Об опыте проведения диагностических испытаний кабельных линий 110–220 кВ установкой OWTS HV 250

Page 1
background image

Page 2
background image

136

Сборник докладов XIX заседания Ассоциации электроснабжения городов России «ПРОГРЕССЭЛЕКТРО»

МАСЛЕННИКОВ А.Н.,

 директор ЗАО «Нижегородсетькабель»,

ИГНАТКИН Д.Н.,

 

инженер лаборатории высоковольтных испытаний ЗАО «Нижегородсетькабель»

ОБ ОПЫТЕ ПРОВЕДЕНИЯ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ 
ИСПЫТАНИЙ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ 110–220 КВ 
УСТАНОВКОЙ OWTS HV 250

В 

 связи с модернизацией энергосетей, 
внедрением новых технологий, повы-
шением требований, предъявляемых к 

качеству электроэнергии, в России всё большее 
распространение получают кабельные линии 
110—500 кВ.

Вопрос диагностики и эффективного контроля 

качества изоляции при эксплуатации КЛ высо-
кого напряжения остался открытым. У органи-
заций, занимающихся их эксплуатацией, нет 
инструмента для проведения испытаний кабель-
ных систем на 110—220 кВ. На предприятиях-
производителях кабеля качество продукции в 
заводских условиях проверяется с помощью 
различных резонансных установок, весьма габа-
ритных по своим размерам и массе. Их приме-
нение для испытания КЛ в полевых условиях не 
представляется возможным.

После прокладки кабельных линий и монтажа 

кабельных муфт единственным возможным 
способом проверки работоспособности линии и 
качества работ монтажных организаций оказа-
лось простое включение линии в работу без 
нагрузки на 24 часа, что не является испытанием 

и даёт лишь иллюзорные гарантии правильности 
монтажа линии.

В настоящее время в России

 

появилось 

уникальное оборудование, позволяющее прово-
дить, во-первых, испытание повышенным напря-
жением, а во-вторых — диагностику КЛ 110—
220 кВ на наличие частичных разрядов с опреде-
лением их локализации.

Для начала поясним понятие частичных 

разрядов. ЧР — это электрический разряд, 
шунтирующий часть изоляции и не вызывающий 
значительного изменения напряжения между 
электродами. Однако в местах образования ЧР 
проходят процессы старения и разрушения твер-
дой изоляции, что неминуемо приводит к пробою.

Основными местами образования ЧР являют-

ся щели и пустоты в муфтах, образовавшиеся 
как в процессе эксплуатации, так и вследствие 
неправильно выполненного монтажа (рис. 1).

Диагностика КЛ на наличие ЧР позволяет 

выявить места разрушения изоляции до насту-
пления её пробоя и, как следствие, провести 
ремонтно-восстановительные работы, избегая 
аварийных режимов работы электросетей.

Метод измерения частичных разрядов облада-

ет рядом неоспоримых преимуществ, позволяю-
щих повысить надёжность и бесперебойность 
снабжения потребителя.

Данный метод был реализован на базе лабо-

ратории высоковольтных испытаний OWTS 
HV 250 (рис. 2), позволяющей проводить следую-
щие мероприятия:
•  испытание изоляции КЛ 110—220 кВ повышен-

ным напряжением;

1 — щель; 2 — пустоты;
3 — пустоты с проводниками 

Рис. 1. Основные места образования ЧР


Page 3
background image

137

6–8 февраля 2013 г. Ханты-Мансийск

•  определение уровня диэлектрических потерь;
•  выявление и локализация мест дефектов;
•  неразрушающий метод работы;
• предупреждение аварий;
и  соответствует российским стандартам ГОСТ Р 

МЭК 60840 и ГОСТ Р МЭК 60067.
В состав установки входит катушка индук-

тивности, в совокупности с ёмкостью КЛ мы 
получаем колебательный контур, генерирующий 
осциллирующее затухающее гармоническое 
напряжением с пиковым значением 250 кВ 
(рис. 3).

При подаче гармонического осциллирующего 

напряжения в лаборатории OWTS HV 250 измеря-
ется уровень частичных разрядов, возникающих 
в линии. По результатам компьютерной обработ-
ки данных с помощью специального программ-
ного обеспечения можно получить информацию 
о величине диэлектрических потерь в кабеле, 
построить карту распределения ЧР, обнаружить 
и локализовать места их образования. Места 
локализации ЧР указывают на наличие мест с 
дефектами в изоляции, а их величина — 
на степень их опасности.

Ниже показаны диаграммы измерения 

ЧР на одной из линий. На рис. 4 видно, 
что ЧР сконцентрированы на расстояниях 
320 и 780 метров. Это говорит о наличии 
слабых мест в этих точках. А уровень ЧР и 
напряжение их зажигания дает информа-
цию о степени опасности обнаруженного 
дефекта (необходимости проведении 
ремонта линии, сроках повторного прове-
дения диагностического испытания).

В процессе испытания постоянно 

контролируется величина диэлектриче-
ских потерь и её изменение в процессе 
испытания линии (рис. 5).

Рис. 2. Внешний вид установки OWTS

1 — блок делителя;
2 — катушка индуктивности;
3 — блок переключателя;
4 — блок источника высокого напряжения;
5 — ноутбук;
6 — блок включения/отключения.

Рис. 3. Принцип работы установки OWTS

Рис. 4.

 

Карта распределения частичных разрядов


Page 4
background image

138

Сборник докладов XIX заседания Ассоциации электроснабжения городов России «ПРОГРЕССЭЛЕКТРО»

В декабре 2010 года были проведены первые 

в России испытания кабельных линий 220 кВ 
в Москве на линии «ТЭЦ-21 — Дубнинская 1». 
За прошедшее с того момента время нашими 
сотрудниками было проведено 47 испытаний 
КЛ 110—220 кВ в Москве, Московской области, 
Санкт-Петербурге, Казани, подтвердивших 
действенность данного метода на практике 
(рис. 6). 

Практика испытаний компании показывает, 

что при прокладке КЛ и последующем монтаже 
арматуры нередко возникают места скопления 
ЧР, то есть места ускоренного старения изоля-
ции. Необходимы испытания и контроль качества 
электромонтажных работ.

Находящийся в

 

ЗАО «Нижего-

родсетькабель» инструмент спосо-
бен испытывать КЛ повышенным 
напряжением в полевых условиях, 
труднодоступных местах и ограни-
ченных пространствах.

Появление новых объектов в 

энергетике потребовало измене-
ния старых и внедрения новых 
нормативных документов. Поэтому 
1 июля 2012 года Приказом Феде-
рального агентства по техническо-
му регулированию и метрологии 
были введены

 

в действие

 

новые 

ГОСТы: ГОСТ Р МЭК 60840-2011 
«Кабели силовые с экструдирован-
ной изоляцией и арматура к ним на 
номинальное напряжение свыше 

30 кВ (U

m

=36 кВ) до 150 кВ (U

m

=170 кВ). Методы 

испытания и требования к ним» и аналогичный 
ему ГОСТ Р МЭК 62067-2011 «Кабели силовые 
с экструдированной изоляцией и арматура к 
ним на номинальное напряжение свыше 150 кВ 
(U

m

=170 кВ) до 500 кВ (U

m

=550 кВ). Методы испы-

тания и требования к ним».

Данные нормативные документы требуют 

обязательных испытаний кабельных линий с 
экструдированной изоляцией и арматурой к ним на 
номинальное напряжение 35—220 кВ. При вводе 
кабеля в эксплуатацию является обязательным: 
• 

испытание повышенным напряжением;

 

•  определение уровня частичных разрядов;

 

•  определение диэлектрических потерь

.

Подводя итог, хотелось бы ещё раз подчер-

кнуть, что лаборатория высоковольтных испыта-
ний OWTS HV 250 представляет собой универ-
сальный инструмент, позволяющий проводить 
испытания повышенным напряжением КЛ 110—
220 кВ (табл.). А уникальность её заключается в 
богатом наборе диагностических возможностей, 
благодаря которым для заказчика, помимо прове-
дения испытания, формируется отчёт о техниче-
ском состоянии КЛ, готовности к эксплуатации, 
наличии проблемных мест и степени опасности 
выявленных дефектов изоляции, даются рекомен-
дации по дальнейшей эксплуатации.

Рис. 6. Работа на линии 110 кВ в Санкт-Петербурге

Номинальное 

напряжение, кВ

Количе-

ство линий 

Протяжён-

ность, м

Общее количе-

ство муфт

Места скопления 

ЧР в муфтах

соотношение, % 

110 кВ

19

44541

144

2

1,38

220 кВ

28

95604

288

10

3,47

Рис. 5. Диаграмма динамики диэлектрических потерь

Напряж

ение, кВ (Пик)

Диэ

л. потери, %

ЧР (рС)


Читать онлайн

В связи с модернизацией энергосетей, внедрением новых технологий, повышением требований, предъявляемых к качеству электроэнергии, в России всё большее распространение получают кабельные линии 110—500 кВ.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»