И. Н. Привалов Современные методы и технические средства для испытаний и диагностики силовых кабельных линий

Скачать 1.27 Mb.

Название	И. Н. Привалов Современные методы и технические средства для испытаний и диагностики силовых кабельных линий
страница	1/11
Тип	Учебное пособие

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Учебное пособие

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ПЕТЕРБУРГСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ РУКОВОДЯЩИХ

РАБОТНИКОВ И СПЕЦИАЛИСТОВ

(ПЭИПК)
КАФЕДРА ДИАГНОСТИКИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

И.Н. Привалов

Современные методы и технические средства

для испытаний и диагностики силовых кабельных линий

номинальным напряжением до 35 кВ включительно

Учебное пособие

Санкт-Петербург

2008

УДК 621.315.2

ПРИВАЛОВ ИГОРЬ НИКОЛАЕВИЧ, кандидат технических наук

Современные методы и технические средства для испытаний и диагностики

силовых кабельных линий номинальным напряжением до 35 кВ включительно

Учебное пособие
Одобрено и рекомендовано к опубликованию ученым советом института.

Протокол № от 2008 г.

Выполнен обзор и анализ применяемых в России и за рубежом методов испытаний и диагностики силовых кабельных линий номинальным напряжением до 35 кВ включительно с разными типами изоляции, а также методов обнаружения и локализации повреждений в них.

Рассмотрены как регламентированные, традиционно применяемые в России, методы испытаний и контроля состояния силовых кабельных линий, так и современные щадящие и неразрушающие методы испытаний и диагностики силовых кабельных линий в условиях эксплуатации. Приведены описание и технические характеристики современного испытательного и диагностического оборудования последних разработок как зарубежных, так и отечественных фирм.

Выбраны наиболее эффективные методы щадящих и неразрушающих испытаний и диагностики применительно к распространенным в России типам силовых кабелей напряжением до 35 кВ включительно, внедрение которых будет способствовать повышению надежности электроснабжения потребителей, а также позволит эффективнее планировать ремонт и замену кабельных линий по их фактическому техническому состоянию.

Учебное пособие предназначено для работников кабельных сетей энергосистем и промышленных предприятий.

Научный редактор:

 Петербургский энергетический институт повышения квалификации руководящих

работников и специалистов

Санкт-Петербург

2008

Введение.

В настоящее время нормальная работа систем электроснабжения промышленных предприятий, транспорта, сельского, коммунального и других отраслей хозяйства невозможна без надежной работы силовых кабелей низких и средних классов напряжения.

В России силовые кабели на номинальное напряжение до 35 кВ включительно выпускаются с пропитанной бумажной изоляцией [1], c пластмассовой изоляцией [2] и c резиновой изоляцией [3], причем наиболее массовым видом продукции являются кабели с пропитанной бумажной изоляцией (кабели с вязкой пропиткой).

Наиболее удобны в эксплуатации силовые кабели с экструдированной пластмассовой изоляцией. При этом наибольшее распространение получили силовые кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ-кабели, XLPE-кабели). Преимущества кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена обусловили повсеместное их применение в развитых странах и заметное сокращение использования других типов силовых кабелей в распределительных сетях. В России силовые кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена на номинальное напряжение до 35 кВ включительно также находят все более широкое применение. Ряд кабельных заводов России освоил производство этих кабелей [4] с использованием современных технологий. Выпускаемые кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена соответствуют международному стандарту [5].

В процессе эксплуатации силовые кабельные линии (КЛ) подвергаются комплексному воздействию различных факторов: воздействие электрического поля, вызывающее электрическое старение изоляции; воздействие теплового поля, вызывающее тепловое старение и окисление изоляции; увлажнение изоляции, приводящее к ухудшению электрофизических характеристик изоляции; механическое старение и повреждение под воздействием вибрации, электродинамических усилий и механических нагрузок; химическое старение под влиянием агрессивных веществ. Старение изоляции силовых кабелей в результате длительного воздействия эксплуатационных факторов может привести к пробою кабелей при достижении предельных значений характеристик изоляции.

Для предупреждения аварий на КЛ и разработки стратегии по замене силовых кабелей с опасными дефектами или с выработанным ресурсом изоляции необходимо иметь достоверную информацию о текущем состоянии изоляции кабелей. Для оценки состояния изоляции силовых кабелей в условиях эксплуатации применяются различные методы испытаний и диагностики, в том числе традиционно используемые и новые современные методы.

1. Регламентированные методы испытаний и контроля состояния силовых кабельных линий напряжением до 35 кВ в условиях эксплуатации.

Силовые КЛ на номинальное напряжение до 35 кВ включительно при вводе в эксплуатацию, а также в процессе эксплуатации подвергаются испытаниям и контролю состояния в соответствии с действующими в России нормативными документами [6, 7, 8].

Нормы испытаний силовых КЛ на номинальное напряжение до 35 кВ включительно в условиях эксплуатации приведены в табл. 1. Они включают в себя следующие виды проверок, измерений и испытаний:

1) Измерение сопротивления изоляции.

Измерение сопротивления изоляции производится при вводе КЛ в эксплуатацию, после ремонта и в процессе эксплуатации до и после испытания повышенным напряжением.

Измерения сопротивления изоляции кабелей производится между жилой и металлическим экраном (оболочкой) или между жилами (для трехжильных кабелей в общей оболочке) мегаомметром на напряжение 2500 В. Отчеты величины сопротивления изоляции по шкале мегаомметра производятся через 1 мин с момента приложения напряжения.

У силовых КЛ на напряжение 1 кВ и ниже значение сопротивления изоляции должно быть не ниже 0,5 Мом. Величина сопротивления изоляции силовых КЛ на напряжение выше 1 кВ не нормируется.

2) Испытания изоляции силовых кабелей повышенным выпрямленным напряжением.

Испытание изоляции кабелей повышенным выпрямленным напряжением производится при вводе КЛ в эксплуатацию, после ремонта КЛ, а также в процессе эксплуатации между ремонтами.

Длительность приложения испытательного напряжения при приемо-сдаточных испытаниях после монтажа составляет 10 мин, а в процессе эксплуатации – 5 мин.

Периодичность испытаний КЛ на напряжение 2–35 кВ составляет 1 раз в год в течение 2-х лет после ввода КЛ в эксплуатацию, а в дальнейшем: 1 раз в 2 года – для КЛ, у которых в течение первых 2-х лет не наблюдалось аварийных пробоев при профилактических испытаниях; 1 раз в год для КЛ, на трассах которых производились строительные и ремонтные работы и на которых систематически происходят аварийные пробои изоляции; 1 раз в 3 года – для КЛ на закрытых территориях, а также во время капитальных ремонтов оборудования для КЛ, присоединенных к агрегатам, и кабельных перемычек 6-10 кВ между сборными шинами и трансформаторами в ТП и РП.

Таблица 1

Нормы испытаний силовых КЛ на номинальное напряжение до 35 кВ

Наименование испытания	Вид испы-тания	Нормы испытания
1. Измерение сопротивления изоляции	П, К, М	Производится мегаомметром на напряжение 2500 В. Сопротивление изоляции для силовых кабелей напряжением до 1 кВ – не ниже 0,5 МОм. Сопротивление изоляции для силовых кабелей напряжением выше 1 кВ не нормируется.
2. Испытание изоляции повышенным выпрямленным напряжением	П, К, М	В течение 10 мин при приемо-сдаточных испытаниях, в течение 5 мин в эксплуатации. Величина испытательного напряжения, допустимые токи утечки и коэффициенты ассиметрии в соответствии с нормами.
3. Определение целостности жил кабелей и фазировка КЛ	П, К	Все жилы должны быть целыми и сфазированными.
4. Определение сопротивления жил кабелей	П	Активное сопротивление жилы постоянному току, приведенное к удельному значению – не более 0,01793 Ом для медной жилы и не более 0,0294 Ом для алюминиевой жилы.
5. Определение электрической емкости кабелей	П	Измеренная емкость, приведенная к удельному значению, должна отличаться от заводских измерений не более чем на 5 %.
6. Контроль степени осушения вертикальных участков	М	Разность в нагреве отдельных точек при токах, близких к номинальным, не должна быть более 2-3 ⁰С.
7. Измерение токораспределения по одножильным кабелям	П, К	Неравномерность распределения токов по жилам и оболочкам кабелей не должна быть более 10 %.
8. Проверка заземляющих устройств	П, К	В соответствии с разд. 28 “Объем и норм испытаний электрооборудования” и разд. 26 “ПТЭ ЭП”.
9. Измерение температуры кабелей	М	Температура кабелей должна быть не выше допустимых значений.
10. Измерение удельного термического сопротивления грунта	М	Удельное термическое сопротивления грунта не должно быть выше допустимых значений.
11. Проверка антикоррозийных защит.	П, М	При проверке измеряются потенциалы и токи в оболочках кабелей и параметры электрозащиты (ток и напряжение катодной станции, ток дренажа) в соответствии с руководящими указаниями по электрохимической защите подземных энергетических сооружений от коррозии. Оценку коррозионной активности грунтов и естественных вод следует производить в соответствии с требованиями ГОСТ. Сроки проведения измерений блуждающих токов в земле определяются техническим руководителем предприятия, но не реже 1 раза в 3 года.
12. Испытание пластмассовой оболочки (шланга) повышенным выпрямленным напряжением.	П, К, М	Испытательное напряжение 10 кВ прикладывается между металлической оболочкой (экраном) и землей, длительность приложения испытательного напряжения – 1 мин.

Примечание: П – испытание при вводе в эксплуатацию КЛ;

К – испытание при капитальном ремонте КЛ;

М – испытание в процессе эксплуатации между ремонтами КЛ.

Величина испытательного напряжения для кабелей напряжением 6 и 10 кВ составляет 6U_ном, а для кабелей напряжением 20 и 35 кВ – 5U_ном. Исходя из местных условий, как исключение, допускается уменьшать уровень испытательного напряжения для КЛ 6 и 10 кВ до 4U_ном.

В процессе испытаний повышенным выпрямленным напряжением контролируются ток утечки и коэффициент асимметрии. Величины допустимых значений тока утечки и коэффициента асимметрии для силовых кабелей на номинальное напряжение 6–35 кВ приведены в табл. 2.

Таблица 2

Допустимые значения тока утечки и коэффициента асимметрии

для силовых кабелей 6–35 кВ

Номинальное напряжение, кВ	Испытательное напряжение, кВ	Допустимые значения тока утечки, мА	Допустимые значения коэффициента ассиметрии (I_max / I_min)
6	36 45	0,2 0,3	8 8
10	50 60	0,5 0,5	8 8
20	100	1,5	10
35	140 150 175	1,8 2,0 2,5	10 10 10

КЛ считается выдержавшей испытания, если во время испытаний не произошло пробоя изоляции или перекрытия по поверхности концевых муфт. Абсолютное значение тока утечки не является браковочным показателем. КЛ с удовлетворительной изоляцией должны иметь стабильные значения токов утечки. При проведении испытания ток утечки должен уменьшаться. Если не происходит уменьшение значения тока утечки, а также при его увеличении или нестабильности тока, испытание следует производить до выявления дефекта, но не более чем 15 мин.

Для проведения испытаний силовых КЛ на номинальное напряжение 6-35 кВ используется ряд испытательных установок постоянного тока: АИД-70, АИИ-70, МИУ-60, PTS-100, PTS-200 и др.

3) Определение целостности жил кабелей и фазировка КЛ.

Определение целостности жил кабелей и фазировка КЛ производится после окончания монтажа, перемонтажа муфт или отсоединения жил кабелей в процессе эксплуатации.

Определение целостности жил кабелей напряжением до 20 кВ производится мегаомметром, а кабелей напряжением 20 и 35 кВ – при измерении активного сопротивления жил.

После включения КЛ под напряжение производится проверка правильности ее фазировки. Сущность фазировки под напряжением заключается в определении соответствия фазы кабеля, находящейся под напряжением от распределительного устройства с противоположного конца кабеля, предполагаемой одноименной фазе шин распределительного устройства, где производится фазировка.

Для фазировки КЛ 6 и 10 кВ под напряжением применяются указатели напряжения 10 кВ в комплекте с добавочным сопротивлением. Кабели более высокого напряжения фазируются с помощью трансформаторов напряжения, установленных в центрах питания.

4) Определение сопротивления жил кабелей.

Определение сопротивления жил кабелей производится при вводе в эксплуатацию КЛ на напряжение 20 и 35 кВ. Активное сопротивление жил кабелей постоянному току, приведенное к удельному значению (на 1 мм² сечения, 1 м длины, при температуре 20 С) должно быть не более 0,0179 Ом для медной и 0,0294 Ом для алюминиевой жил. Измеренное сопротивление может отличаться от указанных значений не более чем на 5 %.

Измерение сопротивления жил постоянному току производится с помощью моста типа Р-333 по четырехзажимной схеме, в которой практически исключается влияние сопротивления соединительных проводов (суммарное сопротивление соединительных проводов – не более 0,005 Ом) или с помощью универсального измерительного прибора типа Р-4833.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

	Инструкция по эксплуатации силовых кабельных линий часть 2 Инструкция предназначена для персонала электростанций и электрических сетей, занимающегося эксплуатацией кабельных линий		Соломин Игорь Леонидович современные методы психологической экспресс-диагностики... Современные методы психологической экспресс-диагностики и профессионального консультирования
	Руководство по эксплуатации содержание Генератор звуковой частоты гзч- 2500 (в дальнейшем – "генератор") предназначен для поиска мест повреждения силовых кабельных линий...		Рекомендации по монтажу генераторной установки ( электростанции )... Для укладки силовых и коммутационных кабелей в полу должны быть предусмотрены кабельные каналы. Для ввода кабелей в помещение электрощитовой...
	Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии Наименование: «Объекты использования атомной энергии. Технические средства важные для безопасности. Требования и методы испытаний...		Научно-практическая конференция: «Современные методы диагностики... «Современные методы диагностики и лечения кожных болезней и инфекций, передаваемых половым путем»
	Передвижная лаборатория для диагностики кабельных линий 6-35 кВ на... Документация по запросу цен в электронной форме на право заключения договора на поставку		Основные технические характеристики аппарата Техника пожарная. Аппараты искусственной вентиляции легких для оказания доврачебной помощи пострадавшим при пожарах. Общие технические...
	Является достаточно актуальной Общая характеристика и современные методы диагностики онкологических заболеваний		Инструкция по эксплуатации кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей", учитывает положения "Инструкции по эксплуатации силовых кабельных...
	Инструкция по эксплуатации кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей", учитывает положения "Инструкции по эксплуатации силовых кабельных...		Ультразвуковые методы диагностики в невропатологии и нейрохирургии... Эксклюзивные случаи диагностики заболеваний и поражений цнс с помощью ультразвукового метода
	Инструкция для участника конкурса по Реализации трех, выведенных... Реализации трех, выведенных из эксплуатации, кабельных линий связи Средневолжского птус		Нормы пожарной безопасности нпб 59-97 "Установки водяного и пенного... Установки водяного и пенного пожаротушения. Пеносмесители пожарные и дозаторы. Номенклатура показателей. Общие технические требования....
	Правила технического обслуживания и ремонта линий кабельных, воздушных... ...		Современные методы и средства анализа и контроля рисков информационных систем компаний

И. Н. Привалов Современные методы и технические средства для испытаний и диагностики силовых кабельных линий

Похожие: