Кабели и Кабельные линии

ВЧ каналы по КЛ или КЛ_ВЛ впору назвать страшилками, которыми пугают детей на ночь.
А ведь придется осваивать, как ни крути...
Потому что КЛ становится все больше...
Потому что надо строить резервные каналы РЗА...
Потому что надежды на новые среды/каналы передачи не оправдываются, а некоторые вообще выпадают из рассмотрения по той или иной причине. Вот те же низкоорбитальные спутники - ГЛОНАС, релейная защита и т.д. А их могут на международном уровне запретить, так как энергетическая установка у них на расщепляющихся материалах, и после случая с американским шпионом (слава богу почти пронесло) все как-то крепко задумались...

Для себя завершая тему КЛ, выкладываю по-операционную инструкцию (PDF, 845 кБ) по расчету параметров кабелей, включая волновые.
Документ не закончен (просто нет времени), вероятно в нем есть ошибки (настоятельно прошу всех нашедших сообщить о них. Falcon указал, что расчеты затуханий выполнены в Неп/км. Чтобы перейти в дБ/км полученные данные необходимо умножить на 8.686. Текст исправлен), но даже в этом виде он показывает:

• современные кабели с изоляцией из СПЭ это совсем не то что масло-наполненные кабели;
• километрические затухания при однофазных схемах присоединения (причем к любой фазе) практически не отличаются от затухания для оптимального присоединения 2-0/2-0 ВЛ, а могут быть и меньше;
• при оптимальном согласовании (см. Кабельные линии) никаких "горбов" на кривых затуханий быть не может.

То, что я не успел подробно рассмотреть кабели другого популярного у нас в стране производителя, может быть и к лучшему: ведь методика уже есть, а "поиграть" с формулками для инженера - разве не удовольствие?! Если кто-то пойдет дальше меня, присылайте результаты, размещу их немедленно... а может позднее и сам сподоблюсь... (не знаю: сколько не бьюсь, получить аналитическое решение для данных кабелей не могу. Численное решение получается только при задании неких граничных условий, опять же не дающих замкнутого решения. Фактически: приведенных производителем данных недостаточно для инженерного расчета КЛ или КЛ_ВЛ)
Я таки нашел удобоваримое решение с точностью 5-10%. Так что файл можно закачать заново...

В отношении КЛ и КЛ_ВЛ на Блоге остались неохваченными следующие вопросы (может быть, к процессу подключатся классики?! или хоть кто-нибудь?!):

• влияние изолированных экранов других кабелей в линии (можно было бы сослаться на подобные расчеты при определении токов КЗ, но при их выполнении обычно рассматривают схему 3 провода - земля (экран); оперируют основными параметрами кабеля, без учета "волновых"; ведут расчеты на относительно низких частотах)
• переходные затухания на ближнем конце, в основном через шины ПС (дальние переходные зависят от рассмотрения первого пункта, сейчас я склонен считать их равными нулю)

-> все просмотренные мной в последнее время материалы по этим темам подтверждают, что на имеющих значение для ВЧ связи по КЛ частотах выше 100 кГц, дальние переходные затухания и влияние экранов других кабелей на КЛ без транспозиций экранов стремятся к нулю (пренебрежимо малы по сравнению с ВЛ).

Другое дело КЛ с транспозициями экранов. Точной математической модели даже на промышленной частоте еще нет (есть многочисленные, часто противоречащие друг другу, попытки ее создать). Виденные мной схемы транспозиций и их расчеты на промчастоте, на настоящем этапе (моего умственного развития) позволяют предположить, что: затухание канала не должно существено увеличиться (не более 3 дБ); а дальнее переходное затухание уменьшится до 10-15 дБ (хотя какое это имеет значение для КЛ - ведь все-равно на них никто не будет создавать более 1-2 ВЧ каналов, для которых достаточно обработать одну фазу)В заключении могу сказать, что лично я считаю единственно серьезным вопросом в реализации КЛ или КЛ_ВЛ следующий: где или как размещать ВЧ обработку на ОРУ / КРУ и на переходе КЛ_ВЛ.
Все остальное - просто отговорки...

PS.

не смог удержаться - ссылка по адресу следующего содержания:

"Введена в эксплуатацию КЛ 110 кВ ПС "Очаково"

Для реконструкции объекта использован кабель 110 кВ из сшитого полиэтилена сечением токопроводящей жилы 1200 кв. мм. Общая длина проложенного кабеля более 30 км. На линии смонтировано 78 муфт, в том числе устанавливаются муфты с транспозицией экранов. Стоимость проекта - более 1 млрд рублей. Ввод линии в эксплуатацию повысил надежность и бесперебойность электроснабжения потребителей северо-запада столицы. "Кабельная линия электропередачи обеспечит плановое технологическое присоединения к сетям ОАО ..."

оптика "отдыхает" ...

14.11.11

Дмитриев М.В. Заземление экранов однофазных силовых кабелей 6-500 кВ. 2010. (PDF, 3 MB)

Сообщение

Теперь, наверное, долго не появится ничего новенького - начинаю готовиться к майскому обучению.
Но, если будут вопросы, отвечу...

Внимание !!!

Что в Инете творится?! Число проголосовавших по первому и второму вопросам постоянно меняется! Или кто-то научился править?
После массового удаления большинство ссылок я восстановил, но если вдруг найдете не работающую ссылку напишите в комментарий, пожалуйста

Ошибки проектирования и 57-й приказ...

Опять и опять приходится повторять одно и то же.
Правда в последнее время благодаря действию 57-го приказа проблема начинает приобретать зловещие очертания в виде множащихся отказов и работы ПС и ВЛ без защит. Может быть теперь начнут слушать?!
Итак, три основных ошибки:
1. Защита ВОЛС по кольцевой схеме – этого достаточно для резервирования каналов РЗА.
Не достаточно, особенно, если не соблюдается принцип физического разнесения отходящих ОК. Простые примеры:

• на крупной ПС заход обоих ОК с отходящих ВЛ выполнен в одном коллекторе протяженностью около 1 км (да хоть 10 метров). Рыли траншею, одним ударом ковша экскаватора порвали оба ОК – ПС и ВЛ без защит
  
• на маленькой ПС оба ОК заведены в один кроссовый шкаф (один кросс). Шкаф упал – ПС и ВЛ без защит
  

2. Двукратное резервирования питания – этого достаточно для резервирования каналов РЗА.
Зависит от класса ПС и организации ее системы питания. Но, как правило, двукратного резервирования не достаточно. Примеры:

• на крупной ПС питание двух основных защит зарезервировали по нормальной схеме, но завели на общий автомат. Авария. Дежурный с перепугу дернул не тот ключ – ПС и ВЛ без защит
  
• на ПС 110 кВ с питанием от СН поставили дополнительный УПС (мощный, но компьютерный). Авария. По первичке бросок напряжения в плюс - УПС накрылся – ПС и ВЛ без защит
• на удаленной необслуживаемой ПС с питанием от СН и промышленным УПСом на 8 часов (ориентировочное время подлета 4 часа), из-за бурана защиты отключились через 9.5 часов. Пост сгенерировал ложную команду. Без питания на двое суток осталось с десяток поселков. Ах, если бы был дизель-генератор?!

3. Две основных защиты на ВОЛС в кольцевой схеме – этого достаточно для резервирования каналов РЗА
Зависит от схемы организации резервирования. Универсальное решение: она должна быть "горячая", то есть обе защиты должны быть независимы (различные терминалы) и постоянно находиться в работе, и работать они должны по разным путям или направлениям, но жестко фиксированным при любых режимах работы защит или сети связи. Переключения и коммутации крайне не желательны, если не сказать - не допустимы, иначе придется создавать свою структуру сети под каждую защиту или производителя (забудьте про эти 1+1 и прочую ерунду - это для связи, в лучшем случае - автоматики, но не для защит). Причем размер кольца не должен превышать 7-9 мультиплексоров. Пример:

• крупная ПС, все там хорошо. Порвали волокно. Оказалось обе защиты работают в одном направлении. Пока схема переключалась с основного на резервный путь, обе защиты отвалились по тайм-ауту. Так как время переключения превысило допустимое время прерывания канала для данной защиты.

4. Система управления и наблюдения верхнего уровня - это дорого, можно обойтись и локальными системами.

• Основной оптический канал еще не построили. Система работает на резервном. Он, кроме оптического куска принадлежащего энергетикам, состоит из арендованного у одного из операторов оптического канала и арендованного у другого оператора медного куска. Защита отключилась - пропал канал. Второй день не могут даже найти причину аварии, не то что устранить ее. Операторы утверждают, что у них все в порядке - проверить невозможно... ПС без защиты...