Диагностика кабельных линий: у ворот в новую эпоху. Диагностика кабельных линий

Методы диагностики кабельных линий

ТОП 10:

Кабельные линии (КЛ) непосредственно после их сооружения и в процессе эксплуатации подвергаются разнообразным испытаниям, с помощью которых выявляются ослабленные места или дефекты в изоляции и защитных оболочках кабелей, соединительной и концевой арматуры и других элементах кабельных линий. Причины возникновения таких ослабленных мест различны. Они могут возникать при изготовлении кабеля и арматуры на заводе из-за конструктивных недостатков кабеля и арматуры, при небрежной прокладке кабельных линий, при некачественном выполнении монтажных работ. Ослабленные места выявляются в процессе эксплуатации КЛ, так как со временем наблюдается старение изоляции кабелей и коррозия их металлических оболочек. Кабельные линии, проложенные в земляной траншее, несмотря на дополнительную защиту в виде покрытия кирпичом и систематическое наблюдение за состоянием трассы, подвержены внешним механическим повреждениям, которые могут возникать при прокладке и ремонте других подземных сооружений, проходящих по трассе КЛ. За исключением прямых механических повреждений, ослабленные места и дефекты КЛ имеют скрытый характер. Своевременно не выявленные испытаниями, они могут с той или иной скоростью развиваться под воздействием рабочего напряжения. При этом возможно полное разрушение элементов КЛ в ослабленном месте с переходом линии в режим короткого замыкания, что влечет нарушение электроснабжения потребителей. Полный перечень испытаний КЛ в зависимости от напряжения и назначения регламентируется "Нормами испытания электрооборудования". Для испытания кабельных линий повышенным напряжением применяют выпрямленное напряжение от передвижных испытательных установок. Параметры испытательных установок зависят от тока утечки и изоляции КЛ, в то время как при использовании повышенного переменного напряжения параметры установок определяются емкостью линий, которая для КЛ значительна. При этом выпрямленное напряжение, по сравнению с таким же по величине переменным напряжением, оказывает малое воздействие на неповрежденную изоляцию кабельных линий. Испытание выпрямленным напряжением выявляет не все ослабленные места изоляции КЛ. В частности, не выявляются: электрическое старение изоляции; осушение изоляции из-за перемещения или стекания пропиточного состава; высыхания изоляции из-за тяжелого теплового режима работы кабельных линий. Испытания повышенным напряжением являются разрушающими, так как при приложении испытательного напряжения изоляция КЛ в месте дефекта доводится до полного разрушения (пробоя). После пробоя необходим ремонт линии в том или ином объеме. Для линий напряжением до 1 кВ вместо испытания повышенным напряжением допускается проверка их мегомметром напряжением 2500 В. При испытаниях повышенным напряжением необходимо учитывать характер изменения токов утечки, которые для КЛ с удовлетворительной изоляцией, как правило, довольно стабильны. Для кабелей с бумажной изоляцией напряжением до 10 кВ ток утечки находится в пределах 300 мкА, для кабелей 35 кВ около 800 мкА. При этом абсолютное значение тока утечки не является браковочным показателем. До и после испытания линий повышенным напряжением производится измерение сопротивления изоляции линии с помощью мегомметра. При этом сопротивление изоляции КЛ до 1 кВ должно быть не ниже 0,5 МОм. Для линий других напряжений сопротивление изоляции не нормируется. Проверка мегомметром позволяет также выявить серьезные повреждения КЛ, в частности, заземление и обрыв жил, замыкания между жилами и т.п. Профилактические испытания (ПИ) делятся на плановые и внеплановые. Профилактические испытания кабельных линий 6 - 35 кВ должны производиться не реже одного раза в три года. Линии, имеющие по опыту эксплуатации недостаточно удовлетворительное состояние изоляции или работающие в неблагоприятных условиях (частные земляные раскопки на трассе линий, активная коррозия и т.п.), рекомендуется подвергать более частым испытаниям. Внеочередные испытания назначаются после производства земляных работ на трассе КЛ, ее перекладки или капитального ремонта, при наличии осадки или размыва грунта на трассе и т.п. Профилактические испытания КЛ могут производиться двумя методами: с выводом из работы линий и их всесторонним отключением на время проведения испытания; без вывода из работы линий с наложением испытательного напряжения на участок сети, находящейся под рабочим напряжением и под нагрузкой нормального режима (испытания "под нагрузкой"). После пробоя КЛ по причине отказа или в результате испытания, за исключением прямых механических повреждений, возникает необходимость в определении места повреждения линии. В настоящее время имеются совершенные методы, с помощью которых место повреждения, как правило, устанавливается с достаточной точностью и в ограниченное время. Каждый метод имеет свою область использования, которая определяется характером повреждения КЛ и, в том числе, переходным сопротивлением, возникающем в месте повреждения. В связи с этим перед определением места повреждения необходимо определить характер повреждения, а также произвести, при необходимости, прожигание кабеля с целью снижения переходного сопротивления в месте повреждения его изоляции до требуемого уровня. Повреждения КЛ имеют различный характер: повреждение изоляции с замыканием одной жилы на землю; повреждение изоляции с замыканием двух или трех жил на землю, двух или трех жил между собой в одном или в разных местах; обрыв одной, двух или трех жил с заземлением и без заземления жил; заплывающий пробой изоляции; сложные повреждения, содержащие указанные виды повреждений. Наиболее распространенный случай – это повреждение между жилой и оболочкой кабеля, т.е. однофазные повреждения, особенно для кабелей с жилами в самостоятельных оболочках. Все измерения на КЛ производятся с их полным отключением и выполнением необходимых мер техники безопасности. Как правило, определение характера повреждения производится с помощью мегомметра на 2500 В, которым измеряется сопротивление изоляции каждой жилы по отношению к земле и сопротивление изоляции между жилами. Целостность жил проверяется с обоих концов линии путем поочередной установки закоротки на концах линии. При определении характера сложного повреждения используются измерители неоднородностей кабельных линий, а при необходимости характер уточняется с помощью поочередного испытания выпрямленным напряжением изоляции каждой жилы по отношению к оболочке и между жилами. В соответствии с установившейся практикой, место повреждения определяют в два приема: сначала определяют зоны повреждения кабельной линии, затем уточняется место повреждения в пределах зоны. На первом этапе определение места повреждения производится с конца линии, на втором этапе — непосредственно на трассе линии. В связи с этим методы соответственно разделяются на дистанционные (относительные) и топографические (абсолютные). К дистанционным методам относятся; импульсный, колебательного разряда и мостовой, а к топографическим — индукционный, акустический и метод накладной рамки. При импульсном методе в КЛ посылается так называемый зондирующий электрический импульс и измеряется время между моментом посылки зондирующего импульса и моментом прихода импульса, отраженного от места повреждения. При этом учитывается, что скорость распространения электромагнитных колебаний в КЛ с бумажной изоляцией находится в пределах 160 м/мкс. Прибор присоединяется к одному концу линии (схема присоединения выбирается в зависимости от характера повреждения). Импульсный метод может быть применен в КЛ любых конструкций при однофазных и многофазных повреждениях устойчивого характера и при сложных повреждениях. Метод колебательного разряда базируется на измерении периода (полупериода) собственных электрических колебаний, которые возникают в КЛ в момент ее пробоя, т.е. при разряде электрической дуги в месте повреждения. Для определения места повреждения по данному методу, линию необходимо доводить до пробоя в момент измерений, что достигается подачей на линию повышенного напряжения (ниже испытательного). Метод предназначен для определения места повреждения кабельных линий при наличии "заплывающего" пробоя или в тех случаях, когда в месте повреждения отмечаются электрические разряды. "Заплывающий" пробой характеризуется следующими друг за другом пробоями с разными промежутками времени под воздействием повышенного напряжения. При снижении напряжения пробои прекращаются. В некоторых случаях поврежденная линия начинает выдерживать более высокое напряжение, вплоть до испытательного, т.е. изоляция линии временно восстанавливается. Это наблюдается преимущественно в муфтах. В процессе определения места повреждения напряжение установки поднимается до пробивного, в момент пробоя прибор производит измерение. При определении места однофазного повреждения целые жилы КЛ должны быть изолированы. При повреждении между жилами напряжение испытательной установки подается на одну жилу, а две других заземляются через сопротивление более 1000 Ом. Мостовой метод предусматривает использование измерительных мостов постоянного или переменного тока. Для измерения расстояния до места повреждения собирается мостовая схема из регулируемых резисторов измерительного моста, поврежденной и здоровой жил, соединенных накоротко с противоположного конца линии. При определении места повреждения путем изменения R1 и R2 добиваются равновесия моста. Расстояние до места повреждения определяется как   lx = 2LR1/(R1+R2), (5.1)   где L - длина линии; R1 и R2 - сопротивление резисторов, присоединенных к поврежденной и неповрежденной жилам соответственно. При применении мостового метода необходимо иметь одну неповрежденную жилу или жилу с переходным сопротивлением, не менее чем в 100 раз большим переходного сопротивления других жил. Методом надежно определяются однофазные и многофазные повреждения устойчивого характера. При обрывах жил определение места повреждения производится путем измерения емкости линии при помощи моста переменного тока. Как правило, применяется универсальный кабельный мост, который допускает измерение на постоянном и переменном токе. Индукционный метод относится к топографическим методам и основан на принципе прослушивания с поверхности земли звука, который создается электромагнитными колебаниями при прохождении по жилам КЛ тока звуковой частоты (800 - 1200 Гц). С этой целью генератор звуковой частоты присоединяется к двум жилам кабельной линии. Для прослушивания звука используются специальная приемная рамка с усилителем (кабелеискатель) и телефонные наушники. При движении оператора с кабелеискателем по трассе звук в наушниках будет периодически изменяться из-за наличия скрутки жил. Кроме того, звук будет усиливаться над соединительной муфтой, изменяться в зависимости от изменения глубины прокладки линии, наличия труб и т.п. Только над местом повреждения будет отмечаться резкое возрастание звука с последующим его затуханием на расстоянии 0,5 - 1,0 м от повреждения. С помощью индукционного метода определяются двух- и трехфазные повреждения устойчивого характера при значении переходного сопротивления не более 20 - 25 Ом. Применяются генераторы звуковой частоты и кабелеискатели различного схемного и конструктивного исполнения. С целью увеличения чувствительности метода и исключения индустриальных помех (соседние кабели, электрифицированный транспорт и т.п.), увеличивают частоту генератора до 10 кГц, применяют кабелеискатели с высокоизбирательными антеннами и используют настроенные рамки. Индукционный метод широко используется для определения трассы кабеля и глубины его залегания в земляной траншее. С этой целью первый вывод генератора присоединяется к жиле, противоположный ее конец и второй вывод генератора заземляется. Ток генератора в зависимости от величины помех и глубины залегания кабеля устанавливается до 15 - 20 А. При горизонтальном расположении приемной рамки кабелеискателя максимальный звук в наушниках будет соответствовать положению над кабелем. При вертикальном расположении рамки над кабелем звук будет исчезать, при перемещении рамки в одну и другую сторону от кабеля звук сначала возрастает, а затем медленно убывает. В результате прослушивания звука над трассой устанавливается ее точное положение. Для определения глубины залегания кабеля приемную рамку кабелеискателя устанавливают под углом 45° к вертикальной плоскости, проходящей через кабель. Рамку отводят от линии расположения кабеля до того момента, когда пропадет звук в наушниках. Расстояние между линией трассы и положением рамки будет соответствовать, глубине прокладки кабеля. Метод используется также для определения положения соединительных муфт на трассе. В таком случае генератор включают по схеме двухпроводного питания, т.е. выводы генератора присоединяются к двум жилам линии, последние с другого конца соединяются накоротко. Над муфтами будет прослушиваться резкое усиление звука. Метод накладной рамки является разновидностью индукционного метода. При этом вместо приемной рамки к кабелеискателю присоединяется так называемая накладная рамка, выполненная в виде металлической обоймы, внутри которой расположена измерительная катушка. Накладная рамка вращается оператором вокруг поврежденного кабеля при включенном генераторе звуковой частоты. Звук в наушниках до места повреждения будет дважды изменяться, достигая максимума и минимума, над местом повреждения в наушниках будет прослушиваться монотонное звучание. Метод накладной рамки применяется на открыто проложенных КЛ, при замыкании одной жилы на оболочку и при повреждении изоляции двух или трех жил с большим переходным сопротивлением. При применении метода для линий, проложенных в земле, производится вскрытие трассы с помощью шурфов. Акустический метод основан на прослушивании над местом повреждения звуковых колебаний, возникающих в месте повреждения по причине искрового разряда от электрических импульсов, посылаемых в кабельную линию. В качестве источника импульсов служит испытательная установка. Схема определения места повреждения зависит от вида повреждения КЛ. Если произошел "заплывающий" пробой, то источником импульсов служит испытательная установка, напряжение которой поднимается до пробоя в месте повреждения. При устойчивых замыканиях в месте повреждения для образования импульса используется испытательная установка, разрядник и накопительная (зарядная) емкость или емкость неповрежденных жил. В этом случае одновременно с разрядником происходит разряд в месте повреждения КЛ. В процессе определения места повреждения звук разряда периодически посылаемых импульсов прослушивается в месте повреждения оператором с помощью стетоскопа или кабелеискателя с пьезодатчиком, который преобразует механические колебания, возникающие в грунте при разряде импульса, в электрические. Максимальный звук соответствует месту повреждения. Метод используется при "заплывающих" пробоях, одно- и многофазных повреждениях устойчивого характера (но не металлических замыканий), при обрывах жил с заземлением в месте повреждения. Современные кабелеискатели являются акустико-индукционными и могут использоваться для акустического и индукционного методов измерения. Определенные трудности, возникающие при дистанционном и топографическом методах определения места повреждения, возникают при однофазных замыканий на землю. В частности, импульсный метод дает надежные результаты только при малом значении переходного сопротивления в месте повреждения. По этой причине были разработаны новые приборы, принцип работы которых базируется на импульсной локации во время горения дуги. В результате область использования импульсного метода значительно расширился. В частности, с его помощью можно определять дефект кабельной линии при увлажненной изоляции и даже "заплывающий" пробой. При однофазных повреждениях КЛ (при металлическом замыкании на землю) акустический метод непригоден. Индукционный метод в таких случаях также не всегда эффективен. Только применение накладной рамки с соответствующим шурфованием на трассе кабельной линии обеспечивает определение места повреждения с необходимой точностью. Применение индукционного метода при наличии переходного сопротивления в месте однофазного повреждения вообще исключено, так как невозможно устранить электромагнитное поле помех, которое создается током звуковой частоты, стекающим с оболочки кабеля в землю. По этим причинам средства поиска однофазных повреждений необходимо совершенствовать. Так, можно отметить индукционно-фазовый способ, который базируется на контроле фазового сдвига тока, протекающего по поврежденной жиле кабельной линии. С этой целью в целую и поврежденную жилы линии посылают токи кратной частоты, например 1 и 10 кГц, которые создаются генераторным комплексом. Контроль производится индукционным методом с помощью усовершенствованного приемно-передающего переносного устройства. Место повреждения определяется по изменению фазового угла тока на месте дефекта кабельной линии. Для диагностирования кабелей с пластмассовым покрытием применяются потенциальные методы, которые предусматривают измерение разности потенциалов на поверхности земли, создаваемой током растекания в месте повреждения. В основу одного из таких способов положено сравнение двух сигналов звуковой частоты, создаваемых током в оболочке кабеля и током растекания в земле. Генератор присоединяется к оболочке кабеля и к земле. Приемная аппаратура содержит индукционный датчик, усилители обоих сигналов, потенциальные зонды и схему сравнения фазы сигналов и индикатор. Место повреждения устанавливается на трассе линии по нулевому показанию индикатора.     

infopedia.su

Диагностика силовых кабельных линий - Энергетика и промышленность России - № 11 (103) июнь 2008 года - WWW.EPRUSSIA.RU

Газета "Энергетика и промышленность России" | № 11 (103) июнь 2008 года

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 сроком службы или низким качеством монтажа, уже имеющих высокий уровень частичных разрядов в проблемных местах.

Следующая диаграмма иллюстрирует сокращение срока службы эксплуатируемого кабеля при испытании повышенным напряжением.

Объективные данные о техническом состоянии электрооборудования можно получить современными диагностическими методами. Диагностические испытания электрооборудования, как правило, выполняются методами, не травмирующими изоляцию. Они позволяют определять не только техническое состояние объекта, но и локализовать имеющиеся проблемные места. Проведение комплексных диагностических испытаний различными методами неразрушающего контроля позволяет также оценить степень старения изоляции и остаточный ресурс кабеля.

Оптимальным с точки зрения получения наиболее достоверной и полной информации о состоянии изоляции кабелей и гарнитур является сочетание методов интегральной и локальной диагностики. Проверка работоспособности кабельной линии путем приложения повышенного постоянного напряжения обоснована после монтажа или ремонта и при отсутствии технической возможности для применения диагностических неразрушающих методов.

Рассмотрим подробнее проблемы, возникающие в процессе эксплуатации кабельных систем, и методы их обнаружения.

Проблемы кабелей с изоляцией из полиэтилена (PE) и сшитого полиэтилена (VPE)

Значительный эффект старения кабелей с изоляцией из РЕ / VPE вызывается возникновением и ростом водяных триингов (watertrees). Они возникают со временем под воздействием воды, тепла и напряженности электромагнитного поля. Разрастаются они постепенно и в конечном результате вследствие образования электрических триингов ведут к короткому замыканию и к выходу из строя кабеля. Другие эффекты старения появляются при термической перегрузке изоляции из РЕ / VPE. Влага в кабелях с дефектами оболочки особенно благоприятствует разрастанию водяных триингов. Так как водяные триинги, обусловленные физическими законами, не показывают частичных разрядов, то описанные процессы старения можно обнаружить и оценить лишь при помощи диэлектрической диагностики.

Проблемы на кабелях с пропитанной бумажной изоляцией

Вследствие повреждения оболочки (отверстие из‑за коррозии; трещины из‑за перемещения кабеля) и обусловленный старением, распад целлюлозы повышает содержание влаги в изоляции. При этом постепенно продолжает уменьшаться электрическая прочность изоляции, пока она не достигнет величины рабочего напряжения и кабель станет уже ненадежным для эксплуатации. Срок службы таких кабелей сильно зависит от качества изготовления и условий прокладки, так что лишь на основании технического ресурса кабеля нельзя дать какую‑либо информацию о качестве изоляции. Для определения влажности необходима диэлектрическая диагностика. Частичные разряды, как показывает опыт, не появляются во влажной бумажно-масляной изоляции.

Вытекание массы и недостаточная пропитка приводят к высыханию этих мест и образованию полых, наполненных газом пространств в изоляции кабеля. Из‑за уменьшенной электрической прочности в таких местах появляются частичные разряды (ЧР), которые могут привести к карбонизации бумаги и разрушить изоляцию. Такие ЧР можно обнаружить и локализовать при помощи диагностики ЧР. Часто локализация таких ЧР не показывает локальных концентраций, и вместе с тем нет непосредственной угрозы повреждения, а имеется распределение по более протяженным участкам кабеля.

Проблемы в муфтах и концевых заделках

Вследствие неправильного монтажа в муфтах и концевых заделках возникают ионизируемые, наполненные газом полости и зазоры, а также участки с повышенной напряженностью электромагнитного поля, которые уже при номинальном напряжении приводят к частичным разрядам. Затем термические процессы деградации в муфтах с ненадлежащим образом выполненными соединениями жил могут также воздействовать на участки, где могут образоваться ЧР. Такие поврежденные частичными разрядами места можно обнаружить и локализовать при помощи диагностики ЧР.

Диэлектрическая диагностика

Кабели должны быть отключены и полностью разряжены. Перед началом диагностики необходимо обеспечить заземление при помощи кабеля заземления или измерительного кабеля со стороны измерения. Минимальное время заземления и короткого замыкания должно составлять 30 мин. При неблагоприятных обстоятельствах может быть необходимо более продолжительное время короткого замыкания. Необходимо отсоединить преобразователи напряжения, почистить загрязненные концевые заделки.

Смешанные линии из участков PE- и VPE- кабелей можно диагностировать вместе. Для проведения диагностики основная жила и экран кабеля должны быть полностью отключены с обоих концов от распределительного устройства, чтобы гарантированно исключить помехи и эффекты поляризации распределительной установки.

Для проведения диагностики жилы должны быть полностью отключены с обоих концов от распределительного устройства. В месте измерения остается подключенным металлическая оболочка / заземление подстанции. На другом конце кабеля это подключение, если можно, надо отключить от распределительной установки, чтобы исключить влияние помех на результаты измерения.

Согласно физическим законам на смешанных кабелях в результате диагностики возможна информация лишь о кабеле с пропитанной бумажной изоляцией. Разумеется, кабельная линия большей частью должна состоять из кабеля с пропитанной бумажной изоляцией, доля PE / VPE-кабелей должна составлять максимум 20 процентов от всей длины кабелей. Часто это имеет место при ремонте отдельных участков и вводов на подстанциях. Подготовительные работы такие же, как для кабелей с пропитанной бумажной изоляцией.

Диагностика частичных разрядов (ЧР)

Для такой диагностики кабели должны быть отключены и разряжены. При наличии элегазовых установок переключения надо заранее подготовить измерительные адаптеры. Для точной локализации мест повреждения ЧР особенно важны точные схемы кабельных линий и муфт.

Характеристики частичных разрядов зависят от типа, размера и местоположения дефекта, изоляционного материала, приложенного напряжения, температуры кабеля, а также изменяются с течением времени. Повреждения из‑за ЧР зависят от ряда факторов и могут изменяться в диапазоне от незначительных до опасных, приводящих к отказам в сроки от ближайших дней до нескольких лет.

www.eprussia.ru

у ворот в новую эпоху / Статьи и обзоры / Элек.ру

2 декабря 2013 г. в 14:35, 212

Сегодня в России не существует практики непрерывной диагностики состояния высоковольтных кабельных систем. Нормативно-правовая база, регулирующая область проверки состояния изоляции, предписывает кабельным линиям лишь периодические испытания, которые требуют вывода КЛ из эксплуатации, не решают вопросы профилактики дефектов электрооборудования, и являются потенциально опасными (так как являются разрушающими). Сообщество специалистов все активнее обсуждает возможность централизованного внедрения эффективной системы диагностики электрооборудования, которая решит целый комплекс проблем, от энергетической безопасности до значительного сокращения материальных затрат на эксплуатацию и ремонт КЛ. В этом материале мы рассмотрим существующие методы диагностики кабельных линий и поговорим о перспективах их применения в нашей стране.

Методы оценки состояния кабельных линий

Сегодня в мировой электроэнергетической практике оценка состояния высоковольтной изоляции кабельных систем является основой для принятия решений по продолжению их эксплуатации, ремонта или замены. Состояние изоляции кабельных линий можно определить испытанием повышенным напряжением в соответствии с действующими нормативами (в России — ГОСТ, ПУЭ и нормы испытаний электрооборудования), а также с использованием диагностики.

Из практики эксплуатации высоковольтных кабельных линий известно, что положительные результаты испытаний повышенным напряжением промышленной частоты не гарантируют безаварийной последующей эксплуатации. Так, например, после успешных испытаний повышенным напряжением кабельных линий они зачастую выходят из строя в ближайшее время. Установлено, что в большинстве случаев причина этого в интенсивном электрическом старении изоляции, вызванном частичными разрядами (ЧР) в дефектных местах, что приводит к сокращению срока службы кабельных линий. Наиболее опасны такие испытания для кабельных линий с большим сроком службы. Так, по статистике, только в сетях ОАО «Ленэнерго» ежегодно повреждается в среднем 600 кабелей 6-10 кВ и 5 кабелей 35 кВ.

Тем более не информативны с точки зрения оценки состояния кабельной линии высокого класса напряжения проверка при вводе в эксплуатацию по принципу выдержала/не выдержала (путем постановки под рабочее напряжение кабельной линии). Кроме того, с помощью таких испытаний невозможно выявление местных дефектов, особенно на ранних стадиях их развития, как из-за неэффективности применяемых для этого методов, так и из-за неправильно выбранной периодичности испытаний. Фактически, затраты на испытания кабельных линий никак не влияют на их надежность, и не позволяют комплексно оценить их состояние.

Исключение повреждений возможно только тогда, когда система эксплуатации и диагностики разрабатывается и устанавливается на основе изучения действительных причин повреждений. Объективные данные о техническом состоянии изоляции силовых кабелей и соединительной арматуры можно получить современными диагностическими методами. Существование системы предупреждающей диагностики позволит исключить повреждения в кабельных системах при минимальных финансовых затратах.

Диагностика кабельных линий

Диагностика, как правило, выполняется неразрушающими методами, т.е. методами, не приводящими к старению изоляции. Она позволяет определить не только техническое состояние, но и локализовать имеющиеся дефекты. Комплексная диагностика различными методами неразрушаю-щего контроля дает возможность оценить степень старения изоляции и ориентировочно рассчитать остаточный ресурс кабеля. Кроме того, применение диагностических методов позволяет:

• производить Проверку качества монтажа при вводе в эксплуатацию и ремонтах
• предотвратить перебои в подаче электроэнергии;
• экономить затраты на техническое обслуживание;
• экономить затраты за счет частичной замены элементов кабельных систем;
• осуществлять надежный контроль качества после ремонта.

Методы диагностики

Полный переход на неразрушающую диагностику в данный момент еще не произошел ни в одной стране мира. Различные методики существуют, тестируются и применяются достаточно локально как в России, так и в Канаде, Израиле, странах Европы и США. Мы хотели бы рассмотреть наиболее распространенные их них.

К наиболее популярным сегодня методам диагностики относятся:

• измерение характеристик частичных разрядов.
• измерение диэлектрических потерь изоляции;
• тепловизионный контроль
• рефлектометрия.

Каждый из вышеприведенных методов имеет свои преимущества и недостатки. Мы хотели бы рассмотреть их с точки зрения применимости к российским реалиям. В нашей стране в эксплуатацию ежегодно вводится все больше кабельных линий. Каким же характеристикам должна отвечать идеальная для России диагностическая система?

На этот вопрос ответил исполнительный директор НИИ Энергетики Санкт-Петербургского Государственного Политехнического Университета Виталий Млынчик: «Диагностика кабельных линий — это очень актуальная сегодня тема. Если говорить о системе, которая должна функционировать именно в России, то она точно должна осуществлять непрерывный и предупреждающий контроль кабельных линий и муфт под рабочим напряжением, также хотелось бы определять полное или же максимальное количество возникающих дефектов и иметь возможность их отслеживать. Ну и, конечно же, ввод в эксплуатацию такой системы не должен быть очень затратным».

Качественная система диагностики позволяет определять дефекты на самых ранних этапах их развития и вовремя принимать решения для их устранения, что приводит к зна-чительному повышению надежности электроснабжения, а так же значительно увеличивает срок службы кабельных линий и муфт.

Тепловизионный контроль

Рассказывает эксперт компании ООО «Квадро Электрик», к.т.н., почетный профессор Петербургского Энергетического Института повышения квалификации Валерий Поляков: «До сих пор одним из наиболее эффективных и распространенных методов является тепловизионный контроль оборудования, и в частности кабельных линий и муфт. Применение тепловизора для выявления дефектных элементов основано на том, что наличие некоторых видов дефектов вызывает изменение температуры этих элементов и, как следствие, изменение интенсивности инфракрасного (ИК) излучения, которое может быть зарегистрировано названными приборами».

Можно отметить следующие достоинства тепловизионной диагностики:

• возможность дистанционного, безопасного выполнения диагностики в рабочем режиме в любое удобное время;
• возможность одновременного выполнения диагностики большого объема кабельных линий и муфт при одинаковом состоянии внешних условий и одинаковом режиме работы диагностируемых объектов, что позволяет применить статистическую оценку, а это является дополнительным диагностирующим параметром;
• возможность оперативного обследования большого объема кабельных линий и муфт при необходимости выявления отдельных ненадежных элементов.

Измерение диэлектрических потерь изоляции

Изоляция токоведущей жилы кабеля относительно других жил и заземленной оболочки в трехфазном кабеле и относительно заземленной оболочки в одножильном кабеле образует емкость, изолирующая способность которой характеризуется диэлектрическими потерями в ней, а также тангенсом угла диэлектрических потерь tgd. Тангенс угла диэлектрических потерь — величина интегральная и оценивает общее состояние всей изоляции целиком. При наличии местного дефекта на начальной стадии развития, например на кабельной линии, величина tgd изменится незначительно. Однако при наличии дефекта будет наблюдаться изменение tgd, в зависимости от приложенного напряжения. Именно по характеристикам изменения этой величины можно судить о состоянии кабеля и вынести первую оценку состояния изоляции, после чего прибегнуть к наиболее точному методу по определению типа дефектов, измерению частичных разрядов, а также к рефлектометрии, для определения местоположения дефекта.

Измерение характеристик частичных разрядов

На наш взгляд, наиболее интересным и перспективным методом сегодня является измерение характеристик частичных разрядов (ЧР) в изоляции электрооборудования. Мы хотели бы рассказать о нем более подробно.

Частичный разряд — локальный электрический разряд, частично шунтирующий изоляцию между проводниками, возникающий, как в прилегающих, так и не в прилегающих к проводнику объемах изоляции.

В зависимости от целей и классификации испытаний, измерение ЧР может проводиться как в процессе нормальной работы энергетического оборудования без вывода его из эксплуатации (режим «on-site»), так и при выведенном из эксплуатации оборудовании (режим «off-site») при использовании малогабаритных источников испытательного напряжения различных форм. В таблице 1 приведены сведения по формам испытательного напряжения и ссылки на соответствующие стандарты, используемые для СПЭ-кабелей.

Таблица 1. Формы используемых напряжений, предназначенных для испытания СПЭ-кабелей Форма испытательно-го напряжения Постоянное напряжение* Синусоидальное напряжение сверхнизкой частоты (0,1 Гц) Синусоидальное осциллирующее напряжение (20-300 Гц)

Стандарт	CIGRE WG 21-09	IEC 60840; 62067	IEEE 400.4

(* — использование постоянного испытательного напряжения для СПЭ-кабелей не практикуется в виду влияния объемных электрических зарядов на результаты испытаний)

Начиная с первых опытов по регистрации характеристик ЧР в изоляции различных типов высоковольтного оборудования, предпринимались попытки идентифицировать дефекты изоляции, порождающие эти разряды.

Своим комментарием по данному вопросу поделился эксперт компании ООО «Квадро Электрик», профессор Санкт-Петербургского Государственного Политехнического Университета Александр Андреев: «Более 40 лет назад Международная электротехническая комиссия (МЭК) на основе многолетних исследований ряда научно-исследовательских лабораторий из разных стран, опубликовала каталог типичных осциллограмм Ч Р, характерных для различных типов дефектов изоляции. Тем не менее, даже на уровне сегодняшних знаний, идентификация типа дефектов-источников ЧР является достаточно трудоемкой задачей и требует большого опыта и высокой квалификации. Несмотря на существующие данные об амплитудно-фазовых распределениях, характерных для дефектов различного типа, при анализе требуется хорошее знание конструкции и параметров конкретного оборудования, условий проведения измерения и т.д. Кроме того, существенным является комплексное использование всех данных, полученных другими диагностическими средствами и предыстория контролируемого объекта (срок службы, нагрузки, тепловой режим и т.д.)».

Существующие сегодня в мировой практике способы идентификации дефектов изоляции по характеристикам ЧР условно можно разбить на три группы (Таблица 2):

• методики идентификации, основанные на экспертных оценках интегральных параметров и особенностей спектров ЧР;
• методики идентификации, основанные на анализе формы и закономерностей возникновения и следования индивидуальных импульсов ЧР;
• методики идентификации, основанные на изучении статистических характеристик спектров ЧР.

Как видно из таблицы, в настоящее время не существует апробированной методики, позволяющей надежно выявлять опасные технологические дефекты и дефекты износов кабельной изоляции, каждая из них имеет свои недостатки, что делает необходимым проведение практических исследований, направленных на разработку эффективной методики идентификации дефектов. По нашему мнению и на основе данных диагностических компаний в мире на данный момент одной из наиболее перспективных методик представляются методики второй группы.

Из представленных выше методик наиболее точными в плане идентификации типа дефекта, а так же применения на оборудовании 110-750 кВ, являются методики второй группы «Анализ формы индивидуальных импульсов ЧР и закономерностей их возникновения». Ряд исследователей при идентификации дефектов в изоляции высоковольтного электроэнергетического оборудования используют различные математические методы для анализа формы индивидуальных импульсов ЧР. Основным назначением этих методов является выделение функциональных признаков из массива зарегистрированных в процессе измерения импульсов ЧР. Для спектрального представления последовательности импульсов ЧР применяются преобразования Фурье, вейвлет, Хаара и Уолша и др. Таким образом, каждый импульс ЧР может быть представлен в виде точки в двумерных координатах (T, F) (так называемая TF-карта классификации, впервые реализованная в приборах фирмы TechImp) следующим образом. Импульсам ЧР, относящимся к одному дефекту (источнику ЧР), будут соответствовать точки в TF-карте, которые близки друг к другу. Соответственно, импульсы ЧР, относящиеся к другим источникам, будет производить отдельные и отличные группы точек в классификационной карте. Подход, основанный на TF декомпозиции импульсов ЧР, очень эффективен для отклонения шумов, которые являются главными проблемами при «on-site» мониторинге высоковольтной изоляции.

Таблица 2 Принцип идентификации Инструменты идентификации Фирмы Недостатки

Экспертные оценки интегральных характеристик ЧР и особенностей формы Амплитудно-Фазовых Спектров ЧР	Анализ интегральных характеристик ЧР (Uн<ЧР/sub>, QЧР). Визуальная оценка спектров ЧР	Omicron; IRIS; Дизкон, Power Diagnostix)	Отсутствие количественных критериев. Низкий уровень идентификации за счет субъективной оценки. Сложность автоматизации
Анализ формы индивидуальных импульсов ЧР и закономерностей их возникновения	Преобразование Фурье, Вейвлет. TF-карты	TechImp; Димрус; PDISystem	Выраженные зависимости формы импульсов ЧР от передаточных характеристик регистратора и местоположения ЧР в изоляции
Анализ статистических параметров Амплитудно-Фазовых Спектров ЧР	Кластерный и фрактальный анализ. Искусственные нейронные сети	DobleLemke	Ограниченное количество характеристических признаков. Ненадежность ИНС. Выраженная зависимость качества идентификации от качества обучающей выборки

В первой, наиболее традиционной группе методик в качестве характеристических признаков используются интегральные характеристики (максимальный кажущийся заряд, средний ток), либо индивидуальные особенности спектров ЧР. Такой подход не может обеспечить очень высокий уровень экспертной оценки, тем не менее, сегодня он активно используется рядом компаний (Omicron, Дизкон, Iris и др.), которые пропагандируют такой упрощенный подход, основанный на экспертных оценках характеристик ЧР, и сталкиваются с трудностями, связанными, в частности, с влиянием помех и высокого уровня «шума», что усложняет интерпретацию.

Наконец, в методиках третьей группы используется ограниченный набор статистических признаков спектров ЧР, что существенно снижает их распознающую способность.

Петербургская компания Quadro Electric сегодня активно занимается изучением и попытками внедрения диагностики кабельных линий методом измерения уровня ЧР. Рассказывает исполнительный директор Quadro Electric Артем Денисов: «Мы предлагаем реализацию эффективной системы диагностического контроля кабельных линий, состоящую из двух основных этапов: непрерывный диагностический контроль в процессе эксплуатации и диагностические испытания с целью выявления местонахождения и типа обнаруженного на первом этапе дефекта».

Так на первом этапе происходит контроль изоляции под рабочим напряжением, при этом возможно несколько вариантов его технической реализации:

• измерение характеристик ЧР под рабочим напряжением;
• измерение тангенса угла диэлектрических потерь под рабочим напряжением;
• осциллографирование токов и напряжений в сети, а также в цепях заземления.

Наиболее точным и простым в анализе результатов является первый способ, когда еще на стадии непрерывного контроля можно определить тип дефекта и в ряде случаев даже локализовать его местонахождение, что позволяет обойтись без второго этапа диагностики, описанного далее. При измерении тангенса угла диэлектрических потерь или осцил-лографировании на первом этапе происходит лишь определение факта наличия и развития дефекта в изоляции, по результатам которого необходим переход ко второму этапу. Второй этап диагностики подразумевает точное определение типа дефекта и его локализацию, для последующего ремонта. Выбор метода диагностирования на втором этапе происходит исходя из полученных на первом этапе данных о наблюдаемом дефекте.

Данные методы не оказывают разрушительного влияния на изоляцию кабельных линий, так как подаваемые при испытаниях напряжения не превышают значения 1,73Uном. Недостатки у них тоже, несомненно, имеются — для получения многих характеристик придется временно выводить линию из работы, но даже в этом случае вывод из работы заранее запланирован и не является аварийным.

Для локализации места возникновения дефекта используется упомянутый выше метод рефлектометрии, при котором на линию подается импульс, который впоследствии отражается от места дефекта и от второго конца линии. Зная разницу во времени отраженных импульсов, а также скорость распространения импульса по кабельной линии, определяется расстояние до местонахождения дефекта от конца кабельной линии. Основным достоинством данного метода является высокая точность, погрешность современных рефлектометров составляет теоретически +/- (1 + (0,1% от длины кабельной линии)) метров*, и в результате получается распределение дефектных мест с указанием длины до их местонахождения (рис. 1).

Рисунок 1. Распределение ЧР по длине кабельной линии

Выводы

Итак, мы рассмотрели существующие методы диагностики кабальных линий. Уже сегодня можно смело заявить, что данные методы являются гораздо более эффективными и полезными, нежели существующая сегодня и морально устаревшая система измерений и испытаний. Новейшая система диагностики способна предотвратить сотни аварий, сэкономить огромные средства, обеспечить энергетическую безопасность и вывести электроэнергетику страны на принципиально новый уровень. Внедрение такой системы, безусловно, требует большой работы и изменений существующих нормативных документов, регулирующих отрасль. Так как полный переход к диагностике кабельных линий и электрооборудования сегодня еще не произведен ни в одной стране мира, у России пока что есть уникальная возможность стать пионером и задать тон в мировой электроэнергетической практике.

Первым и основополагающим этапом при переходе от испытаний к диагностике является полное обновление нормативно-технической документации электроэнергетической отрасли. В качестве примера можно рассмотреть произошедший в 2009 году толчок к развитию российского энергосбережения, который произошел после выхода Федерального Закона №261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности…». Закон, хотя и приживается у нас в стране постепенно, не без сложностей и бюрократических проволочек, однако спровоцировал появление в стране целой отрасли энергосбережения и энергоэффективности. Комплекс, прописанных в законе обязательных и добровольных мероприятий, позволил тысячам учреждений, крупных предприятий и частных объектов получить энергетические паспорта и модернизировать энергосистемы, сделав шаг на пути к реальной экономии источников энергии. Таким образом, наша страна встала на путь сокращения своего отставания от развитых государств в этой актуальнейшей области.

Если говорить о диагностике кабельных линий, то, вне всяких сомнений, сфера эта не столь широка, как энергосбережение, поэтому разработка целого Федерального Закона, на наш взгляд, была бы излишней. Однако очевидно, что без рассмотрения и обсуждения вопросов обновления нормативно-технической документации на государственном уровне и централизованного обязательного внедрения новейших стандартов, модернизация эксплуатации кабельных линий в России сегодня невозможна. Кроме того, для определения оптимальных и объективных критериев по оценке состояния изоляции кабельных линий должна быть проведена серьезная научная работа.

Ведь непрерывная неразрушающая диагностика как эффективный способ изучения возникающих дефектов способна, в первую очередь, модернизировать производство электрооборудования.

Необходимость переворота устаревшей системы эксплуатирования электрооборудования в России должна быть осознана и принята не только камерным сообществом профессионалов, но и государственными управленцами. Ведь лишь их совместная деятельность сможет претворить положительные и эффективные новейшие методы, о которых речь шла в нашем материале, в жизнь.

Владимир ПОДЛЕСНЫЙ Татьяна МЛЫНЧИК

www.elec.ru

1.2. Диагностика кабельных линий (6-35кВ) с бумажно-масляной изоляцией

Для диагностики силовых кабельных линий среднего напряжения с бумажно-масляной изоляцией используются метод частичных разрядов и метод возвратного напряжения. Дополнительно возможны измерения сопротивлений фаз, петли фаза-нуль, тепловизионные обследования кабельных муфт.

Заключение по техническому состоянию силовой кабельной линии делается на основании анализа результатов диагностики методом частичных разрядов и методом возвратного напряжения. Первый метод позволяет определить степень опасности обнаруженных дефектов или проблемных мест, выполнить их локализацию. Под локализацией понимается определение участка линии, на котором имеется дефект. При ремонте этот участок подлежит замене. При локации места дефекта его наихудшее и точное место положение практического смысла не имеет, так как  при ремонте, все равно нужно определиться, какой длины отрезок линии должен быть заменен. При определении точного места положения дефекта с наихудшими свойствами, например в кабельной линии, в существующей практике используются нормативы по длине кабельной вставки, которые не всегда соответствуют реальному состоянию изоляции в месте дефекта. 

Второй метод позволяет уточнить время выхода линии из строя, т.е. остаточный ресурс с имеющимся дефектом. Кроме того, возможно определение степени старения изоляции и наличие в ней влаги. Наличие влаги в изоляции характерно не только для старых линий, но и для вновь вводимых в эксплуатацию при ненадлежащем хранении кабеля.

В ООО «ТестСервис» разработана методика, которая позволяет на основании полученных результатов определять остаточный ресурс линий с точностью до года, а по полученным осциллограммам оценивать техническое состояние линии, включая контроль предпробивного состояния. Недостаток метода заключается в интегральной оценке технического состояния изоляции.

В протоколе диагностических испытаний приводятся напряжения возникновения разрядов по фазам, а также максимальный уровень и количество разрядов в секунду. Здесь же указываются диапазоны допустимых значений факторов по четырем степеням технического состояния. Дополнительно определяются не нормированные факторы. К ним относятся:

• уровень разрядов для напряжения возникновения разрядов;
• напряжение гашения;
• тангенс угла диэлектрических потерь;
• скорость распространения электромагнитной волны;
• количество циклов измерения;
• электрическая емкость каждой фазы относительно земли.

Осциллограммы в технических отчетах по диагностике приводятся как интегральные для всех фаз, так и по каждой фазе в отдельности. Осциллограммы с картой частичных разрядов и гистограммами их количества в проблемных местах уже на первом этапе позволяют делать выводы о техническом состоянии линии и степени опасности обнаруженных дефектов. По результатам диагностических испытаний методом частичных разрядов пока не удалось научиться определять остаточный ресурс кабельных линий, что является необходимым для снижения затрат на производство работ.

В методе частичных разрядов для решения задачи по определению остаточного ресурса, казалось бы достаточно иметь статистику состояния изоляции во времени. Однако, как показывает практика, заметное изменение технического состояния происходит за время не менее полугода, а для построения кривой изменения, в соответствие с теорией аппроксимации, необходимо иметь не менее пяти результатов диагностик. За это время есть риск неконтролируемого выхода линии из строя. Кроме того, уже в течение нескольких месяцев локализованный дефект может переместиться в другое место линии, что характерно для кабелей с бумажно-масляной изоляцией, а в ряде случаев вообще исчезнуть, чтобы вновь возникнуть через определенное время.

Перемещение проблемных мест, а также их исчезновение в линиях с бумажно-масляной изоляцией возможно по ряду причин. При нарушении герметичности муфт или кабеля происходит утечка масла, которое находится под давлением большим атмосферного давления. Давление масла в месте утечки падает, что приводит к перемещению масла к точке утечки по межслойным капиллярным каналам изоляции. 

По длине капиллярных межслойных каналов действует большая сила поверхностного натяжения, поэтому возможен разрыв потока масла. В месте разрыва потока образуется газовый пузырь, за задним фронтом которого создается разряжение давления. Аналогично маслу в силовых трансформаторах, в линиях с бумажно-масляной изоляцией при работе всегда имеются растворенные газы. Газовый пузырь поляризуется под действием сил электрического поля и в дальнейшем ведет себя как диполь, т.е. может перемещаться в направлении поля.

Таким образом, перемещение проблемного места в таких линиях происходит под действием сил перепада давления и сил электрического поля. Газовый пузырь может выйти наружу в месте утечки масла и проблемное место (частичные разряды) исчезает. Новый разрыв потока масла возможен в любом другом месте линии, но вблизи места утечки. Проблема в большинстве случаев находится в арматуре линий, хотя порой и не проявляет себя по наличию частичных разрядов.

 По результатам выполненных диагностических работ оформляется технический отчет. Отчет включает в себя протоколы диагностических испытаний, полученные осциллограммы, дополнительные сведения о выполненных работах, а также заключение о техническом состоянии, остаточном ресурсе эксплуатации и рекомендации по последующим действиям.  Как правило, при выполнении диагностики достаточно большого числа линий делается обобщение по необходимым дальнейшим работам и требуемым материальным ресурсам. Технология производства диагностических работ, из-за объемности материала, в отчете не приводится.

В отчете приводятся также результаты измерений ненормируемых параметров, по которым можно дополнительно судить о техническом состоянии КЛ. Частичные разряды распределены в каждом проблемном месте не равномерно. Средняя величина энергии разрядов соответствует их математическому ожиданию, в то время как нормативы определены по максимальным значениям. Поэтому полученные в ООО «ТестСервис» нормативы технического состояния изоляции по частичным разрядам имеют некоторую избыточность в сторону завышения степени проблемы.

Обработка статистики диагностических испытаний кабельных линий среднего напряжения для всех типов изоляции показала, что нормативы, по которым производится  анализ и выработка заключений о техническом состоянии, подчиняются нормальному закону распределения. В тоже время, первые результаты исследований с целью получения нормативов для математического ожидания параметров показали, что они не подчиняются нормальному закону распределения. Это обстоятельство затрудняет формулировку таких нормативов. Вместе с тем, нормативы по математическому ожиданию позволят более точно оценивать степень опасности проблемных мест в КЛ. В дальнейшем предполагается совместное использование нормативов обеих типов, как по максимальным значениям, так и по математическому ожиданию параметров. При этом дополнительно необходимо оценивать и дисперсию параметров.

Интегральная оценка технического состояния линий, выполняемая методом возвратного напряжения, производится по около десяти признакам. При этом было установлено, что схождение «хвостов» линий графиков возвратного напряжения говорит о присутствии влаги в изоляции, а их пересечение о скором пробое линии. Предварительно остаточный ресурс КЛ определяется с помощью номограмм, рис. 1.

Все результаты диагностических испытаний, заключения о техническом состоянии линий, а также обобщенные результаты диагностики хранятся в базе данных сервера, на бумажных носителях и CD – дисках. Такая технология позволяет проследить изменение технического состояния линий во времени и обеспечить сохранность информации. Технический отчет в своем начале содержит заключение о техническом состоянии объекта.

 

 

 Рис.1. К определению остаточного ресурса кабельной линии с бумажно-масляной изоляцией

 

Технологически процесс выполнения диагностических испытаний силовых кабельных линий выстроен следующим образом. Бригада испытателей, пользуясь средствами мобильной лаборатории, производит испытания непосредственно на месте эксплуатации объекта. Испытания выполняются со снятием рабочего напряжения и с обеих сторон линии. Предварительно оформляется наряд на выполнение работы и производится допуск к рабочему месту оперативным персоналом заказчика в соответствие с правилами ПТЭ. Бригада должна иметь все необходимое оборудование для обеспечения безопасности производства работ.

Результаты замеров записываются на CD диск. Этот диск предоставляется аналитической группе для анализа полученных результатов и формулирования заключения о техническом состоянии линий. При необходимости информация может быть передана аналитической группе средствами электронной связи. Работы выполняются испытателями в соответствие с утвержденными технологическими инструкциями и указаниями.

Если возникает необходимость оперативного получения заказчиком заключения о техническом состоянии линий, то бригада испытателей имеет возможность  выполнить эту работу на месте, пользуясь имеющимся в лаборатории программным обеспечением. Однако следует иметь в виду, что квалификация испытателей лаборатории не достаточна для качественного аналитического исследования результатов испытаний. Поэтому, окончательным заключением следует считать заключение, выполненное экспертами аналитической группы диагностического предприятия. Квалифицированное заключение заказчик также может получить, пользуясь средствами электронной связи.

При получении результатов испытаний, из которых интегрально можно сразу сделать заключение об опасном техническом состоянии линий, информация через руководство диагностического предприятия  немедленно передается заказчику. Бригаде испытателей делать подобные заключения не допускается, ровно, как и отступать от утвержденных технологических инструкций. Состав бригады испытателей, перечень оборудования для производства работ оформляются приказом по диагностическому предприятию.

Ниже приведено заключение по диагностическому обследованию изоляции силовой кабельной линии с бумажно-масляной изоляцией.

Заключение

                     по диагностическому обследованию изоляции силовой кабельной линии

      Предприятие:_ хххххххххххххххх ______________________________________

      Объект:   _ хххххххххххххххх ________________________________________________________

      Длина КЛ:              1375           м.    Марко-размер:                    ААШв 3х240                   

      Год прокладки:       2001             Номинальное напряжение:           6                       кВ

Предыдущее обследование OWTS:                       не проводилось

Предыдущее обследование CD:                            не проводилось

 

По результатам обследования КЛ аппаратурой OWTS техническое состояние изоляции на отрезках 1030–1072 м и 930-956 м от ТП-70 (или соответственно 303-345 м и 419-445 м от БКТП-1181) в области риска.  Здесь зафиксированы разряды значительной интенсивности. На отрезке 500-554 м от ТП-70 (или 821-875 м от БКТП-1181) возможно развитие дефектов изоляции. По результатам обследования КЛ аппаратурой CDS во всех фазах признаков ухудшения изоляционных характеристик и предпробивного состояния изоляции не обнаружено. Выход из строя КЛ в течение года маловероятен.

Рекомендуется ремонт КЛ на отрезках 1030-1072 м и 930-956 м от ТП-70 в течение года с последующей диагностикой. Испытания КЛ повышенным напряжением постоянного тока не рекомендуются.

 

Приложения:

Протокол OWTS № 127-08;

Протокол CD № 128-08CD

 

Формулировки заключений формализуются в максимальной степени, хотя они не являются строго фиксированными. Ведется работа по классификации содержания заключений, что необходимо для автоматизированных систем управления технического состояния объектов во времени.

Протокол № 127-08

обследования КЛ методом частичных разрядов (аппаратура OWTS, модуль М710)

   Дата: ____09.06.2008                                      

            Предприятие:            _ хххххххххххххххх___________________________

            Объект:   __ хххххххххххххххх_______________________________________

            Длина КЛ:        1375           м.    Марко-размер:                    ААШв 3х240                 

            Год прокладки:2001             Номинальное напряжение:           6                       кВ

 

Результаты обследования

Нормируемые параметры	Фаза А (L1)	Фаза В (L2)	Фаза С (L3)
Напряжение возникновения ЧР (Um), кВ	3	2,5	2,5
Максимальный уровень ЧР (при Uз=8,5 кВ), пКл	19583	18526	23789
Максимальная  интенсивность* ЧР за один цикл измерения  в локальном месте, шт.	1,826	1,571	1,607

 

• Интенсивность – это сумма ЧР в локальном месте, деленная на число циклов измерения для каждой фазы приведенная к одной секунде. На гистограммах показана сумма ЧР в локальных местах фаз. Этот параметр приводится в таблице нормируемых параметров с максимальным количеством ЧР по всем трем фазам.

 

Не нормированные параметры	Фаза А (L1)	Фаза В (L2)	Фаза С (L3)
Максимальный уровень ЧР  (при Um), кВ	1500	1300	2800
Напряжение гашения ЧР (при Uз=8,5 кВ), кВ	4,2	4,2	4,2
tan? х 10-3	3,54	3,65	3,57
Скорость распространения импульса, м/мкс	160,44	160,44	160,44
Количество циклов измерения	46	46	46
Емкость фазы, мкФ	0,579	0,579	0,579

 

Приложения 1,2 – дефектные карты

 Приложение 1 к протоколу 127-08

КЛ: ТП-70 – ТП-1181

 Приложение 2 к протоколу 127-08

КЛ: ТП-70 – ТП-1181

На карте ЧР представлены  метки разрядов определенные по величине и положению, которые получены аналитической группой при обработке результатов диагностики с помощью специальных алгоритмов. Метки соответствуют различным значениям напряжений, приложенным к изоляции в течение времени измерения. По карте ЧР хорошо наблюдаются места установки соединительных муфт вдоль линии, а также места с наличием проблемных участков.

На гистограмме разрядов приведены значения их количества в соответствующих местах за все циклы производства измерений. То есть, гистограмма характеризует интенсивность разрядов лишь качественно. Для количественной оценки интенсивности разрядов производится приведение их количества к секунде, что и указывается в протоколе № 127-08. Эта величина нормирована.

Далее в техническом отчете приводятся карты ЧР и гистограммы для каждой фазы отдельно. Здесь эта информация не представлена. Так как в данной работе описываются основные принципы диагностики, то опущен также материал по калибровке линий и технологии обработки результатов измерений. Эта информация отсутствует также в техническом отчете, представляемом заказчику. Калибровка линий производится с целью определения их действительной длины, а также для определения скорости распространения электромагнитной волны вдоль линий.   Эти данные приводятся в протоколе технического отчета.

Информация о длине линий в последствие используется для локализации проблемных мест. Калибровка выполняется перед началом диагностических испытаний по каждой фазе линий. Суммарное технологическое время производства диагностического испытания линии составляет около 45 минут (с одной стороны линии).

 

Диагностические испытания линий методом возвратного напряжения выполняются по всем трем фазам одновременно. Хотя порой возникает необходимость таких испытаний отдельно по каждой фазе с целью проверки межфазной изоляции. Технологическое время испытаний этим методом порядка трех часов, при одновременном испытании фаз. В соответствие с этим методом, к линии последовательно во времени прикладываются напряжения один и два киловольта.

Среди некоторых параметров, которые в последствие оцениваются:

• скорость нарастания возвратного напряжения на начальном участке кривых;
• максимальное значение возвратного напряжения;
• отношение скоростей нарастания возвратного напряжения при 1 и 2кВ;
• отношение максимальных значений возвратных напряжений;
• время достижения максимальной величины возвратного напряжения;
• характер кривых зарядного тока;
• характер изменения «хвостов» кривых возвратных напряжений и др.

Протокол № 128-08 CD

               обследования КЛ методом возвратного напряжения (аппаратурой CD31(CDS))

     Дата: ____09.06.2008                                             

     Предприятие:       _ хххххххххххххххх _______________________________________

     Объект:   _ хххххххххххххххх___________________________________________________

     Длина КЛ:               1375           м.    Марко-размер:                    ААШв 3х240                

      Год прокладки:       2001             Номинальное напряжение:           6                       кВ

 

Результаты обследования

Измеренные параметры	Фаза А (L1)	Фаза В (L2)	Фаза С (L3)
Напряжение заряда КЛ	1 кВ
Величина максимального возвратного напряжения Umax1, В	294,71	293,85	293,74
Скорость нарастания возвратного напряжения S1, В/с	8,145	8,196	8,119
Напряжение заряда КЛ	2 кВ
Величина максимального возвратного напряжения Umax2, В	503,95	502,76	502,13
Скорость нарастания возвратного напряжения S2, В/с	13,686	13,8	13,648
Отношение максимальных возвратных напряжений Umax2/Umax1	1,71	1,711	1,709
Отношение скоростей нарастания S2/S1	1,68	1,684	1,681
Емкость изоляции фаз КЛ, мкФ	0,579	0,579	0,579

 

Приложения к протоколу № 128-08CD:

Приложения 1,2 – характеристики возвратного напряжения

В приложении 1 графики изменения возвратного напряжения приведены для двух напряжений заряда линии, 1 и 2кВ. При линейном изменении поляризации изоляции эти графики должны отличаться в два раза по величине значений.

В реальных линиях, из-за нелинейности характеристик поляризации, а также по причине наличия дефектов, например, при увлажнении изоляции, отношения значений, при разных напряжениях заряда, могут быть отличными от двух. Отношение возвратных напряжений, а также отношение скоростей их нарастания являются нормированными величинами. Контрольным параметром является также максимальное значение возвратного напряжения.  Дополнительную информацию о техническом состоянии линии дает значение точки перегиба кривых, оцениваемое по оси времени процесса. Все нормированные величины в этом методе определяются на основе статистики диагностической информации большого числа линий.

В приложении 2, показаны отношения возвратных напряжений (U2/U1) для начального участка характеристик (60с) и для всего процесса измерения. Характер кривых (U2/U1) содержит информацию о степени увлажнения изоляции, а также об ее старении. При анализе этих зависимостей производится сравнение по всем фазам.

Приложение 1 к протоколу 128-08CD

КЛ: ТП-70 – ТП-1181

Приложение 2 к протоколу 128-08CD

КЛ: ТП-70 – ТП-1181

 

testslg.ru

у ворот в новую эпоху энергетика

Диагностика кабельных линий: у ворот в новую эпоху

Сегодня в России не существует практики непрерывной диагностики состояния высоковольтных кабельных систем. Нормативно-правовая база, регулирующая область проверки состояния изоляции, предписывает кабельным линиям лишь периодические испытания, которые требуют вывода КЛ из эксплуатации, не решают вопросы профилактики дефектов электрооборудования, и являются потенциально опасными (так как являются разрушающими). Сообщество специалистов все активнее обсуждает возможность централизованного внедрения эффективной системы диагностики электрооборудования, которая решит целый комплекс проблем, от энергетической безопасности до значительного сокращения материальных затрат на эксплуатацию и ремонт КЛ. В этом материале мы рассмотрим существующие методы диагностики кабельных линий и поговорим о перспективах их применения в нашей стране.

Методы оценки состояния кабельных линий

Сегодня в мировой электроэнергетической практике оценка состояния высоковольтной изоляции кабельных систем является основой для принятия решений по продолжению их эксплуатации, ремонта или замены. Состояние изоляции кабельных линий можно определить испытанием повышенным напряжением в соответствии с действующими нормативами (в России — ГОСТ, ПУЭ и нормы испытаний электрооборудования), а также с использованием диагностики.

Из практики эксплуатации высоковольтных кабельных линий известно, что положительные результаты испытаний повышенным напряжением промышленной частоты не гарантируют безаварийной последующей эксплуатации. Так, например, после успешных испытаний повышенным напряжением кабельных линий они зачастую выходят из строя в ближайшее время. Установлено, что в большинстве случаев причина этого в интенсивном электрическом старении изоляции, вызванном частичными разрядами (ЧР) в дефектных местах, что приводит к сокращению срока службы кабельных линий. Наиболее опасны такие испытания для кабельных линий с большим сроком службы. Так, по статистике, только в сетях ОАО «Ленэнерго» ежегодно повреждается в среднем 600 кабелей 6-10 кВ и 5 кабелей 35 кВ.

Тем более не информативны с точки зрения оценки состояния кабельной линии высокого класса напряжения проверка при вводе в эксплуатацию по принципу выдержала/не выдержала (путем постановки под рабочее напряжение кабельной линии). Кроме того, с помощью таких испытаний невозможно выявление местных дефектов, особенно на ранних стадиях их развития, как из-за неэффективности применяемых для этого методов, так и из-за неправильно выбранной периодичности испытаний. Фактически, затраты на испытания кабельных линий никак не влияют на их надежность, и не позволяют комплексно оценить их состояние.

Исключение повреждений возможно только тогда, когда система эксплуатации и диагностики разрабатывается и устанавливается на основе изучения действительных причин повреждений. Объективные данные о техническом состоянии изоляции силовых кабелей и соединительной арматуры можно получить современными диагностическими методами. Существование системы предупреждающей диагностики позволит исключить повреждения в кабельных системах при минимальных финансовых затратах.

Диагностика кабельных линий

Диагностика, как правило, выполняется неразрушающими методами, т.е. методами, не приводящими к старению изоляции. Она позволяет определить не только техническое состояние, но и локализовать имеющиеся дефекты. Комплексная диагностика различными методами неразрушаю-щего контроля дает возможность оценить степень старения изоляции и ориентировочно рассчитать остаточный ресурс кабеля. Кроме того, применение диагностических методов позволяет:

• производить Проверку качества монтажа при вводе в эксплуатацию и ремонтах
• предотвратить перебои в подаче электроэнергии;
• экономить затраты на техническое обслуживание;
• экономить затраты за счет частичной замены элементов кабельных систем;
• осуществлять надежный контроль качества после ремонта.

Методы диагностики

Полный переход на неразрушающую диагностику в данный момент еще не произошел ни в одной стране мира. Различные методики существуют, тестируются и применяются достаточно локально как в России, так и в Канаде, Израиле, странах Европы и США. Мы хотели бы рассмотреть наиболее распространенные их них.

К наиболее популярным сегодня методам диагностики относятся:

• измерение характеристик частичных разрядов.
• измерение диэлектрических потерь изоляции;
• тепловизионный контроль
• рефлектометрия.

Каждый из вышеприведенных методов имеет свои преимущества и недостатки. Мы хотели бы рассмотреть их с точки зрения применимости к российским реалиям. В нашей стране в эксплуатацию ежегодно вводится все больше кабельных линий. Каким же характеристикам должна отвечать идеальная для России диагностическая система?

На этот вопрос ответил исполнительный директор НИИ Энергетики Санкт-Петербургского Государственного Политехнического Университета Виталий Млынчик: «Диагностика кабельных линий — это очень актуальная сегодня тема. Если говорить о системе, которая должна функционировать именно в России, то она точно должна осуществлять непрерывный и предупреждающий контроль кабельных линий и муфт под рабочим напряжением, также хотелось бы определять полное или же максимальное количество возникающих дефектов и иметь возможность их отслеживать. Ну и, конечно же, ввод в эксплуатацию такой системы не должен быть очень затратным».

Качественная система диагностики позволяет определять дефекты на самых ранних этапах их развития и вовремя принимать решения для их устранения, что приводит к зна-чительному повышению надежности электроснабжения, а так же значительно увеличивает срок службы кабельных линий и муфт.

Тепловизионный контроль

Рассказывает эксперт компании ООО «Квадро Электрик», к.т.н., почетный профессор Петербургского Энергетического Института повышения квалификации Валерий Поляков: «До сих пор одним из наиболее эффективных и распространенных методов является тепловизионный контроль оборудования, и в частности кабельных линий и муфт. Применение тепловизора для выявления дефектных элементов основано на том, что наличие некоторых видов дефектов вызывает изменение температуры этих элементов и, как следствие, изменение интенсивности инфракрасного (ИК) излучения, которое может быть зарегистрировано названными приборами».

Можно отметить следующие достоинства тепловизионной диагностики:

• возможность дистанционного, безопасного выполнения диагностики в рабочем режиме в любое удобное время;
• возможность одновременного выполнения диагностики большого объема кабельных линий и муфт при одинаковом состоянии внешних условий и одинаковом режиме работы диагностируемых объектов, что позволяет применить статистическую оценку, а это является дополнительным диагностирующим параметром;
• возможность оперативного обследования большого объема кабельных линий и муфт при необходимости выявления отдельных ненадежных элементов.

Измерение диэлектрических потерь изоляции

Изоляция токоведущей жилы кабеля относительно других жил и заземленной оболочки в трехфазном кабеле и относительно заземленной оболочки в одножильном кабеле образует емкость, изолирующая способность которой характеризуется диэлектрическими потерями в ней, а также тангенсом угла диэлектрических потерь tgd. Тангенс угла диэлектрических потерь — величина интегральная и оценивает общее состояние всей изоляции целиком. При наличии местного дефекта на начальной стадии развития, например на кабельной линии, величина tgd изменится незначительно. Однако при наличии дефекта будет наблюдаться изменение tgd, в зависимости от приложенного напряжения. Именно по характеристикам изменения этой величины можно судить о состоянии кабеля и вынести первую оценку состояния изоляции, после чего прибегнуть к наиболее точному методу по определению типа дефектов, измерению частичных разрядов, а также к рефлектометрии, для определения местоположения дефекта.

Измерение характеристик частичных разрядов

На наш взгляд, наиболее интересным и перспективным методом сегодня является измерение характеристик частичных разрядов (ЧР) в изоляции электрооборудования. Мы хотели бы рассказать о нем более подробно.

Частичный разряд — локальный электрический разряд, частично шунтирующий изоляцию между проводниками, возникающий, как в прилегающих, так и не в прилегающих к проводнику объемах изоляции.

В зависимости от целей и классификации испытаний, измерение ЧР может проводиться как в процессе нормальной работы энергетического оборудования без вывода его из эксплуатации (режим «on-site»), так и при выведенном из эксплуатации оборудовании (режим «off-site») при использовании малогабаритных источников испытательного напряжения различных форм. В таблице 1 приведены сведения по формам испытательного напряжения и ссылки на соответствующие стандарты, используемые для СПЭ-кабелей.

Таблица 1. Формы используемых напряжений, предназначенных для испытания СПЭ-кабелей
Форма испытательно-го напряжения	Постоянное напряжение*	Синусоидальное напряжение сверхнизкой частоты (0,1 Гц)	Синусоидальное осциллирующее напряжение (20-300 Гц)
Стандарт	CIGRE WG 21-09	IEC 60840; 62067	IEEE 400.4

(* — использование постоянного испытательного напряжения для СПЭ-кабелей не практикуется в виду влияния объемных электрических зарядов на результаты испытаний)

Начиная с первых опытов по регистрации характеристик ЧР в изоляции различных типов высоковольтного оборудования, предпринимались попытки идентифицировать дефекты изоляции, порождающие эти разряды.

Своим комментарием по данному вопросу поделился эксперт компании ООО «Квадро Электрик», профессор Санкт-Петербургского Государственного Политехнического Университета Александр Андреев: «Более 40 лет назад Международная электротехническая комиссия (МЭК) на основе многолетних исследований ряда научно-исследовательских лабораторий из разных стран, опубликовала каталог типичных осциллограмм Ч Р, характерных для различных типов дефектов изоляции. Тем не менее, даже на уровне сегодняшних знаний, идентификация типа дефектов-источников ЧР является достаточно трудоемкой задачей и требует большого опыта и высокой квалификации. Несмотря на существующие данные об амплитудно-фазовых распределениях, характерных для дефектов различного типа, при анализе требуется хорошее знание конструкции и параметров конкретного оборудования, условий проведения измерения и т.д. Кроме того, существенным является комплексное использование всех данных, полученных другими диагностическими средствами и предыстория контролируемого объекта (срок службы, нагрузки, тепловой режим и т.д.)».

Существующие сегодня в мировой практике способы идентификации дефектов изоляции по характеристикам ЧР условно можно разбить на три группы (Таблица 2):

• методики идентификации, основанные на экспертных оценках интегральных параметров и особенностей спектров ЧР;
• методики идентификации, основанные на анализе формы и закономерностей возникновения и следования индивидуальных импульсов ЧР;
• методики идентификации, основанные на изучении статистических характеристик спектров ЧР.

Как видно из таблицы, в настоящее время не существует апробированной методики, позволяющей надежно выявлять опасные технологические дефекты и дефекты износов кабельной изоляции, каждая из них имеет свои недостатки, что делает необходимым проведение практических исследований, направленных на разработку эффективной методики идентификации дефектов. По нашему мнению и на основе данных диагностических компаний в мире на данный момент одной из наиболее перспективных методик представляются методики второй группы.

Из представленных выше методик наиболее точными в плане идентификации типа дефекта, а так же применения на оборудовании 110-750 кВ, являются методики второй группы «Анализ формы индивидуальных импульсов ЧР и закономерностей их возникновения». Ряд исследователей при идентификации дефектов в изоляции высоковольтного электроэнергетического оборудования используют различные математические методы для анализа формы индивидуальных импульсов ЧР. Основным назначением этих методов является выделение функциональных признаков из массива зарегистрированных в процессе измерения импульсов ЧР. Для спектрального представления последовательности импульсов ЧР применяются преобразования Фурье, вейвлет, Хаара и Уолша и др. Таким образом, каждый импульс ЧР может быть представлен в виде точки в двумерных координатах (T, F) (так называемая TF-карта классификации, впервые реализованная в приборах фирмы TechImp) следующим образом. Импульсам ЧР, относящимся к одному дефекту (источнику ЧР), будут соответствовать точки в TF-карте, которые близки друг к другу. Соответственно, импульсы ЧР, относящиеся к другим источникам, будет производить отдельные и отличные группы точек в классификационной карте. Подход, основанный на TF декомпозиции импульсов ЧР, очень эффективен для отклонения шумов, которые являются главными проблемами при «on-site» мониторинге высоковольтной изоляции.

Таблица 2
Принцип идентификации	Инструменты идентификации	Фирмы	Недостатки
Экспертные оценки интегральных характеристик ЧР и особенностей формы Амплитудно-Фазовых Спектров ЧР	Анализ интегральных характеристик ЧР (Uн<ЧР/sub>, QЧР). Визуальная оценка спектров ЧР	Omicron; IRIS; Дизкон, Power Diagnostix)	Отсутствие количественных критериев. Низкий уровень идентификации за счет субъективной оценки. Сложность автоматизации
Анализ формы индивидуальных импульсов ЧР и закономерностей их возникновения	Преобразование Фурье, Вейвлет. TF-карты	TechImp; Димрус; PDISystem	Выраженные зависимости формы импульсов ЧР от передаточных характеристик регистратора и местоположения ЧР в изоляции
Анализ статистических параметров Амплитудно-Фазовых Спектров ЧР	Кластерный и фрактальный анализ. Искусственные нейронные сети	DobleLemke	Ограниченное количество характеристических признаков. Ненадежность ИНС. Выраженная зависимость качества идентификации от качества обучающей выборки

В первой, наиболее традиционной группе методик в качестве характеристических признаков используются интегральные характеристики (максимальный кажущийся заряд, средний ток), либо индивидуальные особенности спектров ЧР. Такой подход не может обеспечить очень высокий уровень экспертной оценки, тем не менее, сегодня он активно используется рядом компаний (Omicron, Дизкон, Iris и др.), которые пропагандируют такой упрощенный подход, основанный на экспертных оценках характеристик ЧР, и сталкиваются с трудностями, связанными, в частности, с влиянием помех и высокого уровня «шума», что усложняет интерпретацию.

Наконец, в методиках третьей группы используется ограниченный набор статистических признаков спектров ЧР, что существенно снижает их распознающую способность.

Петербургская компания Quadro Electric сегодня активно занимается изучением и попытками внедрения диагностики кабельных линий методом измерения уровня ЧР. Рассказывает исполнительный директор Quadro Electric Артем Денисов: «Мы предлагаем реализацию эффективной системы диагностического контроля кабельных линий, состоящую из двух основных этапов: непрерывный диагностический контроль в процессе эксплуатации и диагностические испытания с целью выявления местонахождения и типа обнаруженного на первом этапе дефекта».

Так на первом этапе происходит контроль изоляции под рабочим напряжением, при этом возможно несколько вариантов его технической реализации:

• измерение характеристик ЧР под рабочим напряжением;
• измерение тангенса угла диэлектрических потерь под рабочим напряжением;
• осциллографирование токов и напряжений в сети, а также в цепях заземления.

Наиболее точным и простым в анализе результатов является первый способ, когда еще на стадии непрерывного контроля можно определить тип дефекта и в ряде случаев даже локализовать его местонахождение, что позволяет обойтись без второго этапа диагностики, описанного далее. При измерении тангенса угла диэлектрических потерь или осцил-лографировании на первом этапе происходит лишь определение факта наличия и развития дефекта в изоляции, по результатам которого необходим переход ко второму этапу. Второй этап диагностики подразумевает точное определение типа дефекта и его локализацию, для последующего ремонта. Выбор метода диагностирования на втором этапе происходит исходя из полученных на первом этапе данных о наблюдаемом дефекте.

Данные методы не оказывают разрушительного влияния на изоляцию кабельных линий, так как подаваемые при испытаниях напряжения не превышают значения 1,73Uном. Недостатки у них тоже, несомненно, имеются — для получения многих характеристик придется временно выводить линию из работы, но даже в этом случае вывод из работы заранее запланирован и не является аварийным.

Для локализации места возникновения дефекта используется упомянутый выше метод рефлектометрии, при котором на линию подается импульс, который впоследствии отражается от места дефекта и от второго конца линии. Зная разницу во времени отраженных импульсов, а также скорость распространения импульса по кабельной линии, определяется расстояние до местонахождения дефекта от конца кабельной линии. Основным достоинством данного метода является высокая точность, погрешность современных рефлектометров составляет теоретически +/- (1 + (0,1% от длины кабельной линии)) метров*, и в результате получается распределение дефектных мест с указанием длины до их местонахождения (рис. 1).

Рисунок 1. Распределение ЧР по длине кабельной линии

Выводы

Итак, мы рассмотрели существующие методы диагностики кабальных линий. Уже сегодня можно смело заявить, что данные методы являются гораздо более эффективными и полезными, нежели существующая сегодня и морально устаревшая система измерений и испытаний. Новейшая система диагностики способна предотвратить сотни аварий, сэкономить огромные средства, обеспечить энергетическую безопасность и вывести электроэнергетику страны на принципиально новый уровень. Внедрение такой системы, безусловно, требует большой работы и изменений существующих нормативных документов, регулирующих отрасль. Так как полный переход к диагностике кабельных линий и электрооборудования сегодня еще не произведен ни в одной стране мира, у России пока что есть уникальная возможность стать пионером и задать тон в мировой электроэнергетической практике.

Первым и основополагающим этапом при переходе от испытаний к диагностике является полное обновление нормативно-технической документации электроэнергетической отрасли. В качестве примера можно рассмотреть произошедший в 2009 году толчок к развитию российского энергосбережения, который произошел после выхода Федерального Закона №261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности…». Закон, хотя и приживается у нас в стране постепенно, не без сложностей и бюрократических проволочек, однако спровоцировал появление в стране целой отрасли энергосбережения и энергоэффективности. Комплекс, прописанных в законе обязательных и добровольных мероприятий, позволил тысячам учреждений, крупных предприятий и частных объектов получить энергетические паспорта и модернизировать энергосистемы, сделав шаг на пути к реальной экономии источников энергии. Таким образом, наша страна встала на путь сокращения своего отставания от развитых государств в этой актуальнейшей области.

Если говорить о диагностике кабельных линий, то, вне всяких сомнений, сфера эта не столь широка, как энергосбережение, поэтому разработка целого Федерального Закона, на наш взгляд, была бы излишней. Однако очевидно, что без рассмотрения и обсуждения вопросов обновления нормативно-технической документации на государственном уровне и централизованного обязательного внедрения новейших стандартов, модернизация эксплуатации кабельных линий в России сегодня невозможна. Кроме того, для определения оптимальных и объективных критериев по оценке состояния изоляции кабельных линий должна быть проведена серьезная научная работа.

Ведь непрерывная неразрушающая диагностика как эффективный способ изучения возникающих дефектов способна, в первую очередь, модернизировать производство электрооборудования.

Необходимость переворота устаревшей системы эксплуатирования электрооборудования в России должна быть осознана и принята не только камерным сообществом профессионалов, но и государственными управленцами. Ведь лишь их совместная деятельность сможет претворить положительные и эффективные новейшие методы, о которых речь шла в нашем материале, в жизнь.

Владимир ПОДЛЕСНЫЙ Татьяна МЛЫНЧИК

 

quadro-electric.ru

Quadro Electric :: Диагностика кабельных линий энергетика

Диагностика кабельных линий

Зачем нужна диагностика кабельных линий?

Диагностика кабельных линий позволяет оценить срок их службы и определить место нахождения развивающегося дефекта в изоляции для наиболее эффективной организации ремонтных работ.

Какие кабельные линии подлежат диагностике?

• Кабельные линии из сшитого полиэтилена
• Кабельные линии с бумажно-масляной изоляцией
• Кабельные линии с масло наполненной изоляцией
• Кабельные линии постоянного тока транспортных систем

Какие работы входят в диагностику кабельной линии?

• Оценка технического состояния после длительной эксплуатации, выявление возможных дефектов изоляции кабельной линии, определение степени износа, составление карты дефектов, выяснение причин эксплуатационных неполадок
• Разработка заключения о техническом состоянии и работоспособности кабельной линии и выдача рекомендаций по обеспечению дальнейшей надежной эксплуатации
• Установление остаточного срока полезной службы кабельной линии в годах
• Выдача рекомендаций по проведению необходимых ремонтных работ кабельной линии для дальнейшей надежной эксплуатации

Мы предлагаем

Одним из наиболее актуальных вопросов в области испытаний и диагностики является диагностика кабельных линий. Именно касательно кабельных линий наблюдается наибольшее расхождение в методиках испытаний и методиках диагностики кабеля.

Методы диагностики кабелей позволяют производить измерения в щадящих режимах, не требуя подачи на кабель повышенного напряжения, что положительно сказывается на состоянии изоляции и продлевает срок ее службы. Так же преимуществом диагностики кабельных линий перед испытаниями является возможность точного определения места нахождения обнаруженного развивающегося дефекта, что позволяет максимально эффективно производить в последующем ремонт кабеля.

Применяемые нами методы диагностики кабельных линий позволяют как производить диагностику совместно с испытаниями кабеля, так и производить ее без вывода кабельной линии из работы, под рабочим напряжением. Так же возможна установка систем непрерывного диагностического мониторинга кабельной линии под рабочим напряжением, такая система будет непрерывно проверять состояние изоляции кабельной линии и информировать о начале развития в ней дефекта на самых ранних стадиях. Такой подход позволяет вовремя предпринимать меры по устранению дефектов, не допуская возникновения аварийных ситуаций, таким образом достигается максимальная эффективность эксплуатации кабельных линий.

Таким образом, Quadro Electric может провести:

• Диагностику кабельных линий при проведении испытаний
• Диагностику кабельных линий под рабочим напряжением в процессе эксплуатации
• Установку систем непрерывной диагностики кабельных линий различной конфигурации
• Проведение обучения методам диагностики кабельных линий и работе с системами диагностики
• Измерения оптическим рефлектором

Результатом диагностики кабельной линии является:

• Значительное сокращение эксплуатационных расходов;
• Возможность определения остаточного ресурса кабельной линии и расчет необходимых инвестиций;
• Предотвращение некачественных поставок и монтажа кабельной линии;
• Планирование и проведение ремонтных работ в зависимости от состояния кабельной линии, а не по графику ППР;
• Вывод надежности электроснабжения на новый уровень.

Как происходит работа?

Наши специалисты проконсультируют вас и составят для вас техническое задание (ТЗ) на диагностику кабельной линии. После согласования ТЗ мы направим вам коммерческое предложение со сроками и с ценой на проведение нужных работ.

Звоните/пишите 8(812)324-70-72 [email protected]

Согласование цен и условий вместе с вами. Разъясним непонятные для вас моменты

Составление договора

Выполнение работ. Вы занимаетесь своими делами – мы вашим электричеством.

Подробнее

• Звоните нам 8(812)324-70-72, пишите нам [email protected] или оставляйте on-line заявку.
• В течение 30 минут с Вами свяжется специалист Quadro Electric и ответит на все Ваши вопросы.
• В течение 1 рабочего дня мы вышлем Вам коммерческое предложение, где указано время и стоимость выполнения работ, учитывающее особенности Вашего объекта.
• После согласования всех условий сотрудничества Вы получаете от нас договор.
• После успешного подписания договора Вы получаете счёт на предоплату в размере 50% от суммы работ.
• Мы приступаем к работам на следующий день после подписания договора.
• По завершении всех работ мы в течение 3 дней составляем технический отчёт.
• Наш курьер привезет Вам технический отчет и прочую документацию. Происходит прием и подпись актов.
• После приема работы и получения документации Вы оплачиваете оставшиеся 50% суммы.

При выполнении работ по диагностике кабельной линии к каждому клиенту прикрепляется руководитель проекта – квалифицированный сотрудник в любое время может ответить на любой Ваш вопрос. Руководитель проекта ведет договор от составления технического задания до подписания акта выполненных работ.

Почему мы?

• Quadro Electric является инициатором развития и применения новейших методов диагностики на кабельных линиях в электрических сетях России.
• Наши специалисты принимают участие в рабочей группе по развитию диагностики кабельных линий и трансформаторов при Комитете по энергетике, строительству и инженерному обеспечению Правительства Санкт-Петербурга. В рабочую группу входят представители всех сетевых компаний города. Мы учувствуем в аналитической работе по определению причин повреждений и проведении диагностики кабельных линий и трансформаторов по всей России. Данным направлением занимается отдельная компания нашего холдинга - Quadro Test.
• Мы ратуем за эффективную систему эксплуатации, где вывод сетей в ремонт должен проводиться исходя из их текущего состояния, испытания проводятся не для формального выполнения требований, а для комплексной оценки состояния оборудования, предотвращения аварий, обеспечения эффективной и бесперебойной работы и безопасности человека.

Нам доверяют проведение диагностики кабельной линии

Наши специалисты принимали участие в разработке РД ЭО-0188-00 для Росэнергоатома (в частности, написан отдельный раздел по диагностике) (ссылка на страницу статьи 6.1. соответствующей статьи), полностью написан СТО для ФСК ЕЭС по эксплуатациии и диагностике кабельных линий 110-500 кВ (ссылка на страницу статьи 6.1. соответствующей статьи).

Как заказать наши услуги? 

 

Направьте запрос по электронной почте: [email protected]

 

По телефону: +7 (812) 324-70-72

 

Лично у нас в офисе. 

quadro-electric.ru

ИНФОРМАЦИЯ ПО ДИАГНОСТИКЕ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ

Определение мест повреждений кабеля

Определение мест повреждений кабеля Кратчайший путь к месту повреждения Точное определение мест повреждений в кабельных линиях с оборудованием BAUR Безупречная работа сетей энергоснабжения это наш главный

Подробнее

Кабели и провода на напряжение до 1 кв

Кабели и провода на напряжение до 1 кв Температура Широкий диапазон рабочих температур Воздействия Хорошая стойкость к механическим воздействиям Химическая стойкость Стойкость к воздействию химических

Подробнее

Изоляция силовых трансформаторов

Изоляция силовых трансформаторов При оценке электрической прочности силовых трансформаторов их целесообразно условно делить на три системы: система частей, находящихся под напряжением во время включения

Подробнее

Электронный блок зажигания Типа EBI

Электронный блок зажигания Типа EBI Каталог Содержание Назначение стр. 2 Установка стр. 2 Защита от случайного прикосновения стр. 3 Конструкция стр. 4 Блок прерывистого действия стр. 4 Зажигание стр. 4

Подробнее

Защитные меры в электроустановках

Защитные меры в электроустановках В электроустановках применяют следующие технические защитные меры: защитное заземление; зануление; защитное отключение; контроль и профилактика повреждений изоляции; компенсация

Подробнее

04. КОНЦЕВЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ СЕРИИ MTB4-LZ

04. Компактные и точные концевые выключатели в высоком пыле/влагозащищенном исполнении (степень защиты IP65), которое позволяет использовать данную серию в тяжелых условиях (деревообрабатывающие станки,

Подробнее

Мой отец все знает наперед

Мой отец все знает наперед С тех пор, как отец начал использовать систему мониторинга частичных разрядов (ЧР) OMICRON, он всегда может с точностью определить состояние изоляции высоковольтного оборудования.

Подробнее

Адаптеры изоляционные ЗМ Серия 92-ЕЕ 717-1

6/10 КВ АДАПТЕРЫ ПРИМЕНЕНИЕ ВНУТРИ ПОМЕЩЕНИЙ 1 И 3 - ЖИЛЬНЫЙ кабель Адаптеры изоляционные ЗМ Серия 92-ЕЕ 717-1 Адаптеры используются для всех одножильных и трехжильных кабелей с пластмассовой и бумажной

Подробнее

Трансформаторы серии ОЛС

ОАО «Свердловский завод трансформаторов тока» Утвержден 1ГГ.671 117.004 РЭ-ЛУ Трансформаторы серии ОЛС Руководство по эксплуатации 1ГГ.671 117.004 РЭ Данная продукция изготовлена компанией, система менеджмента

Подробнее

1. ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА Сухая изоляция

1. ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА Сухая изоляция 4 ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ ВВЕДЕНИЕ Трансформаторы напряжения предназначены для уменьшения напряжения до контролируемого уровня пропорционально соответствующим

Подробнее

РУП «Белэлектромонтажналадка»

РУП «Белэлектромонтажналадка» БЛОК ПИТАНИЯ ОТ ТОКОВЫХ ЦЕПЕЙ БПТ-615 ПАСПОРТ ПШИЖ 190.00.00.001 ПС БЕЛАРУСЬ 220050, г. Минск, ул. Революционная 8, т./ф. (017) 226-88-11, 226-88-02 1 СОДЕРЖАНИЕ 1 Описание

Подробнее

(МСКА-54-16, МСКА , МСКА , МСКА , МСКА , МСКА

TITAN Power Solution Модули суперконденсаторные автомобильные «Titan Engine Start» (МСКА-54-, МСКА-108-, МСКА-2-, МСКА-200-, МСКА-500-, МСКА-250-30) Руководство по эксплуатации Москва, 2014 г. ООО «Titan

Подробнее

ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО СОДЕРЖАНИЕ Область применения Назначение, условия эксплуатации Параметры Основные параметры и технические характеристики Структура условного обозначения Схемы

Подробнее

ТРИДЭКС ООО «ТРИДЕКС ЦЕНТР»

О функциональном подходе к оценке состояния маслонаполненных электромагнитных измерительных трансформаторов 35-150 кв. Сорока М.В. Для определения методологических подходов к определению объемов необходимых

Подробнее

ТРЕХФАЗНЫЕ И ОДНОФАЗНЫЕ КАБЕЛИ

ТРЕХФАЗНЫЕ И ОДНОФАЗНЫЕ АБЕЛИ 6-35 кв: особенности применения Дмитриев МВ, ктн, доцент Санкт-Петербургского политехнического университета тел +7-91-747-9-9, почта mvdm@yaru, сайт wwwmvdmru Введение В сетях

Подробнее

UNIFORCE PSB900A-C-LL

Инструкция по эксплуатации Энергетическая станция UNIFORCE PSB900A-C-LL 5 приборов в 1 устройстве Пусковое устройство Максимальный ток 900 А Пусковой ток 400 А Встроенная герметичная свинцово-кислотная

Подробнее

ИСПЫТАНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПЕРЧАТОК

Министерство образования и науки РФ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Методические указания

Подробнее

Тормозные модули серии VFDB 4132

Тормозные модули серии VFDB 4132 Инструкция 1. Введение При торможении асинхронный двигатель начинает работать в генераторном режиме и отдавать энергию обратно в преобразователь частоты, вследствие чего

Подробнее

Тиристорный контактор BEL-TS h3

Техническая документация Тиристорный контактор BEL-TS h3 для быстрой коммутации конденсаторов в низковольтных секциях Содержание: 1. Важная информация:... 3 2. Область применения... 3 3. Компоненты статического

Подробнее

АДАПТЕРЫ АДП81.21, АДП81.22, АДП81.23

УТВЕРЖДЕН РАЖГ.426477.060 ПС ЛУ АДАПТЕРЫ АДП81.21, АДП81.22, АДП81.23 Паспорт РАЖГ.426477.060 ПС Назначение и область применения РАЖГ.421442.003 ПС С. 2 Сетевые адаптеры АДП81.21, АДП81.22 и АДП81.23 предназначены

Подробнее

Свинцово-кислотный аккумулятор

Свинцово-кислотный аккумулятор Содержание 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ...3 1.1 СВОЙСТВА БАТАРЕЙ...3 1.2 СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ...3 2. ЗАРЯД...4 2.1 ЗАРЯД ПОСЛЕ ГЛУБОКОГО РАЗРЯДА...4 2.2 ОГРАНИЧЕНИЕ ЗАРЯДНОГО ТОКА...4

Подробнее

PDF created with pdffactory Pro trial version

Концевые муфты Арматура для XLPE кабелей до 2000 мм 2 фарфоровым изолятором Утечка по поверхности 72 800 35 68 115 ТЕ1.72-01 1200 2000 68 94 115 ТЕ1.72-02 1350 145 1000 57 80 115 ТЕ1.145-04 4500 2000 57

Подробнее

Анализатор характеристик выключателей

EGIL Анализатор характеристик выключателей Анализатор характеристик выключателей EGIL, который объединяет в себе достоинства, подтвержденные большим опытом эксплуатации, наших больших приборов TM1600 /

Подробнее

TWIST-HD-micro ПАСПОРТ

Комплект усилителей для передачи видеосигнала черно-белого и цветного изображения по витой паре многожильного кабеля TWIST-HD-micro ПАСПОРТ 1 www.twist.ua Назначение Комплект усилителей TWIST-HD-micro

Подробнее

docplayer.ru

---

• 
  Диагностика кабельных линий
• 
  Золотоносная жила
• 
  Золотоносная жила
• 
  Пропала фаза в трехфазной сети что делать
• 
  Шорников трансэнерго
• 
  Щит щсу
• 
  Как закрепить на стене сетевой фильтр
• 
  Зпк 1
• 
  Схема включения сосуда документы
• 
  Что относится к специальным работам в электроустановках
• 
  Одежда гэс