«КАБЕЛЬ-news», № 10, 2010
60
персона
ÂÈÒÀËÈÉ ÀÍÀÒÎËÜÅÂÈ× ØÀÁÀÍÎÂ
Êàê ïîñòàâèòü
âåðíûé äèàãíîç?
В рамках реализации Закона РФ от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о по-
вышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные
акты Российской Федерации» особую актуальность приобретают вопросы диагностики кабельного
оборудования. Энергетики, обслуживающие кабельные линии (КЛ), довольно часто сталкиваются с
проблемой внезапного отключения сетей. Чтобы предупредить возможные аварии, важно знать, что
происходит на том или ином участке сети. Как эта проблема решается на Уральском электрохими-
ческом комбинате (УЭХК, г. Новоуральск Свердловской области), рассказывает гость сегодняшнего
номера инженер-энергетик Виталий ШАБАНОВ.
— Виталий Анатольевич,
прежде чем приступить к ана-
лизу проблем, расскажите не-
много о своем предприятии.
— Уральский электрохимичес-
кий комбинат занимается обога-
щением ядерного топлива. В цехе
сетей и подстанций имеется обо-
рудование на напряжение от 0,4
до 220 кВ. Причем главных авто-
трансформаторов на напряжение
110/220 кВ — десять штук. Поэто-
му лаборатория высоковольтных
измерений (ЛВИ) занимается диа-
гностикой различного оборудова-
ния вплоть до 220 кВ.
Значительная часть электро-
оборудования эксплуатируется
40—50 лет, то есть отработала
свой ресурс. Сейчас в нашем цехе
идет замена оборудования, кото-
рое имеет большой срок службы,
на новое. Заменяются масляные
выключатели 110 и 220 кВ на эле-
газовые, а маломасляные выклю-
чатели 6—10 кВ — на вакуумные.
Производится реконструкция за-
земляющих устройств главных и
распределительных подстанций,
совершенствуется защита от пе-
ренапряжений: заменяются вен-
тильные разрядники на ОПН.
— Какие задачи выполняет
лаборатория высоковольтных
измерений?
— Перед ЛВИ стоит задача
диагностики оборудования, име-
ющего большой срок службы, а
также подготовка рекомендаций
по дальнейшей его эксплуатации.
Кроме того, лаборатория прово-
дит профилактические испытания
оборудования и дает заключения
о его состоянии. На основе ре-
зультатов испытаний формируют-
ся планы по ремонту электрообо-
рудования. Хочу подчеркнуть, что
при проведении профилактиче-
ШАБАНОВ Виталий Анатоль-
евич, инженер-энергетик ЛВИ цеха
сетей и подстанций Уральского
электрохимического комбината
г. Новоуральска Свердловской об-
ласти. Родился 23 января 1972 года
в Тюменской области. В 1994 году
окончил УГТУ-УПИ по специаль-
ности «Техника и электрофизика
высоких напряжений» электро-
технического факультета. После
окончания учебы, начал работать в
отделе главного энергетика УЭХК.
В 1996 году перешел в цех сетей и
подстанций, где работает до сих
пор. Занимается диагностикой
оборудования, разработкой новых
методов диагностики электрообо-
рудования и приборной базы для
испытаний.
Имеет около 20 внедренных ра-
ционализаторских предложений.
«КАБЕЛЬ-news», № 10, 2010
61
персона
ÂÈÒÀËÈÉ ÀÍÀÒÎËÜÅÂÈ× ØÀÁÀÍÎÂ
ских испытаний мы ставим целью
не только оценить состояние обо-
рудования и остаточный ресурс,
но и дать какую-то гарантию того,
что оно проработает до следую-
щей проверки.
— Какие ресурсы использу-
ются для диагностики?
— ЛВИ имеет три передвиж-
ные лаборатории (одну импорт-
ную — Seba Dynatronic, две
отечественные — Ярославского
электромеханического завода на
базе ГАЗ и ПАЗ) и несколько ста-
ционарных — собственного изго-
товления.
Немалую часть времени служ-
ба ЛВИ занимается диагностикой
кабельных линий и определени-
ем мест повреждений в кабелях.
Основной задачей службы в дан-
ном случае является обеспечение
безаварийной работы КЛ в экс-
плуатации. То есть дефектные
места должны выявляться при
испытаниях. Большинство кабе-
лей, находящихся в эксплуатации
(а это более 200 км КЛ напряже-
нием 6—10 кВ) имеют бумажно-
масляную изоляцию; кабели с
виниловой изоляцией составляют
около 10% от общей длины КЛ.
Кабели с изоляцией из сшитого
полиэтилена на нашем предприя-
тии пока не используются.
— Какие основные пробле-
мы возникают при диагностике
кабельных линий?
— Наибольшая проблема со-
стоит в диагностике однофаз-
ных замыканий в КЛ, в которых
невозможно разрушить метал-
лический спай, образованный
при прожигании изоляции. Тогда
единственным методом являет-
ся контактный, который связан с
большим объемом земляных ра-
бот.
Другой проблемой является
контроль состояния заземляющих
устройств. Несмотря на многооб-
разие различных средств для ре-
шения этой задачи, они не всегда
достаточны для объективного за-
ключения, особенно для подстан-
ций большой площади.
Существуют некоторые нюан-
сы и при диагностике других ви-
дов оборудования.
— Вы сказали о контактном
методе диагностики. Некото-
рые специалисты отмечают,
что он носит достаточно стрес-
совый характер для кабельных
линий. Согласны ли вы с этим?
— Согласен. Если говорить о
кабелях, то тут при диагности-
ке вообще много проблем. На-
пример, согласно нормативно-
техническим документам РАО
«ЕЭС России» от 2003 года
профилактические испытания
кабельных линий напряжением
6—10 кВ предписывается прово-
дить шестикратным номиналь-
ным выпрямленным напряжени-
ем. Насколько это обоснованно?
Почему дается именно шести-
кратная нагрузка? В работе ка-
бель подвергается только ком-
мутационным перенапряжениям.
Их уровень зависит от конфигу-
рации сетей. Но в любом случае
в сетях с рабочим напряжением
6—10 кВ он не превышает 2,7
раза. Это считается максималь-
ным уровнем перенапряжения на
участке. Почему при диагностике
используется норматив в 6 раз,
я этому объяснения не нашел.
«КАБЕЛЬ-news», № 10, 2010
62
персона
ÂÈÒÀËÈÉ ÀÍÀÒÎËÜÅÂÈ× ØÀÁÀÍÎÂ
Остается предположить, что раз-
работчики данного метода диа-
гностики 2,7 раза округлили до
трех и сделали двойной запас
прочности. Но этот запас играет
в какой-то степени против линии
и порой приносит больше вреда,
чем поль-зы.
— Поясните, пожалуйста.
— Если кабель находится в хо-
рошем состоянии, то ему шести-
кратные нагрузки не страшны. Но
если в кабеле существуют ослаб-
ленные места, в них начинают
развиваться разрушительные
процессы, причем более интен-
сивно, чем они могли бы быть при
рабочем напряжении. Нарушение
состояния изоляции при разруша-
ющих методах контроля на совре-
менном этапе уже не устраивает
специалистов, поэтому многие
сейчас стараются разрабатывать
и применять неразрушающие ме-
тоды контроля. Правда, это пока
не очень получается.
— Почему?
— Потому что, во-первых,
кабели находятся в различном
состоянии. Во-вторых, чтобы
определить дефект кабеля либо
выявить ухудшение характери-
стик состояния изоляции, надо
правильно определить расстоя-
ние до этого проблемного места.
Разработки ведутся по уровню
частичных разрядов. Но они не
всегда дают положительный ре-
зультат.
Я разговаривал со специали-
стами из Перми, которые уже
давно используют для неразру-
шающего метода контроля диа-
гностическую установку OWTS
производства немецкого холдин-
га Seba KMT. Они говорят, что
суть метода заключается в том,
что измеряется уровень частич-
ных разрядов, потом делаются
измерения до места поврежде-
ния. Затем это место находят,
измеряют, вырезают. Казалось
бы, все просто. Однако возника-
ет проблема: не факт, что место,
определенное при неразрушаю-
щем контроле как проблемное,
скоро выйдет из строя. Дело в
том, что при таком типе диагно-
стики довольно часто случаются
ошибки. Даже сами разработчи-
ки этого метода отмечают, что
при однократном измерении ча-
стичных разрядов это сделать
часто бывает затруднительно и
руководство нередко запрещает
менять старый кабель на основа-
нии показателей частичных раз-
рядов. И во многом это бывает
вполне обоснованным решени-
ем. Еще одна проблема состоит
в том, что по уровню частичных
разрядов трудно определить рас-
стояние до места повреждения
непосредственно на местности.
Мы можем определить расстоя-
ние только от начала кабельной
линии до конкретного места по-
вреждения. Но чтобы вырезать
кусок, показать ремонтникам:
«Копайте отсюда досюда и ме-
няйте вот этот участок кабеля», —
не можем. Дело в том, что в до-
кументах не всегда указывает-
ся, как именно монтажники про-
кладывали кабель. Они могли
сделать где-то петлю, где-то по-
ложить его в натяг. Вот поэтому
приходится отказываться от при-
менения щадящих методов диаг-
ностики, а разрушать участок
кабеля подачей высокого напря-
жения и производить замену на
основании выявленных характе-
ристик.
— Выходит, разрушающий
метод контроля пока более
приемлем в наших условиях?
— Видите ли, даже при ис-
пытании высоким напряжением
кабельной линии бывают случаи,
когда на стенде кабель выдер-
жал, а спустя какое-то время, в
межиспытательный период, он
выходит из строя. Так что недо-
статки у этого метода есть. И все
же я считаю, что он пока самый
близкий к тому, чтобы обеспе-
чить безаварийную работу ли-
нии.
— Виталий Анатольевич,
неужели за столько лет суще-
ствования кабельной промыш-
ленности невозможно было
изобрести эффективный не-
разрушающий метод диагно-
стики кабельных линий?
— В мире диагностике кабель-
ных линий уделяется большое
внимание. Но проблема в том,
что кабель — система очень про-
тяженная. Там действуют распре-
деленные параметры, из-за чего
определить дефекты очень слож-
но. Если бы кабель был на виду и
плюс к этому рассредоточен бо-
лее компактно — другое дело. А
так как его характеристики «раз-
мазаны» по всему кабелю, осу-
ществлять контроль за состояни-
ем линии очень сложно. Вместе с
тем кабельная система у нас из-
начально создавалась с высоким
запасом прочности. Не случайно
в России кабели действуют де-
Михаил Захаров, начальник отдела ди-
агностики ООО «Себа Спектрум»:
— Для решения проблемы определения
места возникновения частичных разрядов
на продиагностированном кабеле холдин-
гом Seba KMT разработаны специальные
приборы PD LOC и PDS, которые позволя-
ют после проведения раскопок определить
точное место источника возникновения
частичных разрядов в изоляции и успешно
провести соответствующий ремонт или замену дефектного элемен-
та кабеля.
КОММЕНТАРИЙ
«КАБЕЛЬ-news», № 10, 2010
63
персона
ÂÈÒÀËÈÉ ÀÍÀÒÎËÜÅÂÈ× ØÀÁÀÍÎÂ
вают те характеристики, которые
даются им в сопроводительной
документации. Поэтому эксплуа-
тационники и боятся брать что-то
инновационное. И в этом, на мой
взгляд, главная причина отсут-
ствия у нас должной диагностики.
— А вам лично приходилось
сталкиваться с диагностиче-
ской аппаратурой, которая не
отвечала заявленным характе-
ристикам?
— Конечно. Вот совсем недав-
но мы купили прибор для опреде-
ления трассы. Не буду называть
его марку и фирму-изготовителя,
но скажу одно: мы стараемся
этим прибором не пользовать-
ся — слишком высок уровень
ошибок.
— Виталий Анатольевич, а
почему так много проблем с
муфтами? На форуме даже ак-
тивный диалог по этому поводу
завязался…
— Это многоплановая тема.
Вкратце скажу, что кабельная
арматура, выполняемая в поле-
вых условиях, всегда отличается
от той, что выпускается в завод-
ских. Сделать идеальную муфту
в поле практически невозможно.
Во-первых, ремонтники очень за-
висимы от погоды. Конечно, ког-
да льет дождь либо валит снег,
можно поставить палатку, чтобы
подготовить все для ремонта. Но
тут ключевую роль играет время.
Надо все делать быстро. И в ре-
зультате мы часто имеем не то
чтобы брак в работе, а недоделки,
которые через определенное вре-
мя дают о себе знать. Ну вот, до-
пустим, ремонтируем кабельную
линию в сырую погоду. Разрезаем
кабель, который уже впитал воду.
И здесь задача ремонтника —
правильно оценить состояние ка-
бельной изоляции того куска, ко-
торый он будет ремонтировать.
Если он неправильно произведет
расчеты, то риск пробоя в этом
месте повысится. Другая при-
чина в том, что когда монтиру-
ются соединительные муфты, то
жилы при этом изгибаются. При
этом расстояние между жилами
увеличивается, напряженность
электрического поля становит-
ся неравномерной и превышает
среднюю напряженность по ка-
белю. Из-за этого идет развитие
пробоя. Вот эти два фактора —
увеличение электрического поля
и неадекватная оценка состояния
кабеля — повышают риск пробоя.
— Подытоживая сказанное,
объясните, на каких кабельных
линиях у нас проводится посто-
янный мониторинг?
— Да практически ни на каких.
Например, на линиях 6—10 кВ
сятилетиями. Есть экземпляры,
чей возраст перевалил за сотню
лет.
Кстати, за рубежом методы по-
исков дефектов на КЛ такие же,
как у нас. И приборы для этого
используются во многом анало-
гичные. Как я уже говорил, мы
на своем комбинате используем
как российское, так и зарубежное
оборудование, есть свои плюсы
и минусы. Мы с 1994 года приме-
няем передвижную лабораторию
Seba Dynatronic. Оборудование
очень хорошее, но сама лабора-
тория не адаптирована к россий-
ским условиям. У нас сплошное
бездорожье, и когда машина едет
по кочкам и ухабам, все оборудо-
вание трясется, электроника мо-
жет выйти из строя. Приходится
постоянно чинить, подвязывать
и т.д. Я не говорю, что импорт-
ная аппаратура сплошь лучше.
Некоторые элементы сильнее у
отечественных изделий. Напри-
мер, установка прожига у нас луч-
ше. Это связано с тем, что немцы
редко используют прожиг. Они от
этого уходят, используя другие
методы диагностики.
— А мы почему прожигаем?
— Потому что это дешев-
ле. Вообще я хочу заметить, что
наши предприятия не очень охот-
но вкладывают деньги в приоб-
ретение диагностического обо-
рудования. Считают, что лучше
лишний раз раскопать траншею,
устранить пробой либо дефект, в
случае необходимости, чем рас-
ходовать средства на мониторинг.
— Но с прошлого года мы
взяли курс на повышение энер-
гоэффективности. Что-нибудь
изменилось с тех пор?
— Изменилось. В основном, на
словах. На деле подвижки не так
очевидны. Я много беседовал со
специалистами предприятий, раз-
рабатывающими и производящи-
ми новую диагностическую аппа-
ратуру. Они говорят, что приборы
эксплуатационники покупают,
но очень осторожно. Дело в том,
что многие приборы не оправды-
«КАБЕЛЬ-news», № 10, 2010
64
оборудование для постоянного
контроля в России не использует-
ся вообще. Считается, что в дан-
ном случае практичнее содержать
штат для проведения периодиче-
ского контроля, чем обвешивать
линии оборудованием. Что каса-
ется линий более высокого клас-
са, то там, конечно, устанавлива-
ется оборудование для контроля
за состоянием кабеля. Однако
это трудно назвать постоянным
мониторингом. Ведь обычно как
у нас бывает на практике? Пора-
ботал прибор на одной линии, его
снимают и переустанавливают на
другую. Таким образом, можно
сказать, что даже на важных ка-
бельных линиях постоянного мо-
ниторинга состояния у нас нет.
— У вас более двадцати вне-
дренных рацпредложений. Есть
ли из них разработки, касаю-
щиеся кабельной диагностики?
— У меня большая часть пред-
ложений касается диагностики
повреждения кабельных линий.
В первую очередь речь идет об
однофазных повреждениях, по-
тому что именно здесь больше
всего проблем. Несколько моих
предложений направлено на то,
чтобы индукционный метод ком-
пенсировал токи растекания. Кро-
ме того, часть работ посвящена
акустическому методу диагно-
стики. Существует еще топогра-
фический метод, когда подаются
разряды на поврежденную жилу.
В месте повреждения проскаки-
вает искра и создается акустиче-
ский разряд. Раньше этот разряд
улавливали стетоскопом — это
деревянная палка, к которой при-
кладывали ухо, чтобы услышать
звуковой сигнал повреждения. Со
временем деревянный стетоскоп
заменили на электрический. Так
вот один из датчиков электросте-
тоскопов сделал я.
— Сейчас этот датчик приме-
няется в работе?
— Да, конечно. И если его
сравнивать с аналогами Seba
Dynаtronic, то трудно сказать, ка-
кой из датчиков лучше, а какой
хуже. Избирательность сигнала за-
висит от грунта. При поиске места
повреждения применяется много
приборов. Если в наличии имеют-
ся разные приборы, то появляется
возможность более точно провести
диагностику КЛ и более точно ука-
зать проблемный участок.
— Можно ли изобрести
какой-то многофункциональ-
ный, точный и дешевый прибор,
чтобы перед эксплуатацион-
никами не стоял вопрос —
обвешивать оборудованием ка-
бельные сети, или содержать
бригады? Обвесили — и смо-
трят на экране, что происходит
на линии.
— Над созданием такого уни-
версального прибора давно уже
бьются разработчики. Но создать
его даже для такой узкой области,
как поиск однофазных поврежде-
ний, не получается. Это объясня-
ется в первую очередь индиви-
дуальностью повреждений КЛ.
Кабельная линия — как человек.
Она «болеет» своими болезнями
и выздоравливает по-разному.
Некоторые специалисты из раз-
ряда Кашпировских заявляют, что
можно найти повреждения кабе-
ля с помощью информационного
поля. Я лично с такими экстрасен-
сами не встречался, но пару их
книжек читал и даже знаю, что в
Москве проводились курсы по вы-
явлению этого информационного
поля. К сожалению или к счастью,
но сам я к таким заявлениям до-
вольно скептически отношусь,
считаю, что нужно больше рабо-
тать над совершенствованием
профессиональных диагностиче-
ских методик.
— И все же можно ли при-
думать универсальный метод
диагностики кабельных линий?
— Вряд ли. Легче придумать,
как передавать электроэнергию
на различные расстояния без
применения кабеля. Я знаком с
некоторыми работами об устрой-
стве Теслы, с помощью которого
возможна бессетевая передача
энергии. Разработчики транс-
форматора Теслы уже провели
ряд экспериментов в этой обла-
сти. Данная тема меня очень за-
интересовала. Думаю, что суще-
ствуют механизмы, позволяющие
использовать не проводники, а
какие-то другие формы переда-
чи электроэнергии. Когда-нибудь
мы их будем использовать. А пока
задача стоит несколько иного по-
рядка — нужно разобраться с ка-
бельной диагностикой. На нынеш-
нем этапе это очень важно.
Беседовала Людмила Юдина
персона
ÂÈÒÀËÈÉ ÀÍÀÒÎËÜÅÂÈ× ØÀÁÀÍÎÂ
Оригинал статьи: Как поставить верный диагноз?
В рамках реализации Закона РФ от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» особую актуальность приобретают вопросы диагностики кабельного оборудования. Энергетики, обслуживающие кабельные линии (КЛ), довольно часто сталкиваются с проблемой внезапного отключения сетей. Чтобы предупредить возможные аварии, важно знать, что происходит на том или ином участке сети. Как эта проблема решается на Уральском электрохимическом комбинате, рассказывает инженер-энергетик Виталий ШАБАНОВ.