Разработка системы диагностики изоляции силовых высоковольтных кабельных сетей
Введение и постановка задачи
Актуальность. Целью энергетической политики России является мак-симально эффективное использование природных энергетических ресурсов и потенциала энергетического сектора для устойчивого роста экономики, повышения качества жизни населения страны и содействия укреплению ее внешнеэкономических позиций. Надежность электрооборудования систем электроснабжения является одним из важнейших факторов, оказывающих влияние на экономические показатели энергокомплексов страны. Особенно актуально на сегодняшний день рассмотрение вопросов совершенствования существующих методов диагностирования в системах электроснабжения различного уровня. Инструментом поддержания заданной надежности энергосистемы являются методы и средства диагностирования.
Огромная значимость для увеличения эффективности эксплуатации высоковольтных кабельных линий (КЛ) заключена в переходе на техническое обслуживание по реальной потребности.
Соответственно, необходимо проводить обслуживание и ремонт на ос-новании текущего состояния электрооборудования. Применение технического обслуживания оборудования без использования надежных методов оценки и контроля его фактического текущего состояния невозможен.
Рассматриваемая проблема и выявляет необходимость развития техни-ческой диагностики. Необходимость усовершенствования методов техниче-ского контроля и систем диагностиро
Содержание
Введение и постановка задачи 7
Глава 1 Описание существующих и выбор метода диагностики кабельных линий (КЛ) 9
1.1 Группы высоковольтных кабельных сетей. 13
1.2 Анализ основных методов контроля состояния высоковольтной изоляции устройств электроснабжения 15
1.3 Исследование влияния методов испытаний на кабели из сшитого полиэтилена 15
1.4 Неразрушающие методы диагностики силовых кабелей 21
1.5 Методы измерения характеристик частичных разрядов 22
1.6 Метод измерения и анализа возвратного напряжения в изоляции кабелей 26
1.7 Метод измерения тока релаксации в силовых кабелях 31
1.8 Метод измерения диэлектрических характеристик изоляции кабелей 32
1.9 Метод измерения и локализации частичных разрядов осциллирующим затухающим напряжением 34
Глава 2. Совершенствование методов неразрушающей диагностики силовых кабелей 37
2.1 Измерение частичных разрядов под рабочим напряжением 40
2.2 Исследование методов определения параметров изоляции с использованием моделей сети 43
2.3 Метод неразрушающего прогнозирования распределенных и локальных дефектов изоляции КЛ по характеристикам ЧР в условиях эксплуатации 50
3. Экспериментальные исследования 51
3.1 Диагностика кабельной линии 110 кВ 51
3.2. Цель проведения диагностических работ 52
3.3. Описание места проведения диагностических работ 52
3.4. Оборудование для проведения диагностических работ 53
3.5 Технические требования для проведения испытаний с помощью установки OWTS HV 150 55
3.6 Правила безопасности при работе с установкой OWTS HV 150 55
3.7 Примерный порядок проведения работ на объекте 56
3.8 Полученные результаты и заключение 57
3.9 Анализ полученных результатов и заключение 58
Заключение 61
Литература 62
Литература
1. Правила охраны электрических сетей напряжением выше 1000 В. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 14 с.
2. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Рос-сийской Федерации /Министерство топлива и энергетики РФ, РАО "ЕЭС Россини": РД 34.20.50/- 59. 15-е изд., перераб. и доп. - М.: СПО ОРГРЭС, 1996.-287 с.
3. Правила эксплуатации электроустановок потребителей / Госэнергонадзор Минтопэнерго РФ. 5-е изд., перераб. и доп.-М: Энергоатомиздат, 1992.-288 с
4. Щуцкий, В.И. Электробезопасность на открытых горных работах / В.И. Щуцкий, А.И. Сидоров, Ю.В. Ситчихин и др.-М:Недра, 1996.-267с.
5. Канискин В.А., Коцур С.А., Привалов И.Н., Таджибаев А.И. Неразрушающие методы испытаний и диагностики кабельных линий с бумажно-пропитанной изоляцией // Материалы Международной научно-технической конференции “Перенапряжения и надежность эксплуатации электрооборудования” (Будапешт), 2005.
6. Гладилин, Л.В. Измерение сопротивления относительно земли электро-установок с изолированной нейтралью напряжением выше 1000 В / Л.В. Гладилин, В.И. Щуцкий, Н.Я. Гущин // Безопасность труда в промышленности. — 1974. — № 10. — С. 51 — 5
7. Лапченков, К.В. Анализ способов определения параметров изоляции в трехфазных электрических сетях с изолированной нейтралью / К.В. Лапчен-ков //Безопасность жизнедеятельности: Сб. научн. трудов. -Челябинск: ЧГТУ, 1996. - С. 16 - 20.
8. Гладилин, Н.В. Электробезопасность в горнодобывающей промышленности / Н.В. Гладилин, В.И. Щуцкий, Ю.Г. Бацежев и др. -М.: Недра, 1977.-327 с.
9. Бенинг, П. Электрическая прочность изоляционных материалов и кон-струкций [Текст] / П. Бенинг; перевод с нем. М. А. Мельникова; под общ. ред. А. А. Воробьева. - М.; Л.: Госэнергоиздат, 1960. - 216 с.
10. Бумажно-масляная изоляция в высоковольтных конструкциях [Текст] / М. А. Грейсух, Г. С. Кучинский, Д. А. Каплан, Г. Т. Мессерман; под ред. Г. С. Кучинского. -М. ; Л.: Госэнергоиздат, 1963. -29 9 с.
11. ГОСТ 21023-75: Трансформаторы силовые. Методы измерения характеристик частичных разрядов при испытаниях напряжением промышленной частоты [Текст] / Введ. 1975-06-25. - М.: Госстандарт СССР: Изд-во стандартов, 1975. - 17 с.
12. ГОСТ 28114-89: Кабели. Метод измерения частичных разрядов [Текст]. - Введ. 1990-01-01. -М. : Госстандарт СССР: Изд-во стандартов, 1990. -1 2 с.
13. Иерусалимов, М.Е. Оценка соотношения между кажущимся и фактиче-ским зарядами частичных разрядов [Текст] / М.Е. Иерусалимов, О.С. Ильенко, А.Н. Виноградный // Известия вузов. Энергетика. - 1982. - № 3. -С . 113-116.
14. Кучинский, Г.С. Частичные
В основе этой группы методов лежит поиск и измерение характерных ультразвуковых колебаний, вызванных ЧР. Подобный звук имеет слишком высокую частоту, чтобы быть услышанным человеком. Но специальная аппаратура может не только уловить его, но также определить место его возникновения и силу разряда.
Для условий эксплуатации наиболее эффективными являются электрические методы измерений характеристик ЧР, которые и получили наиболее широкое распространение.
При проведении диагностики КЛ методом измерения характеристик ЧР существует два основных подхода: диагностика КЛ под рабочим напряжением и диагностика КЛ, отключенной от питающей сети, т.е. со снятием напряжения.
Диагностика под рабочим напряжением может осуществляться как дистанционно (использование ультразвуковых локаторов), так и с помощью датчиков, непосредственно подключенных к диагностируемой КЛ (между оболочкой кабеля и землей). Однако данный метод имеет ряд недостатков, в том числе такие как, сложность фильтрац