Надежное прогнозирование остаточного срока службы кабелей среднего напряжения




Page 1


background image







Page 2


background image

124

к

а

б

е

л

ь

н

ы

е

 л

и

н

и

и

кабельные линии

Надежное 
прогнозирование 
остаточного срока 
службы кабелей 
среднего напряжения

С

 

помощью

 

единого

 

технологического

 

процесса

охватывающе

го

 

все

 

этапы

 

от

 

диагностики

 

кабелей

 

до

 

их

 

оценки

компания

 

Baur GmbH 

предлагает

 

управляющим

 

ресурсами

 

предприятий

 

решение

с

 

помощью

 

которого

 

они

 

могут

 

диагностировать

 

со

стояние

 

кабелей

 

среднего

 

напряжения

Недавно

 

это

 

комплекс

ное

 

решение

 

было

 

дополнено

 

функцией

 

статистического

 

про

гноза

 

остаточного

 

срока

 

службы

 

кабелей

Знание

 

оставшегося

 

срока

 

службы

 

позволяет

 

более

 

точно

 

планировать

 

затраты

 

на

 

замену

 

и

 

зачастую

 

позволяет

 

отложить

 

их

 

на

 

несколько

 

лет

.

Мартин

 

Й

 

енни

 (Martin Jenny),

руководитель отдела менеджмента продукции Baur GmbH (Зульц, Австрия) 

Д

ля  менеджеров,  управляющих  ресурсами  предприятий,  становится 

все  труднее  поддерживать  работоспособность  распределительных 

сетей на основании выделенного для этого бюджета. Многие кабели 

среднего  напряжения  были  проложены  несколько  десятилетий  на-

 

зад и в настоящее время находятся на такой стадии старения, когда 

вероятность отказов повышается. Кроме того, появилась и другая, зачастую 

более высокая, нагрузка на сеть, связанная с интенсификацией ее использо-

вания, вызванной повышенным потреблением или децентрализованной по-

дачей электроэнергии.

ТЕХНИЧЕСКОЕ

 

ОБСЛУЖИВАНИЕ

ОРИЕНТИРОВАННОЕ

 

НА

 

ФАКТИЧЕСКОЕ

 

СОСТОЯНИЕ

А

 

НЕ

 

НА

 

ЗАДАННЫЕ

 

ИНТЕРВАЛЫ

 

ЗАМЕНЫ

При таких условиях экономичное обеспечение высокой эксплуатационной го-

товности и незначительного количества отказов сетей среднего напряжения 

возможно только на основании оценки состояния кабеля. Это позволяет пла-

нировать затраты на ремонт и замену не в соответствии с возрастом (рису-

нок 1), а на основании фактической степени старения (рисунок 2). В противном 

случае кабели, которые стареют быстрее, чем ожидалось, приведут к отказам 

в работе сети, а замена исправных кабелей будет выполняться раньше, чем 

это необходимо, и в обоих случаях возникнет неблагоприятное соотношение 

затрат и получаемых результатов.

Для  оценки  состояния  кабелей  среднего  напряжения  существует  два 

метода диагностики: измерение частичных разрядов и измерение коэффи-

циента  диэлектрических  потерь  (также  называемое  измерением  тангенса 

дельта  (ТД).  Измерение  частичных  разрядов  —  это  локальный  процесс. 

С  его  помощью  можно,  например,  обнаружить  дефекты  кабельной  арма-

туры или локальные частичные разряды в поврежденной полимерной или 

пропитанной бумажной изоляции. Наряду со значениями частичных разря-

дов это измерение также позволяет определить расстояние до места по-

вреждения, упрощая тем самым определение местоположения зон, подле-

жащих наблюдению или ремонту.







Page 3


background image

125

КОЭФФИЦИЕНТ

 

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

 

ПОТЕРЬ

 

ЯВЛЯЕТСЯ

 

ОСНОВАНИЕМ

ДЛЯ

 

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

 

ФАКТИЧЕСКОЙ

 

СТЕПЕНИ

 

СТАРЕНИЯ

Измерение коэффициента диэлектрических потерь, 

оценка которого будет подробно рассмотрена ниже, 

является неразрушающим методом анализа состоя-

ния кабельного участка по всей измеренной длине. 

Оно позволяет обнаружить водные триинги (повреж-

дения полимерной кабельной изоляции в результате 

воздействия  воды),  неисправные  места  в  изоляции 

кабелей с пропитанной бумажной изоляцией, а так-

же влагу в кабельной арматуре и возможные частич-

ные разряды. Поскольку с увеличением количества 

водных триингов коэффициент диэлектрических по-

терь  также  увеличивается,  его  значение  указывает 

на качество изоляционных свойств. Так, у новых ка-

белей коэффициент диэлектрических потерь близок 

к нулю, а по мере их старения его значение возрас-

тает по причине вышеуказанного воздействия влаги 

на полимерную изоляцию.

Выводы  о  состоянии  кабеля  можно  сделать 

уже  во  время  измерения  коэффициента  диэлек-

трических потерь. С помощью программного обес-

печения  Baur  4.0  можно  использовать  стандарти-

зированные  или  самостоятельно  заданные  диа-

гностические последовательности и осуществлять 

первую  оценку  уже  в  процессе  измерительных 

циклов.  Едино образные  циклы  измерения  и  сопо-

ставимость  результатов  позволяют  управляющим 

ресурсами предприятия объективно оценить состо-

яние кабельной сети. Это предоставляет им хоро-

шее обоснование для планирования мероприятий

по техническому обслужи ванию.

СТАТИСТИЧЕСКИЙ

 

ПРОГНОЗ

 

ОСТАТОЧНОГО

 

СРОКА

 

СЛУЖБЫ

Новое автономное программное обеспечение Statex 

позволяет выполнить более глубокую оценку резуль-

татов измерения, прежде всего для кабелей с поли-

мерной изоляцией (рисунок 3). ПО Statex распростра-

няется  исключительно  компанией  Baur  и  является 

совместной разработкой с компанией Korea Electric 

Power Corporation (KEPCO). В Южной Корее эта ком-

пания эксплуатирует электросеть, которая включает 

в себя 41 000 км подземного кабеля (

U

0

 = 13,2 кВ). 

Чтобы сделать обслуживание сети как можно более 

рентабельным, десять лет назад специалисты ком-

пании KEPCO тщательно изучили все вопросы диа-

гностики кабелей и сравнили наиболее популярные 

методы,  используемые  в  то  время.  После  такого 

сравнительного  анализа  было  выбрано  измерение 

частичного  разряда  и  коэффициента  диэлектриче-

ских потерь с помощью источников синусоидального 

напряжения  СНЧ  (сверхнизкой  частоты).  Затем  со-

вместно с корейским университетом Мокпо компания 

KEPCO  разработала  метод  и  программное  обеспе-

чение для прогнозирования остаточного срока служ-

бы. Компании Baur и KEPCO разработали для этого 

специальное программное обеспечение, которое те-

перь  предлагается  под  наименованием  Statex.  Оно 

было  использовано  со  значениями  измерений ,  вы-

полненных на многих кабелях с полимерной изоля-

Рис

. 1. 

Стратегия

 

вывода

 

КЛ

 

из

 

эксплуатации

основан

ная

 

на

 

возрасте

 

КЛ

приведет

 

к

 

замене

 

многих

 

кабелей

которые

 

еще

 

являются

 

исправными

 (

показаны

 

в

 

нижней

 

правой

 

части

 

диаграммы

)

Продолжительность эксплуатации, лет

Со

ст

ояние кабеля

Хорошее

0

40

20

60

10

50

30

70

П

лохо

е

Продолжительность эксплуатации, лет

Со

ст

ояние кабеля

Хорошее

0

40

20

60

10

50

30

70

П

лохо

е

Рис

. 2. 

При

 

ориентированном

 

на

 

фактическое

 

состоя

ние

 

техническом

 

обслуживании

 

сети

основанном

 

на

 

ди

агностических

 

измерениях

можно

 

продолжать

 

исполь

зовать

 

старые

 

неповрежденные