Увеличение срока эксплуатации кабелей среднего напряжения




Page 1


background image







Page 2


background image

102

ка

бе

ль

н

ы

е 

ли

н

и

и

кабельные линии

Увеличение срока 

эксплуатации кабелей 

среднего напряжения.

Практический опыт применения 

программного обеспечения statex® 

для определения остаточного срока 

службы кабельных линий и анализа 

полученных диагностических данных

Компания

 BAUR GmbH 

предлагает

 

комплексное

 

решение

 

для

 

диагностики

 

состояния

 

подземных

 

кабелей

 

среднего

 

напряже

ния

 

и

 

определения

 

остаточного

 

срока

 

службы

 

кабеля

а

 

также

 

для

 

объединения

 

всех

 

данных

 

о

 

его

 

состоянии

 

в

 

единую

 

базу

 

данных

Важным

 

компонентом

 

является

 

программное

 

обеспе

чение

 statex

®

 

для

 

оценки

 

результатов

 

измерений

В

 

данной

 

статье

 

мы

 

покажем

 

на

 

практических

 

примерах

 

преимущества

 

анализа

 

результатов

 

измерений

 

с

 

помощью

 

программного

 

обес

 

печения

 statex

®

Найер

 

Т

., 

технический консультант BAUR GmbH (Зульц, Австрия)

М

ногие подземные кабели среднего напряжения эксплуатируют-
ся десятилетиями и достигли возраста, когда следует ожидать 
отказов.  Обеспечение  высокой  эксплуатационной  надежности 
сети среднего напряжения при оптимальных затратах возможно 

только  с  помощью  оценки  состояния  кабеля.  В  профессиональном  мире 
утвердились два диагностических метода: измерение частичных разрядов 
и измерение угла диэлектрических потерь (также называемого 

tg

 

).

ИЗМЕРЕНИЕ

 

КОЭФФИЦИЕНТА

 

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

 

ПОТЕРЬ

 

ПОЗВОЛЯЕТ

 

ОПРЕДЕЛИТЬ

 

РЕАЛЬНЫЙ

 

ВОЗРАСТ

 

КАБЕЛЯ

Измерение 

tg

 

  —  это  неразрушающий  метод  оценки  всего  измеряемого 

участка кабеля, позволяющий выявить водные триинги в твердой изоляции, 
дефекты изоляции кабелей с бумажно-масляной изоляцией, влагонасыщен-
ную арматуру и, например, возможные частичные разряды. Результаты изме-
рения тангенса угла диэлектрических потерь дают комплексную информацию 
о старении кабеля и могут быть точно оценены, в частности, с помощью про-
граммного обеспечения statex

®

 компании BAUR. 

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ

 

ОСТАТОЧНОГО

 

СРОКА

 

СЛУЖБЫ

 — 

НАМНОГО

 

ТОЧНЕЕ

ЧЕМ

 

В

 

СООТВЕТСТВИИ

 

С

 IEEE 400.2-2014?

Statex

®

 обеспечивает оценку результатов измерений, которая выходит далеко 

за рамки обычного подхода. Это связано с тем, что данное программное обес-
печение использует статистические методы и, помимо соответствующих изме-
ренных значений, также обрабатывает сохраненные данные измерений других 
кабельных линий. ПО statex

®

 выдает рекомендации по срокам проведения сле-

дующих испытаний, измерений и диагностики, рассчитывает остаточный срок 
службы кабельной линии и производит сравнение состояния изоляции отдель-
ной кабельной линии относительно всей базы данных, в которой в наглядной 
форме представлены все кабели кабельного хозяйства. Таким образом, польза 
от анализа выходит далеко за рамки того, что может дать классификация на 
«хорошие»,  «для  дальнейшего  изучения»  или  «плохие»  согласно  критериям 







Page 3


background image

103

стандарта  IEEE.  Поэтому  анализ,  проведенный 
с  помощью  statex

®

,  обеспечивает  лучшую  основу 

для принятия решений (рисунок 1), например, для 
отделов технического обслуживания или планиро-
вания сети, а также для высшего руководства, кото-
рое хочет оптимально исполь зовать бюджет.

Для большинства пользователей statex

®

 точный 

прогноз оставшегося срока службы кабеля — это 
то,  что  открывает  наибольший  потенциал  эконо-
мии. Например, южнокорейская сетевая компания 
KEPCO,  разработавшая  базовую  методологию 
statex

®

  на  основе  собственных  измерительных 

данных  совместно  с  корейским  университетом 
Мокпо  (Mokpo  National  University),  смогла  значи-
тельно  увеличить  срок  эксплуатации  кабельных 
линий среднего напряжения при проведении диа-
гностики кабельного хозяйства с использованием 
технологии  statex

®

.  По  сравнению  с  оценкой  по 

критериям IEEE средний остаточный срок службы 
увеличился примерно на одиннадцать лет.

На примере одной сетевой компании из Герма-

нии мы покажем, что даже простая рекомендация 
по проведению следующего диагностического из-
мерения  сама  по  себе  дает  экономические  пре-
имущества.

ПРИМЕР

 

ИЗ

 

ПРАКТИКИ

 1: 

БОЛЕЕ

 

ЭФФЕКТИВНОЕ

 

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

 

ДИАГНОСТИЧЕСКИХ

 

ВОЗМОЖНОСТЕЙ

Сетевая  компания  использует  измерение 

tg

 

 

в  ходе  испытания  синусоидальным  напряжением 
СНЧ  на  ответственных  или  сильно  нагруженных 
кабелях среднего напряжения. До использования 
statex

®

  наиболее  важные  30%  кабелей  подверга-

лись  измерению  коэффициента  потерь  каждые 
четыре года, а еще 30% менее важных кабелей — 
каждые  восемь  лет.  Коэффициент  потерь  не  из-
мерялся  на  оставшихся  40%  кабельных  линий. 
На основе измеренных значений с помощью про-
граммного  обеспечения  был  рассчитан  остаточ-
ный срок полезного использования кабелей.

В  начале  2020  года  оператор  сети  установил 

statex

®

  и  применил  программное  обеспечение 

к  результатам  500  измерений  коэффициента  по-
терь  в  ходе  теста.  Среди  прочего  это  показало, 
что  время  до  следующего  измерения  коэффи-
циента потерь может быть увеличено: в среднем 
это привело к тому, что этот период стал 6,4 года. 
Это  позволило  увеличить  ежегодное  количество 
диагностируемых  кабельных  линий  на  7%.  Кро-
ме  того,  компания  теперь  не  проводит  измере-
ния  на  новых  КЛ,  где  процессы  выгазовывания 
изоляции  еще  не  завершились  (пользователям 
statex

®

  рекомендуется  указывать  точку  нача-

ла  деградации  —  обычно  это  десять  или  более 
лет  для  кабелей  с  пластмассовой  изоляцией). 
Это  высвобождает  дополнительные  мощности 
для  измерения  кабелей,  позволяя  ежегодно  диа-
гностировать  на  17%  больше  КЛ.  Большее  ко-
личество  диагностических  измерений  приводит 
к большей прозрачности и сокращает их себесто-
имость.  Таким  образом,  по  оценкам  оператора 
сети, statex

®

 окупается чуть более чем за два года 

только  за  счет  более  эффективного  использования 
диагностических  мощностей,  даже  не  учитывая  иные
положительные эффекты.

ПРИМЕР

 

ИЗ

 

ПРАКТИКИ

 2:

БЕЗОПАСНОЕ

 

ОБНАРУЖЕНИЕ

 

КРИТИЧЕСКИ

 

ВАЖНЫХ

 

КАБЕЛЕЙ

Для другого пользователя statex

®

 (оператора сети в од-

ном из азиатских мегаполисов) программное обеспече-
ние демонстрирует, насколько точно могут быть даны ре-
комендации по действиям и определен остаточный срок 
службы.  Кабели,  диагностированные  в  мае  2021  года, 
включали смешанный кабель (рисунок 2) длиной 229 м, 
наиболее изношенный отрезок которого — трехфазный 
кабель с бумажно-масляной изоляцией (БМИ) 42-летней 
давности, часть — новый кабель с изоляцией из сшитого 
полиэтилена,  а  самый  протяженный  отрезок  —  кабель 
с изоляцией СПЭ первого поколения, измерение коэф-
фициента  потерь  которого  показало  значения,  свиде-
тельствующие  о  высоком  уровне  старения  изоляции, 
а также о наличии влаги в соединении. Кроме того, на-
блюдались высокие частичные разряды на расстоянии 
54  м  (в  переходной  муфте)  и  еще  более  заметные  на 
расстоянии 78 м, где был диагностирован развивающий-
ся дефект в изоляции СПЭ.

Statex

®

 рассчитал остаточный срок службы для этих 

кабелей  —  менее  двух  лет,  что  соответствует  оцен-
ке  «очень  плохо»,  и  рекомендовал  принять  срочные 
меры,  которые,  однако,  не  могли  быть  выполнены  не-
медленно. Срочность была подтверждена только через 
пять недель в результате повреждения кабеля, которое 

Рис

. 1. 

Наглядный

 

пример

 

принципа

 

работы

 

математиче

ской

 

модели

 

программного

 

обеспечения

 statex

®

 

при

 

опреде

лении

 

остаточного

 

срока

 

службы

 

кабельной

 

линии

Срок службы КЛ, лет

Со

ст

о

яние КЛ

Х

орошее

0

40

20

60

10

50

30

70

П

л

охо

е

Прогнозирование продолжительности срока достижения критической 
точки: как правило, процесс старения кабелей СПЭ начинается только 
через  десять  лет  (DSP  =  точка  начала  деградации),  когда  антиокси-
данты в изоляции кабеля переходят в газообразное состояние. Про-
граммное обеспечение statex

®

 может рассчитать индекс старения изо-

ляции и оставшийся срок службы КЛ до достижения критической точки 
(CP), используя измеренные значения 

tg

 

. При повторных измерениях 

statex

®

 пересчитывает индекс старения и остаточный срок службы.

Рис

. 2. 

Схематическое

 

изображение

 

структуры

исследуемого

 

кабельного

 

участка

49 м 54 м

229 м

12 м

БМИ

Изоляция из СПЭ

Начало

Конец

 5 (68) 2021







Page 4