเวอร์เฮดมี (ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าของสาย)

ที่มา:

https://www.puc.nh.gov/2008IceStorm/ST&E%20Presentations/NEI%20Underground%20Presentation%2006-09-09.pdf

นอกจากนี้หากคุณต้องการดูลักษณะทั่วไปของสายส่งผ่านคณิตศาสตร์อย่างละเอียดคุณสามารถชำระเงินเอกสารนี้ได้ด้วย (ผู้อื่นโพสต์สิ่งนี้ด้วย)

http://www.egr.unlv.edu/~eebag/TRANSMISSION%20LINES.pdf