Разработка устройств высоковольтной диагностики силовых кабельных линий 6 – 10_кВ

Александр Александрович Юров; Александр Евгеньевич Грошев; Денис Николаевич Куимов; Дмитрий Евгеньевич Стороженко

Разработка устройств высоковольтной диагностики силовых кабельных линий 6 – 10_кВ

Александр Александрович Юров, Александр Евгеньевич Грошев, Денис Николаевич Куимов, Дмитрий Евгеньевич Стороженко

Аннотация

Приведены основные результаты, связанные с разработкой электротехнического устройства диагностики изоляционных материалов силовых кабельных линий рабочим напряжением 6 – 10_кВ. Предложенное устройство формирует испытательное напряжение сверхнизкой частоты (СНЧ) 0,1_Гц 30_кВ и выпрямленное напряжение отрицательной полярности, регулируемое от 0 до 60_кВ, что позволяет проводить оценку технического состояния разного типа изоляции высоковольтных кабельных линий, например, из сшитого полиэтилена (XLPE – Cross Linked Polyethylene) и выявлять триинги или выполнить проверку кабелей с пропитанной изоляцией. Разработанное устройство применимо для распределительных электрических сетей 6 – 10_кВ, имеет высокую мобильность и незначительные массогабаритные показатели (масса – менее 20_кг, длина -- 456_мм, ширина – 363_мм, высота – 181_мм). Максимальный ток утечки составляет 50_мА, возможность работы от источников напряжения 12_В дополнительно повышает мобильность устройства, наличие дистанционного беспроводного блока управления снижает вероятность электротравматизма во время высоковольтного испытания. Наличие функции определения места повреждения позволяет снижать индекс SAIDI путём сокращения времени восстановительных и ремонтных работ, устройство повышает надёжность электросетевого комплекса за счёт снижения отказов изоляции при транзите электрической энергии по кабельным линиям распределительных сетей 6 – 10_кВ.

https://doi.org/10.71841/ep.elst.2024.1116.7.03

Ключевые слова

кабельные линии, изоляция, высоковольтные испытания, СНЧ, выпрямленное напряжение, распределительные сети, диагностика, отказ изоляции, SAIDI, локализация мест повреждения.

Полный текст:

PDF

Литература

Хотарев, П. Высоковольтные испытания кабельных линий после монтажа [Текст] / П. Хотарев // Электроэнергия. Передача и распределение. -- 2012. -- № 6 (15). -- С. 98.

Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации [Текст]: утв. приказом Министерства энергетики РФ от 4 октября 2022 г. № 1070.

Объем и нормы испытаний электрооборудования [Текст]: СТО 34.01-23.1-001-2017. – М.: ПАО «Россети», 2017.

Пат. 162941 Российская Федерация, МПК G01R 31/14. Высоковольтная установка для диагностики электрических кабелей [Текст] / Стрыков А.Н., Свиридецкий В.Г., Щадин Н.Н. -- № 2016105240/28; заявл. 17.02.2016; опубл. 27.06.2016.

Пат. 2392630 Российская Федерация, МПК G01R 31/14 Высоковольтная испытательная установка сверхнизкой частоты для диагностики кабеля из шитого полиэтилена [Текст] / Назаров В.И., Громов М.Н. -- № 2009119039/28А; заявл. 19.05.2009; опубл. 20.06.2010.

Юров, А.А. Устройство формирования напряжения для испытания изоляции силовых кабельных линий распределительных электрических сетей 6 – 10 кВ [Текст] / А.А. Юров, А.В. Луконин, Д.Е. Стороженко, Д.Н. Куимов // Электрические станции. – 2023. -- № 6. -- С. 29 -- 32.

Новикова, Ф.Ш. Современные методы оценки технического состояния и прогнозирования ресурса безопасной эксплуатации кабельных линий [Текст] / Ф.Ш. Новикова, И.В. Прахов, В.Л. Талаев //Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. -- 2016. -- № 2. -- С. 48 -- 50.

Пономарев, Н.В. Анализ методов диагностики состояния силовых высоковольтных кабельных линий [Текст] / Н.В. Пономарев // Вестник Кузбасского государственного технического университета. -- 2012. -- № 5 (93). -- С. 68 -- 71.

Сохор Ю.Н. Моделирование устройств в LTSpice/SwitcherCAD [Текст]: учеб.-методич. пособие / Ю.Н. Сохор. -- Псков: Издательство ППИ, 2008. -- 165 с. – (ISBN 978-5-91116-055-6).

Черномаз, Д.А. Моделирование нагрузочной способности двухполярных выпрямителей с периодической коммутацией выходного напряжения в составе переносных испытательных установок [Текст] / Д.А. Черномаз, Д.С. Гуров, А.А. Юров // Кибернетика энергетических систем : сб. мат-в ХL сессии Всероссийского научного семинара по тематике "Диагностика энергооборудования". – 2018. -- С. 223 -- 226.

Аникушин, Д.Г. Анализ методов определения мест повреждения кабельных линий на основе неразрушающей диагностики [Текст] / Д.Г. Аникушин // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. -- 2012. -- № 12 -- 3 -- С. 78 -- 84.

Котеленко, С.В. Методы определения мест повреждения кабельных линий [Текст] / С.В. Котеленко / Известия Тульского государственного университета. Технические науки. -- 2021. -- № 12. -- С. 81 -- 84.

Серебряков, А.С. Техника высоких напряжений. Изоляция электрических установок высокого напряжения [Текст]: учеб. / А.С. Серебряков, В.Л. Осокин, Д.А. Семенов, М.С. Жужин. -- Старый Оскол: ООО «Тонкие наукоемкие технологии», 2021.

Рябин, Т.В. Комплексные испытания втсп кабельной линии постоянного тока протяженностью 1200 м [Текст] / Т.В. Рябин, В.Е. Сытников, А.В. Кащеев, М.В. Дубинин // Энергия единой сети. – 2019. -- № S (47). -- С. 30 -- 38.

Horeth, A. Electrical Test Demands in a HVDC Power Cable Life [Text]: Proceedings of the 2020 International Conference on Diagnostics in Electrical Engineering, Diagnostika / A. Horeth, T. Miessler. – 2020. – 9214623.

Polyakov, D.A. Research of partial discharge characteristics in XLPE-insulated cables with single and multiple defects 2021 [Text]: Proceedings of the 3rd 2021 International Youth Conference on Radio Electronics, Electrical and Power Engineering, REEPE / D.A. Polyakov, I.V. Komarov., A.B. Sarsembayev, K.I. Nikitin, U.V. Polyakova. – 2021. – 9387998.

Просвирнин, А.Г. Методы испытаний силовых кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена [Текст] / А.Г. Просвирнин // Тинчуринские чтения. Тезисы докладов XIII молодежной научной конференции. -- 2018. -- С. 360 -- 361.

Biryulin, V.I. System of cable lines insulation control [Text]: Proceedings – 2019 International Ural Conference on Electrical Power Engineering / V.I. Biryulin, A.N. Gorlov, D.V. Kudelina. – UralCon, 2019. – 8877663. – P. 378 – 382.

Biryulin, V.I. Method for cable lines insulation monitoring [Text]: Proceedings -- 2018 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing / V.I. Biryulin, A.N. Gorlov, D.V. Kudelina // ICIEAM. – 2018. – 8728700.

Газизов, А.Х. Опыт использования неразрушающих методов испытания и оценки технического состояния кабельных линий 6 кВ [Текст] / А.Х. Газизов, Е.А. Комбарова, К.В. Чернов // Актуальные вопросы энергетики. -- 2019. – Том 1, № 1. -- С. 93 -- 98.

Basmanov, V.G. Estimating the condition of 6 -- 10 kV cable lines with impregnated paper insulation according to their length and operational reliability [Text]: International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing / V.G. Basmanov, A.V. Vtyurin, V.M. Kholmanskikh // ICIEAM. -- 2017. – 8076278.

Пат. 205414 Российская Федерация, МПК G01R 31/08 Высоковольтное устройство для регистрации мест повреждений изоляционных материалов силовых кабельных линий дистанционным способом прямого подключения к кабельной линии [Текст] / Юров А.А. -- № 2021113790; заявл. 15.05.2021; опубл. 13.07.2021, Бюл. № 20. – 8 с.