РАЗОМКНУТАЯ ТРЁХФАЗНАЯ КАБЕЛЬНАЯ ЛИНИЯ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Предполагаемая полезная модель относится к электроэнергетике и может быть использована для передачи электрической энергии.
Известны кабельные линии электропередачи высокого напряжения с основной изоляцией из сжатого газа, металлической оболочкой и центрируемой относительно последней с помощью электроизоляционных элементов трубчатой токопроводящей жилой с заглушками на торцах секций, в которых заглушки соединены между собой токопроводящим компенсатором температурных изменений длины трубчатой жилы, описанные в АС №484570, БИ №34 1975 г.
Недостаток таких линий электропередачи - малая надежность, в связи с наличием изоляции из сжатого газа и большое количество деталей, которые значительно повышают стоимость линии электропередачи.
Известны кабельные линии электропередачи классов напряжения от ПО до 500 кВ на основе кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена одножильного исполнения, описанные в СТО 56947007-29.060.20.071-2011 «Силовые кабельные линии напряжением 110-500 кВ. Условия создания. Нормы и требования» от 25.03.2011 г. - взято за прототип.
Недостаток этих кабельных линий электропередачи - наличие продольного индуктивного сопротивления линии, обуславливающее потери электрической энергии на самоиндукцию при передачи ее по линии и уменьшение пропускной способности линии.
Технический результат предлагаемой разомкнутой трехфазной кабельной линии электропередачи классом напряжения от 110 до 500 кВ, выполненной на кабелях с изоляцией из сшитого полиэтилена, заключается в повышении пропускной способности линии и снижении потерь электрической мощности при передаче по линии электроэнергии, за счет компенсации продольного индуктивного сопротивление линии.
Технический результат достигается тем, что один (прямой) фазный проводник присоединен к выводу повышающего трансформатора, а другой (обратный) фазный проводник - к сборным шинам приемной подстанции, таким образом, что между проводящими жилами образуется электрическая емкость, а вся кабельная линия при этом условно делится на три участка: начальный участок, содержащий только прямой фазный проводник; общий участок, содержащий прямой и обратный фазные проводники; конечный участок, содержащий только обратный фазный проводник.
Участки стыкуются между собой при помощи специальных кабельных муфт, обеспечивающих гальваническую связь проводящих жил прямых фазных проводников начального и общего участка, а также обратных фазных проводников общего и конечного участков. В каждой фазе кабельной линии на начальном и конечном участке проложен одножильный кабель, а в каждой фазе общего участка - двухжильный кабель, проводящие жилы которого электрически изолированы друг от друга и исполняют функции прямого и обратного фазных проводников. Отношение длин начального, общего и конечного участков подбирается так, чтобы продольное индуктивное сопротивление кабельной линии полностью компенсировалось созданной на общем участке между электрической емкостью прямым и обратным проводниками. Удельная емкость двухжильного кабеля, проложенного в каждой фазе общего участка, зависит от взаимного расположения проводящих жил в теле кабеля.
На рис. 1. изображена условная схема фазы разомкнутой трехфазной кабельной линии электропередачи, состоящей из концевых кабельных муфт 1 и 2, и соединительных кабельных муфт 3 и 4. На участке от концевой муфты 1 вблизи шин 5 подстанции узла начала разомкнутой линии до соединительной муфты 3 проложен одножильный кабель 6, содержащий прямой фазный проводник - токопроводящую жилу 7. На общем участке между соединительными муфтами 3 и 4 находится двухжильный кабель 8, содержащий прямой и обратный фазные проводники - токопроводящие жилы 9. На участке от соединительной муфты 4 до концевой муфты 2 вблизи шин 10 приемной подстанции проложен одножильный кабель 11, содержащий обратный фазный проводник - токопроводящую жилу 12.
Передача электрической энергии по предлагаемой кабельной линии происходит через электрическую емкость, образованную между изолированными прямыми и обратными фазными проводниками - токопроводящими жилами 9 двухжильного кабеля 8. Данная емкость компенсирует продольное индуктивное сопротивление кабельной линии, за счет чего при работе линии не происходит потери электрической энергии на самоиндукцию. Величина емкости устанавливается посредством подбора длины общего участка такой, чтобы индуктивное продольное сопротивление фазы полностью компенсировалось созданным емкостным сопротивлением. Величина удельной емкости на единицу длины общего участка кабельной линии устанавливается подбором расстояния между токопроводящими жилами.