Увеличение срока эксплуатации кабелей среднего напряжения

Page 1

Page 2

102

ка

бе

ль

ли

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

определения

остаточного

срока

службы

кабеля

также

для

объединения

всех

данных

его

состоянии

единую

базу

данных

Важным

компонентом

является

программное

обеспе

–

чение

statex

для

оценки

результатов

измерений

данной

статье

мы

покажем

на

практических

примерах

преимущества

анализа

результатов

измерений

помощью

программного

обес

печения

statex

Найер

технический консультант BAUR GmbH (Зульц, Австрия)

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



ИЗМЕРЕНИЕ

КОЭФФИЦИЕНТА

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

ПОТЕРЬ

ПОЗВОЛЯЕТ

ОПРЕДЕЛИТЬ

РЕАЛЬНЫЙ

ВОЗРАСТ

КАБЕЛЯ

Измерение



— 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

СООТВЕТСТВИИ

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

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

БОЛЕЕ

ЭФФЕКТИВНОЕ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

ДИАГНОСТИЧЕСКИХ

ВОЗМОЖНОСТЕЙ

Сетевая компания использует измерение



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

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

яние КЛ

орошее

охо

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



. 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

104

тервал между испытаниями, тем самым не нагружая
КЛ лишний раз (см. также пример 1).

ПРИМЕР

ИЗ

ПРАКТИКИ

УВЕЛИЧЕНИЕ

СРОКА

СЛУЖБЫ

КАБЕЛЯ

Австрийский оператор сети считает большим пре-
имуществом то, что с помощью программного обес-
печения statex

ему больше не нужно полагаться на

грубую  классификацию  согласно  международным
стандартам (по критериям IEEE), а можно получать
точные  прогнозы  остаточного  срока  службы.  На-
сколько точны эти прогнозы, можно увидеть, срав-
нив  прошлые  измерения  с  текущими.  Например,
в 2017 году на КЛ с пластмассовой изоляцией были
измерены  значения,  которые  при  оценке  по  крите-
риям IEEE привели бы к его выводу из эксплуатации
(значения  превышали  порог  высокого  риска).  Зави-
симость  тангенса  угла  диэлектрических  потерь  от
приложенного  напряжения  с  индикацией  пороговых
значений согласно критериям стандарта IEEE пред-
ставлена на рисунке 5.

Однако последующая оценка значений, изме-

ренных в 2017 году, с помощью statex

в 2021 году

произошло  на  расстоянии  78  м  от  начала  кабеля  —
в  вышеупомянутом  слабом  месте  в  кабеле  СПЭ.
Поскольку  заменить  весь  кабель  в  короткий  срок  не
представлялось  возможным,  была  заменена  только
секция и установлены две дополнительные муфты на
53 м и 88 м, а участок кабеля между ними был обнов-
лен (рисунок 3).

Пример окисления кабельный линии впоследствии

замененного участка приведен на рисунке 4.

Последующее измерение коэффициента потерь

привело к снижению значения



примерно на 60%

и позволило оценить оставшийся срок службы КЛ
в еще десять лет. Также программное обеспечение
statex

предоставило рекомендацию по проведе-

нию следующего диагностического обследования
в 2026 году. Из-за прогрессирующего окисления экра-
на и оболочки, начиная с нового соединения на 88 м
и далее, оператор сети получил рекомендацию от экс-
перта по кабельным сетям заменить и этот участок ка-
беля в среднесрочной перспективе.

Этот пример показывает, что рассчитанный очень

непродолжительный срок службы оказался верной
оценкой, что, к огорчению оператора сети, подтвер-
дил случай неисправности, произошедший вскоре по-
сле этого. Однако ремонтные мероприятия позволили
снова продлить срок службы на много лет.

Оператор сети, который проводит диагностику

кабелей с 2010 года, учитывал значения прошлых
измерений коэффициента потерь в statex

и таким

образом  смог  рассчитать  оставшийся  срок  службы
и  рекомендации  для  последующих  измерений.  Это
положительно влияет на инвестиционное планирова-
ние  компании  и  позволяет  увеличить  временной  ин-

Рис

. 3.

Схематическое

изображение

структуры

иссле

–

дуемой

кабельной

линии

после

проведения

мероприятий

по

замене

неисправного

участка

Рис

. 4.

Состояние

изоляции

неисправного

участка

КЛ

на

длине

53–88

Рис

. 5.

Оценка

состояния

изоляции

КЛ

изоляцией

из

СПЭ

при

измерении



по

критериям

стандарта

IEEE

КАБЕЛЬНЫЕ

ЛИНИИ

Новый

кусок

Окисление

88 м

53 м

49 м

12 м

БМИ

СПЭ

Начало

Конец

Page 5

105

показала срок службы еще в восемь лет на момент
расчета (то есть до 2029 года) КЛ с самым продол-
жительным сроком службы. Чтобы проверить согла-
сованность результатов, пользователь сравнил этот
прогноз с прогнозом, основанным на измерении вес-
ной 2021 года, — и это привело к тому, что остаточ-
ный срок службы наихудшей КЛ в настоящее время
составляет девять лет.

И наоборот, в другом примере, кабель с бумажно-

масляной изоляцией был определен как более ста-
рый, чем классифицировалось ранее. У него были
сильно завышенные значения



на фазе 2, а зна-

чение TD-skirt указывало на старую изоляцию. Зави-
симость тангенса угла диэлектрических потерь на КЛ
с  БМИ  от  приложенного  напряжения  с  индикацией
пороговых  значений  согласно  критериям  стандар-
та  IEEE  представлена  на  рисунке  6.  Коэффициент
TD-skirt показывает, насколько стабильно ведет себя



в течение одного измерительного цикла. Напри-

мер, постоянное увеличение или уменьшение значе-
ния



или его колебания в пределах уровня напря-

жения могут указывать на степень старения. Чтобы
определить TD-skirt, statex

проводит виртуальную

линию между наибольшим и наименьшим значением



из восьми последовательных измерений. Откло-

нение



(статистического



) также свидетельствует

о сильном старении кабеля.

В итоге, по результатам оценки измерений statex

остаточный срок службы составил всего около трех
лет, тогда как классификация на основе абсолютных
измеренных значений коэффициента потерь отнес-
ла бы эти кабели к некритичным (на рисунке 6 из-
меренные значения не превышают порог риска или
превышают его очень незначительно).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, определенно существуют различные
аргументы  в  пользу  статистической  оценки  измере-
ний  коэффициента  потерь  с  помощью  программно-
го  обеспечения  statex

. Те компании, которые уже

создали свою систему прогнозирования остаточного
срока  службы,  все  равно  выигрывают  —  в  данном
случае за счет лучшей классификации диагностиче-
ских  возможностей  и,  как  следствие,  большей  про-
зрачности  состояния  всего  кабельного  хозяйства
(пример 1).

Пользователи, проводящие диагностику и оцен-

ку кабеля с помощью statex

впервые, смогут точно

предсказать  остаточный  срок  службы  и  своевре-
менно планировать инвестиции по замене КЛ. Про-
дление  срока  использования  кабеля  в  среднем  на
несколько лет без дополнительных рисков не явля-
ется чем-то необычным и позволяет оптимально ис-
пользовать  бюджеты  на  техническое  обслуживание
в соответствии со спросом. В качестве альтернативы
сэкономленные средства могут быть направлены на
меры по увеличению надежности сетей, чтобы под-
готовить  их  к  более  высоким  требованиям  в  ходе
трансформационных  процессов  нового  энергетиче-
ского подхода.

Дополнительным аспектом использования statex

и  диагностики  кабеля  с  помощью  измерения  коэф-
фициента диэлектрических потерь и частичного раз-
ряда является то, что скрытые неисправности часто
могут быть обнаружены на ранней стадии, и ремонт
может быть лучше спланирован. Это также приводит
к  экономическим  преимуществам,  например,  благо-
даря  оптимальной  координации  строительных  или
земляных работ.

АО «Пергам-Инжиниринг» — официальный предста витель компании Baur в России и странах СНГ.

К вашим услугам вся линейка оборудования Baur, а также авторизованный сервисный центр.

[email protected]

www.pergam.ru/statex

Рис

. 6.

Оценка

состояния

изоляции

КЛ

бумажно

–

масляной

изоляцией

при

измерении



по

критериям

стандарта

IEEE

www.baur.at

headoﬃ

[email protected]

(Фотоматериалы: BAUR GmbH)

№

5 (68) 2021

Оригинал статьи: Увеличение срока эксплуатации кабелей среднего напряжения

Читать онлайн

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 напряжения и определения остаточного срока службы кабеля, а также для объединения всех данных о его состоянии в единую базу данных. Важным компонентом является программное обеспечение statex^® для оценки результатов измерений. В данной статье мы покажем на практических примерах преимущества анализа результатов измерений с помощью программного обеспечения statex^®.

Найер Т., технический консультант BAUR GmbH (Зульц, Австрия)

Многие подземные кабели среднего напряжения эксплуатируются 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 δ).

ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ ПОЗВОЛЯЕТ ОПРЕДЕЛИТЬ РЕАЛЬНЫЙ ВОЗРАСТ КАБЕЛЯ

Измерение tg δ — это неразрушающий метод оценки всего измеряемого участка кабеля, позволяющий выявить водные триинги в твердой изоляции, дефекты изоляции кабелей с бумажно-масляной изоляцией, влагонасыщенную арматуру и, например, возможные частичные разряды. Результаты измерения тангенса угла диэлектрических потерь дают комплексную информацию о старении кабеля и могут быть точно оценены, в частности, с помощью программного 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 обеспечение использует статистические методы и, помимо соответствующих измеренных значений, также обрабатывает сохраненные данные измерений других кабельных линий. ПО statex^® выдает рекомендации по срокам проведения следующих испытаний, измерений и диагностики, рассчитывает остаточный срок службы кабельной линии и производит сравнение состояния изоляции отдельной 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 стандарта IEEE. Поэтому анализ, проведенный с помощью statex^®, обеспечивает лучшую основу для принятия решений (рисунок 1), например, для отделов технического обслуживания или планирования сети, а также для высшего руководства, которое хочет оптимально использовать бюджет.

*Рис. 1. Наглядный пример принципа работы математической модели программного обеспечения statex^® при* *определении остаточного срока службы кабельной линии*

Для большинства пользователей statex^® точный прогноз оставшегося срока службы кабеля — это то, что открывает наибольший потенциал экономии. Например, южнокорейская сетевая компания KEPCO, разработавшая базовую методологию statex^® на основе собственных измерительных данных совместно с корейским университетом Мокпо (Mokpo National University), смогла значительно увеличить срок эксплуатации кабельных линий среднего напряжения при проведении диагностики 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 Германии мы покажем, что даже простая рекомендация по проведению следующего диагностического измерения сама по себе дает экономические преимущества.

ПРИМЕР ИЗ ПРАКТИКИ 1: БОЛЕЕ ЭФФЕКТИВНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ

Сетевая компания использует измерение tg δ в ходе испытания синусоидальным напряжением СНЧ на ответственных или сильно нагруженных кабелях среднего напряжения. До использования statex^® наиболее важные 30% кабелей подвергались измерению коэффициента потерь каждые четыре года, а еще 30% менее важных кабелей — каждые восемь лет. Коэффициент потерь не измерялся на оставшихся 40% кабельных линий. На основе измеренных значений с помощью программного обеспечения был рассчитан остаточный срок полезного использования кабелей.

В начале 2020 года оператор сети установил statex^® и применил программное обеспечение к результатам 500 измерений коэффициента потерь в ходе теста. Среди прочего это показало, что время до следующего измерения коэффициента 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%. Кроме того, компания теперь не проводит измерения на новых КЛ, где процессы выгазовывания изоляции еще не завершились (пользователям statex^® рекомендуется указывать точку начала деградации — обычно это десять или более лет для кабелей с пластмассовой изоляцией). Это высвобождает дополнительные мощности для измерения кабелей, позволяя ежегодно диагностировать на 17% больше КЛ. Большее количество диагностических измерений приводит к большей прозрачности и сокращает их себестоимость. 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 одном из азиатских мегаполисов) программное обеспечение демонстрирует, насколько точно могут быть даны рекомендации 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 коэффициента потерь которого показало значения, свидетельствующие о высоком уровне старения изоляции, а также о наличии влаги в соединении. Кроме того, наблюдались высокие частичные разряды на расстоянии 54 м (в переходной муфте) и еще более заметные на расстоянии 78 м, где был диагностирован развивающийся дефект в изоляции СПЭ.

*Рис. 2. Схематическое изображение структуры исследуемого кабельного участка*

Statex^® рассчитал остаточный срок службы для этих кабелей — менее двух лет, что соответствует оценке «очень плохо», и рекомендовал принять срочные меры, которые, однако, не могли быть выполнены немедленно. Срочность была подтверждена только через пять недель в результате повреждения кабеля, которое произошло на расстоянии 78 м от начала кабеля — в вышеупомянутом слабом месте в кабеле СПЭ. Поскольку заменить весь кабель в короткий срок не представлялось возможным, была заменена только секция и установлены две дополнительные муфты на 53 м и 88 м, а участок кабеля между ними был обновлен (рисунок 3).

*Рис. 3. Схематическое изображение структуры исследуемой кабельной линии после проведения мероприятий по* *замене неисправного участка*

Пример окисления кабельный линии впоследствии замененного участка приведен на рисунке 4.

*Рис. 4. Состояние изоляции неисправного участка КЛ на длине 53–88 м*

Последующее измерение коэффициента потерь примерно на 60% привело к снижению значения tg δ и позволило оценить оставшийся срок службы КЛ в еще десять лет. Также программное обеспечение statex^® предоставило рекомендацию по проведению следующего диагностического обследования в 2026 году. Из-за прогрессирующего окисления экрана и оболочки, начиная с нового соединения на 88 м и далее, оператор сети получил рекомендацию от эксперта по кабельным сетям заменить и этот участок кабеля в среднесрочной перспективе.

Этот пример показывает, что рассчитанный очень непродолжительный срок службы оказался верной оценкой, что, к огорчению оператора сети, подтвердил случай неисправности, произошедший вскоре после этого. Однако ремонтные мероприятия позволили снова продлить срок службы на много лет.

Оператор сети, который проводит диагностику кабелей с 2010 года, учитывал значения прошлых измерений коэффициента потерь в statex^® и таким образом смог рассчитать оставшийся срок службы и рекомендации для последующих измерений. Это положительно влияет на инвестиционное планирование компании и позволяет увеличить временной интервал между испытаниями, тем самым не нагружая КЛ лишний раз (см. также пример 1).

ПРИМЕР ИЗ ПРАКТИКИ 3: УВЕЛИЧЕНИЕ СРОКА СЛУЖБЫ КАБЕЛЯ

Австрийский оператор сети считает большим преимуществом то, что с помощью программного обеспечения statex^® ему больше не нужно полагаться на грубую классификацию согласно международным стандартам (по критериям IEEE), а можно получать точные прогнозы остаточного срока службы. Насколько точны эти прогнозы, можно увидеть, сравнив прошлые измерения с текущими. Например, в 2017 году на КЛ с пластмассовой изоляцией были измерены значения, которые при оценке по критериям IEEE привели бы к его выводу из эксплуатации (значения превышали порог высокого риска). Зависимость тангенса угла диэлектрических потерь от приложенного напряжения с индикацией пороговых значений согласно критериям стандарта IEEE представлена на рисунке 5.

*Рис. 5. Оценка состояния изоляции КЛ с изоляцией из СПЭ при измерении tg* δ *по критериям стандарта IEEE*

Однако последующая оценка значений, измеренных в 2017 году, с помощью statex^® в 2021 году показала срок службы еще в восемь лет на момент расчета (то есть до 2029 года) КЛ с самым продолжительным сроком службы. Чтобы проверить согласованность результатов, пользователь сравнил этот прогноз с прогнозом, основанным на измерении весной 2021 года, — и это привело к тому, что остаточный срок службы наихудшей КЛ в настоящее время составляет девять лет.

И наоборот, в другом примере, кабель с бумажно-масляной изоляцией был определен как более старый, чем классифицировалось ранее. У него были сильно завышенные значения tg δ на фазе 2, а значение TD-skirt указывало на старую изоляцию. Зависимость тангенса угла диэлектрических потерь на КЛ с БМИ от приложенного напряжения с индикацией пороговых значений согласно критериям стандарта IEEE представлена на рисунке 6. Коэффициент TD-skirt показывает, насколько стабильно ведет себя tg δ в течение одного измерительного цикла. Например, постоянное увеличение или уменьшение значения tg δ или его колебания в пределах уровня напряжения могут указывать на степень старения. Чтобы определить TD-skirt, statex^® проводит виртуальную линию между наибольшим и наименьшим значением tg δ из восьми последовательных измерений. Отклонение tg δ (статистического Δ) также свидетельствует о сильном старении кабеля.

*Рис. 6. Оценка состояния изоляции КЛ с бумажно-масляной изоляцией при измерении tg* δ *по критериям стандарта IEEE*

В итоге, по результатам оценки измерений statex^®, остаточный срок службы составил всего около трех лет, тогда как классификация на основе абсолютных измеренных значений коэффициента потерь отнесла бы эти кабели к некритичным (на рисунке 6 измеренные значения не превышают порог риска или превышают его очень незначительно).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, определенно существуют различные аргументы в пользу статистической оценки измерений коэффициента потерь с помощью программного обеспечения statex^®. Те компании, которые уже создали свою систему прогнозирования остаточного срока службы, все равно выигрывают — в данном случае за счет лучшей классификации диагностических возможностей и, как следствие, большей прозрачности состояния всего кабельного хозяйства (пример 1).

Пользователи, проводящие диагностику и оценку кабеля с помощью statex^® впервые, смогут точно предсказать остаточный срок службы и своевременно планировать инвестиции по замене КЛ. Продление срока использования кабеля в среднем на несколько лет без дополнительных рисков не является чем-то необычным и позволяет оптимально использовать бюджеты на техническое обслуживание в соответствии со спросом. В качестве альтернативы сэкономленные средства могут быть направлены на меры по увеличению надежности сетей, чтобы подготовить их к более высоким требованиям в ходе трансформационных процессов нового энергетического подхода.

Дополнительным аспектом использования statex^® и диагностики кабеля с помощью измерения коэффициента диэлектрических потерь и частичного разряда является то, что скрытые неисправности часто могут быть обнаружены на ранней стадии, и ремонт может быть лучше спланирован. Это также приводит к экономическим преимуществам, например, благодаря оптимальной координации строительных или земляных работ.