Модернизирование методики для проведения диагностики кабельных линий
ВВЕДЕНИЕ
Оценка состояния изоляции и гарнитур кабельных линий является основой для принятия решений по продолжению эксплуатации, ремонта или замены кабельных линий. Состояние изоляции электрооборудования можно определить следующими способами:
- испытание повышенным напряжением в соответствии с действующими нормативами;
- единовременное испытание диагностическими методами (диагностика).
Из практики эксплуатации высоковольтных кабельных линий известно, что положительные результаты испытаний повышенным напряжением вовсе не гарантируют безаварийную последующую работу электрооборудования.
Так, например, после успешных испытаний повышенным напряжением кабельных линий нередко происходит выход их из строя в ближайшие после этого месяцы.
Установлено, что причина этого в интенсивном разрушении изоляции частичными разрядами в проблемных местах, что приводит к сокращению срока службы кабельных линий. Наиболее опасны испытания повышенным напряжением для кабельных линий с большим
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 8
1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ДИАГНОСТИКЕ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЯХ 12
1.1 Виды кабелей и правила их применения 12
1.2 Виды изоляции силового кабеля 14
1.3 Виды повреждений и ремонт кабельных линий 20
1.3.1 Определение мест повреждения кабельной линии 23
1.4 Допустимые нагрузки кабельных линий напряжением до 35 кВ 25
1.5 Допустимый тепловой режим кабельных линий 31
1.6 Методика контроля нагрева и определения температуры жил кабелей 32
1.7 Влияние тепловыделения кабеля на длительно допустимый ток линии и величину диэлектрических потерь 35
1.8 Измерение сопротивления изоляции 45
1.9 Неразрушающие методы диагностики силовых кабелей 45
2 СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ 51
2.1 Сравнение методов диагностики. Их преимущества и недостатки 59
2.2 Сущность метода диэлектрических потерь 64
2.3 Описание метода диэлектрических потерь 67
2.4 Преимущества метода диэлектрических потерь 74
2.5 Современная аппаратура, используемая для измерения тангенса угла 75
3 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ИНДЕКСА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ И ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ 83
3.1 Устройство и условия применения прибора 84
3.2 Технические характеристики прибора 85
3.3 Общие сведения о приборе и его структурна схема 88
3.4 Подготовка приборного состава измерительной и анализирующей аппаратуры испытательного комплекса «Вектор – 2.0М» к работе 91
3.4.1 Управление меню 92
3.4.2 Подготовка прибора к испытаниям 95
3.5 Подготовка объекта испытания 99
3.6 Выбор режима работы аппаратуры и проведение измерений 99
3.6.1 Проведение измерений 103
3.7 Анализ полученных результатов 104
3.7.1 Порядок расчета показателей вероятности безотказной работы кабельной линии 105
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 113
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 114
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ушаков И.А. Курс теории надежности систем/ Учебное пособие. — М.: Дрофа, 2008. — 239 с.
2. С.Р. Калабро. Принципы и практические вопросы надежности/М.: Машиностроение, 1966. - 270 с.
3. ГОСТ 433-73 Кабели силовые с резиновой изоляцией. Технические условия. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2002. – 18 с
4. ГОСТ 18410-73Кабели силовые с пропитанной бумажной изоляцией. Технические условия. - М.: ИПК Издательство стандартов, 1998. – 28 с.
5. В.В. Москаленко Справочник электромонтера/ М.: Академия, 2012. – 368с.
6. Ф.Ф. Карпов, В.Н. Козлов. Справочник по расчету проводов и кабелей/М.: Энергия, 1964. – 224 с.
7. Ю.Д. Сибикин, М.Ю Сбикин. Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий/ Учебное пособие. – М.: Высшая школа, 2003. – 462 с.
8. Ю.Д. Сибикин, М.Ю Сбикин. Техническое обслуживание, ремонт электрооборудования и сетей промышленных предприятий/ М.: Академия, 2004. – 432 с.
9. Л.А. Новодворец. Испытание и проверка силовых кабелей/М.: Энергия, 1970. - 112 с.
10. Г.Г. Тирановский. Механизация кабельных работ на энергетических объектах/М.: Энергия, 1976. - 72 с.
11. Е.Г. Пантелеев. Монтаж и ремонт кабельных линий/М.: Энергоатомиздат, 1990 г. 288 с.
12. И.А. Фридкин. Прокладка силовых кабельных линий/М.: Энергия, 1976. - 96 с.
13. А.С. Филиппов, В.А. Филиппов. Ремонт и монтаж кабельных линий/Мн.: Техноперспектива, 2005. - 308 с.
14. И.А. Фридкин. Эксплуатация кабельных линий 1-35 кВ/М.: Энергия, 1972. - 88 с.
15. М.И. Волков, В.П. Жаров, Л.Е. Трост. Инструкция по эксплуатации силовых кабельных линий. Часть 1. Кабельные линии напряжением до 35кВ/ М.: СПО Союзтехэнерго, 1980.
16. В.В. Клюев. Неразрушающий
Проведем тепловой расчет кабельной линии с целью определить длительно допустимый ток линии и температуры поверхности кабелей в зависимости от ряда влияющих факторов, что позволит уточнить требования к полиэтиленовым трубам для прокладки кабелей.
Основное внимание сосредоточим на расчетах нормального режима работы кабельной линии, хотя аналогичные вычисления можно выполнить и для случая короткого замыкания в кабельной линии, когда ток КЗ проходит по жиле кабеля и через место повреждения изоляции попадает в экран, нагревая его до значительных температур, достигающих двести – триста °C.
Методика теплового расчета описана в ГОСТ МЭК.
На рисунке 1.2 схематично показана конструкция силового однофазного кабеля (рис. 1.2а) и один из способов его прокладки – в полиэтиленовой трубе, размещенной в грунте (рис. 1.2б).
Рисунок 1.2 – а) конструкция и параметры кабеля; б) способ прокладки