A new approach to cross-bonding in medium voltage cable lines

• Autorzy: Klucznik Jacek

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2023.02.10

Warianty tytułu

PL

Nowe podejście do wiązania krzyżowego w liniach kablowych średniego napięcia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The medium voltage underground cable sheaths are usually bonded and earthed in every substation on the cable route. This results in additional power losses in the sheaths. The paper presents an idea of reducing power losses caused by sheaths cross-bonding. The idea of sheaths cross-connecting only in selected MV/LV substations is given instead of a typical solution, where sheaths cross-bonding requires installing additional joints on the cable route. It leads to a significant power losses reduction while investment cost remains low. Two cases are analysed in the paper: a theoretical simple radial network and a part of a real open-loop network. A significant power losses reduction was obtained in both cases.

PL

Żyły powrotne kabli średniego napięcia są zazwyczaj łączone ze sobą i uziemiane w każdej stacji na trasie linii kablowej. Skutkuje to dodatkowymi stratami mocy w żyłach powrotnych. Referat przedstawia ideę ograniczenia tych strat poprzez zastosowanie przeplotu żył powrotnych. Proponowana jest jednak metoda wykonania połączeń cross-bondingowych jedynie w wybranych stacjach SN/nn, a nie za pomocą instalowania dodatkowych muf na trasie kabla. Powoduje to zmniejszenie strat mocy przy niewielkim nakładzie środków finansowych. W referacie rozważane są dwie sieci – sieć teoretyczna oraz fragment sieci rzeczywistej. W obu analizowanych przypadkach osiągnięto istotne zmniejszenie strat mocy.

Słowa kluczowe

EN

cross bonding; underground cables; power distribution system; power losses

PL

linie kablowe; sieć dystrybucyjna; straty mocy

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 99, nr 2
• Strony: 67--72
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Klucznik Jacek

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki, ul. G. Narutowicza 11/12, 80- 233 Gdańsk

• https://orcid.org/0000-0002-2328-9180

Bibliografia

• [1] Popovic L M. Practical Methods for Analysis and Design of HV Installation Grounding Systems. Elsevier; 2018. https://doi.org/10.1016/C2017-0-01221-1.
• [2] Andruszkiewicz J, Lorenc J, Łowczowski K, Weychan A, Zawodniak J. Energy losses’ reduction in metallic screens of MV cable power lines and busbar bridges composed of single core cables. Eksploatacja i Niezawodnosc - Maintenance and Reliability 2019; 22:15–25. https://doi.org/10.17531/ein.2020.1.3.
• [3] Sobral A, Moura Â, Carvalho M. Technical Implementation of cross Bonding on Underground High Voltage Lines Projects. 21st International Conference on Electricity Distribution, vol. 21, p. 6–9. Frankfurt 2011.
• [4] Dobrzynski K, Lubosny Z, Klucznik J, Noske S, Grala J. Cross Bonding of MV Cable Lines for Energy Losses Decrease. Acta Energetica 2019 2/39. https://doi.org/10.12736/issn.2330-3022.2019204.
• [5] Li L, Yong J, Xu W. Single-Sheath Bonding—A New Method to Bond/Ground Cable Sheaths. IEEE Transactions on Power Delivery 2020;35:1065–8. https://doi.org/10.1109/TPWRD.2019.2929691.
• [6] CIGRE Working group B1.18. Special bonding of high voltage power cables. 2005.
• [7] IEEE Guide for Bonding Shields and Sheaths of Single Conductor Power Cables Rated 5 kV through 500 kV. 2014. https://doi.org/10.1109/IEEESTD.2014.6905681.
• [8] Kehl L, Meier R, Quaggia D. Cross-bonding for MV cable systems: advantages and impact on accessories design. 25th International Conference on Electricity Distribution, Madrid 2019, p. 3–6.
• [9] Jakubowski J, Pasniewski M, Kibler M. Cross-Bonding in Middle Voltage Distribution Grids, as a Method of Energy Efficiency Improvement. 21-th International Conference on Electricity Distribution, Budapest 2011.
• [10] Gouramanis K V., Stasinos K, Papagiannis G K, Kaloudas C G, Papadopoulos T A. Methodology for the selection of long medium-voltage power cable configurations. IET Generation, Transmission & Distribution 2013;7:526–36. https://doi.org/10.1049/iet-gtd.2012.0165.
• [11] Prévé C. Protection of Electrical Networks. London, UK: ISTE; 2006. https://doi.org/10.1002/9780470612224.
• [12] ] Bayliss C, Hardy B. Transmission and Distribution Electrical Engineering. Elsevier Ltd; 2007. https://doi.org/10.1016/B978-0-7506-6673-2.X5000-9
• [13] EN 50522:2010 Earthing of power installations exceeding 1 kV A.C.
• [14] PowerFactory Technical Reference Documentation - Cable System. DIgSILENT 2021.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).