Исследование режима проведения испытаний кабельных линий 6-10 КВ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, Деверни, В.Г.

• Деверни, В.Г.
• 1984

Оглавление диссертации Деверни, В.Г.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА ПЕРВАЯ. Определение и анализ эксплуатационных показателей надежности кабельных линий 6-10 кв с целью оптимизации профилактических испытаний

1.1. Состояние наружных покровов кабелей со свинцовой" и алюминиевой оболочками в зависимости отдлитель-•' ности их эксплуатации

1.2. Влияние воздействия повышенных электрических напряжений на "ослабленные" места, кабельной изоляции.

1.3. Анализ изменения во времени отказов кабельной изоляции под рабочим напряжением и при■профилактических испытаниях

1.4. 0 технической целесообразности проведения профилактических испытаний

1.5. Зашпочение

ГЛАВА ВТОРАЯ. Исследование влияния длительности и условий эксплуатации на изменение электрической прочности бумажной изоляции силовых кабелей 6-10 кв

2.1. Методика, исследования

2.2. Влияние длительности воздействий ординарных условий эксплуатации на электрическую прочность изоляции

2.3. Определение влияния экстремальных условий эксплуатации на работу силовых кабелей

2.4. Об уровне напряжения при проведении профилактических испытаний кабельных линий 6-10 кв

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование режима проведения испытаний кабельных линий 6-10 КВ»

Около половины вырабатываемой в стране электроэнергии передается через городские распределительные электрические сети. Для обеспечения надежной работы этих сетей, от которой, в конечном счете, зависит надежность электроснабжения потребителей применяют различные профилактические мероприятия и в том числе периодические плановые испытания кабельных линий повышенным напряжением. В настоящее время наибольшее распространение получил метод профилактических испытаний повышенным напряжением выпрямленного тока (ПНВТ). Такие испытания с одной стороны снижают количество аварийных отказов в электрических сетях и повышают надежность их работы, а с другой стороны требуют определенных затрат на их проведение. Задача выбора режима проведения профилактических испытаний имеет комплексный характер и должна решаться на основе технико-экономических обоснований. Вопросам проведения профилактические испытаний уделяется достаточно большое внимание как со стороны эксплуатирующих, так и научно-исследовательских организаций. Основная тематика посвященных этой проблеме работ направлена на исследование и решение таких задач, как разработка методов проведения профилактических испытаний, выбор и обоснование уровня испытательного напряжения, а также периодичности проведения самих испытаний. Ниже рассматривается состояние вопроса . испытаний кабельных линий и формулируются основные задачи диссертации. При выборе методики проведения испытаний исследователи исходят прежде всего из того, что тип и величина воздействующего при испытаниях напряжения должны быть с одной стороны безопасными для изоляции, которая может нормально функционировать, а с другой - четко и на ранней стадии выявлять местные дефекты, могущие привести к отказам в работе. Кроме того, технология проведения испытаний не должна создавать значительных организационно-технических трудностей для эксплуатационного персонала и требовать сложного и громоздкого оборудования. Согласно J профилактика изоляции - это обнаружение в электрической установке изоляции, разрядное или пробивное напряжение которой стало в ходе эксплуатации заметно меньше требуемого нормативами и ^ожет снижаться далее ,

Процесс профилактического контроля ^ состоит из трех этапов: испытаний, оценки состояния изоляции и решения о возможности дальнейшей эксплуатации объекта.

Испытания - это приложение испытательных воздействий, измерение параметров изоляции или анализ проб.

Оценка состояния изоляции осуществляется путем сравнения результатов испытаний с нормами, а также с результатами предыдущих испытаний. Оценка общего состояния изоляции кабеля проводится с учетом всей полученной информации.

Решение о возможности дальнейшей эксплуатации или необходимости восстановительного ремонта и его срочности базируется на прогнозировании функциональной надежности изоляции.

Экономическая целесообразность системы контроля, как средства повышения надежности, состоит в том ¡7^0 "] ;что затраты на его проведение и стоимость ремонта или замены отбракованных конструкций оказываются меньше убытков от аварий, которые были бы причинены при пробое отбракованной дефектной изоляции. В С 88 J отмечаются три основные проблемы:

1. Определение сроков проведения профилактических испытаний.

2. Определение содержания профилактических работ.

3. Организация выполнения профилактики.

Профилактические мероприятия проводятся для повышения надежности. Однако, из-за затрат времени на их проведение снижается соответствующая эффективность.

Так как профилактические мероприятия приводят к противоречивым последствиям, то мо^ет быть установлен целый пяд оптимальных характеристик: срок проведения профилактики, стоимость профилактического обслуживания и т.п. профилактика оптимальная по одной из характеристик по""от оказаться невыгодном по другой.

В[>] произведен анализ повреждаемости после начала применения профилактических испытаний выпрямленным током высокого напряжения. Статистика показала понижение аварийности в Московской Ленинградской, Харьковской и ивановской кабельных сетях. Для повышения эффективности испытаний предлагается увеличить величину испытательного напряжения.

Рассматривается вопрос об отличиях в процессах, происходящих в пропитанной бумажной изоляции при воздействии на неё переменного и постоянного тока. Из описания и сопоставления процессов пробоя образцов каоелей при переменном и постоянном токах следует, что при постоянном токе механизм пробоя изоляции кабеля не является тепловым, а носит электрический характер.

Приведены экспериментальные данные по величине коэффициента упрочнения в зависимости от .длительности выдерживания кабельной изоляции при переменном токе.

Время выдержки кабельной изоляции под напряжением переменного тока, часы 10 20 iUU оО

Коэффициент упрочнения. 2,3 3,7 4,0 5,6 17

Распределение напряжения при испытании постоянным напряжением определяет проводимость, что обуславливает [ЗЛ Д[ J избирательность этого испытания к локальным дефектам изоляции и позволяет выявить грубые дефекты монтажа, прокладки, разрушение оболочек коррозией и др.

Два важнейших физических преимущества метода испытаний постоянным током высокого напряжения отмечается и в ["

1. Избирательная способность к выявлению местных сосредоточенных дефектов.

2. Безопасность приложения достаточно высоких испытательных напряжений.

Пни постоянном напряжении [ вв ] частичные разряды имеют значительно меньшую интенсивность, чем при переменном,и могут существовать длительно, не приводя к пробою или заметному ухудшению изоляции, поэтому длительность воздействия напряжения не так критична. Для повышения эффективности применения постоянного тока предлагается Г № ^ использовать такой параметр, как приращение тока утечки и сопротивления изоляции.

Вместе с тем, отмечается ряд недостатков, присущих методу испытаний выпрямленным током. Так, не выявляются тепловое старение кабелей и осушение их изоляции (обеднение пропиточным составом). Это указывает на недостаточную эффективность испытанийГ?3 ].

В С 90 ] утверждается, что происходит ускорение развития дефектов в изоляции под воздействием энергии» 11и£п за время испытаний. Поэтому "не выявленные при испытаниях дефектные места будут усугубляться под воздействием рабочего напряжения и, если не будет очередного испытания, может произойти пробой при рабочем напряжении в нормальном режиме или при однополюсных замыканиях, когда напряжение между жилой и оболочкой увеличивается до линейного". вероятная причина низкой эффективности профилактических испытаний кабелей[^22 .]- проведение этих испытаний постоянным током, выбор которого ранее обуславливался отсутствием установок достаточной мощности переменного тока промышленной частоты. ,

Применение переменного тока позволит ликвидировать несоответствие между родом испытательного и рабочего напряжений.

Эффективность испытаний кабелей переменным током в значительной мере будет определяться принятым уровнем испытательного напряжения (ГОСТ 340-59 предусматривает 16 кВ0фф). Проведенная в Главлатвэнерго проверка данного уровня испытательного напряжения на кабеле, имевшем дефекты, показала, что он является заниженным. Предлагается при выборе величины переменного напряжения исходить из равенства махе = 1/= , т.е. уровень испытательного напряжения для кабеля 6 кВ принять равным 21 кВ^,*. офф

Многие авторы, в частности[ /4 J , считают, что от испытаний повышенным напряжением промышленной частоты в изоляции появляется кумулят ивный эффект.

Кроме метода испытаний выпрямленным током были разработаны, но не получили широкого распространения ряд других методов. К ним следует отнести испытания повышенным напряжением переменного тока путем' искусственного поочередного замыкания фаз на землю через предохранитель [ 5 ]. Пт эгом вся И30ЛЯЦШ1 по отношению к земле испытывается переменным напряжением в 1,73 раза большим, чем раоочее напряжение.

Противоречивы мнения об эффективности .испытаний по двухпо-лярной схеме. По[72 J она позволяет выявлять большее количество дефектов, чем при однополярной схеме, так как распределение градиентов в изоляции трехфазных кабелей более правильное (соответствует распределению при рабочем напряжении).

В то же время [ 9б] высказываются сомнения в части двух-полярной схемы, так как на долю пробоев между фазами приходится менее 4 %, а не (13-20) %, как указано в [ 72 ] , и 95 % пробоев приходится на однофазные замыкания на землю.

Так не разноречивы и мнения по использованию метода ВНИИЭ аз д г м j.

Экспериментальные исследования | ] метода ВНИИЭ (Шалыт Г.М.) показали, что применение постоянно-переменного тока дает возможность дополнительно выявить ряд серьезных дефектов в изоляции кабелей, остающихся незамеченными при испытаниях постоянным током. Делается вывод о безопасности для бумажно-пропитанной изоляции применение постоянного тока высокого напряжения с одновременным воздействием напряжения переменного тока умеренной величины в пределах Ц"н. при одновременном приложении к изоляции кабеля напряжений переменного и постоянного тока создается эффект пульсирующего постоянного тока. Напряжение постоянного тока принимается (5-6) 1/н, а переменного тока р,0-1,5) 1/ц. Показано, что характер пробоя изоляции при этом методе (.величина пульсаций тока составляет 10-15 ?з) существенно не отличается от характера пробоя на постоянном токе.

Расчеты для кабеля 6 кВ свидетельствуют, что испытания их г. 3 раза в год напряжением '¿7 кВ равносильны испытанию I раз в год напряжением 60 кв.

Эффективность метода в целом определяется как величиной испытательного напряжения, так и частотой испытания Г 2 .]. отмечены достоинства метода и показано, что достаточная эффективность достигается при частоте проведения испытаний не менее 5 раз з год. Недостатки метода отражены зз

Г и

Предлагался метод искусственно созданных перенапряжений в сети под рабочим напряжением Г £1 ] при дуговых замыканиях на землю. Однако этот метод также не лишен недостатков, присущих другим методам испытаний повышенным напряжением под нагрузкой.

И, наконец, в МКС применена методика испытаний, разработанная СКТБ ВКТ Мосэнерго Г № 2 , которая позволяет одновременно испытывать все три фазы распределительных кабельных линей вместе с основными трансформаторами и шинами ТП, производя отключение этих линий только из РП. Однако в силу принятой технологии уровень испытательного напряжения определяется уровнем ^исп, допускаемого для силовых трансформаторов. При этом для кабелей не монет быть выдержан уровень \Jucn, требуемый "Объемом и нормами испытаний электрооборудования". Для поддержания высокой надежности работы кабельных линий с применением данной методики необходима учащенная периодичность проведения самих испытаний.

Эксплуатирующими организациями .давно высказываются пожелания [7г Л о разработке новых методов испытаний, которые позволили бы обнаружить все дефекты КЛ и при том на ранней стадии их развития.

86 ],Г 3^]]((Г] отглочаетап перспективность развития системы профилактики изоляции - контроль под рабочим напряжением без вывода оборудования яз э.\содлуптяпдш.

Испытания проводятся при воздействии всех разрушающих и старящих ' изоляцию кабелей факторов, что позволяет лучше выявить дефекты, чем при испытаниях с отключением кабелей из работы.

Основная трудность при разработке неразрушающих методов контроля изоляции [" Л связана с тем, что старение изоляции происходит неравномерно и сопровождается изменениями её характеристик не во всем, а в части объема, захватывая отдельные компоненты изоляции. Так как в большинстве случаев послойное определение характеристик изоляции невозможно, приходится оценивать её состояние по интегральным характеристикам, относящихся ко всему объецу. В этом случае даже значительное изменение параметров на отдельных участках изоляции слабо сказывается на измеряемых величинах (Низ, С, Ь^д и ^р). Зти и подобные характеристики дают усредненное представление о состоянии изоляции.

Большое количество работ посвящено выбору величины испытательных напряжений и периодичности проведения испытаний. В отдельных работах предпринималась попытка увязки этой величины с изменяющимся в эксплуатации уровнем электрической прочности кабельной изоляции.

Модель для выбора испытательного напряжения на основе функций распределения пробивных напряжении дефектной и нормальной изоляции предложена в Г^О

В С -5Г9 приводится методика изучения изменения величины пробивного напряжения в процессе электрического старения твердых диэлектриков. Это возможно только на основе анализа функций распределения значений 1/пр ; получаемых до старения диэлектрика и через определенные интервалы времени его старения, Естественно предположить, что при старении происходит непрерывное снижение кратковременного пробивного напряжения Уь в течение времени 1 от исходного значения Ц, до величины равной испытательному напряжению и. Тогда по величине ¡-1=1— и0 можно судить о том, насколько глубоко развился процесс старения и, следовательно, величину можно считать мерой электрического старения. вС5"5" ] приведена математическая модель многофакторного старения изоляции. Трудность определения оптимального испытательного напряжения заключается в недостаточном знании скорости снижения запаса электрической прочности изоляции от времени.

К основным причинам разрушения бумажной изоляции Г б-5"-] молено отнести:

1. Разрушение из-за ионизационных процессов.

2. Тепловое старение и разрушение изоляции под влиянием 1

- гёкис лор ода воздуха.

3. Увлажнение.

Кроме того, возможны механические разрушения.

Все эти процессы приводят к существннному снижению электрической прочности и завершаются пробоем. Помимо этого, увеличивается тангенс угла диэлектрических потерь, что может привести к развитию теплового пробоя.

Допустимая напряженность при испытательных напряжениях выбирае: ся безотносительно к ионизационным характеристикам по соображениям, диктуемых кратковременной электрической прочностью.

Старение изоляции вызывается:

1. Развитием внутренних ионизационных процессов, сопровождающихся разложением масла и разрушением бумаги.

2. Термическими процессами от тепла от токоведущих частей либо из-за тепловыделения в самой изоляции

3. Химическими реакциями (включая электрические процессы), которые могут ускоряться при воздействии электрического поля. Ыаслянные зазоры облегчают пробой, так как при разряде в них появляется тангенциальная составляющая.

Ионизационные процессы вызываются местными разрядами на поверхности или внутри изоляции, короной, скользящими разрядами либо частичными разрядами в отдельных элементах изоляции.

С увеличением температуры пробивное напряжение бумзжно-масданной изоляции снижается. Зто снижение связано с уменьшением вязкости пропитывающего состава.

Анализ С 83 J при размотке многослойной кабельной изоляции показал, что первые (.внешние) слои чисты (до половины или даже до 3/4 её толщины), затем появляются осушенные участки, небольшие углеродистые пятна в зазорах и ветвистые побеги. Вблизи ."силы отложения углерода менее видимы, а последние (внутренние) несколько лент бывают совершенно чистые. Объяснение этого явления заключается в следующем: вначале возникает локальный радиальный пробой, а затем уже под действием появившихся больших тангенциальных градиентов происходит разрушение кабельной изоляции.

Утверждается безусловная польза профилактических высоковольтных испытаний выпрямленным током величиной Лисп -511н и высказывается мнение о том, что применение переменного тока для профилактических испытаний может оказаться вредным для кабеля.

Эффективность испытаний зависят от уровня испытательного напряжения и частого их проведения

Ограничение по величине испытательного напряжения вводится для кабелей 10 кВ из-за поверхностных разрядов и сильного коро-нирования на концевых разделках.

Предлагается:

1. Дифференцировать кабельные линии на группы (по срокам испытаний или по уровням испытательных напряжений).

2. Определять зависимость числа пробоев при испытаниях П от пробивного напряжения, .взятого в долях Т/макс. исп.; принятого для данной сети.

По характеру этих зависимостей можно судить об уровне состояния профилактики.

Приводятся технические причины повреждений кабельных линий 6-10 кВ

Заводские дефекты 5,1/5,1

Старение кабельной изоляции 8,8/10,9

Коррозия оболочек 6,7/7,6

Перегревы и перегрузки 4,8/3,0

Старые механические повреждения 47,2/45,5

Дефекты прокладки 25,0/22,5

Прочие и невыясненные причины 2,4/4,4

Числитель - пробои в работе

Знаменатель - пробои при профилактических испытаниях

Делается вывод о выявлении профилактическими испытаниями именно тех дефектов, которые приводят к про^оягл кабельных линий количества в работе. Отмечается, что функции распределения*пробитых кабелей от величины пробивных напряжений могут и должны использоваться как для анализа и оценки ранее проводившихся профилактических испытаний, так и для установления дальнейшего наиболее рационального режима испытаний табельных линий .

Вайда Г ^ ] указывает, что выбор Лисп зависит не толькс от технических, но и экономических факторов, поскольку увеличение напряжения влечет за собой увеличение вероятности пробоя исправной изоляции.

Одной из мер повышения эффективности испытаний повышенным напряжением выпрямленного тока Г ]Проявляется увеличение уровня напряжения. Это позволяет выявить большее число мест с ослабленной изоляцией и способствует уменьшению числа аварий. Погарский В.Г. в своих работах Г ^ -],Г ^ ЯГ ?? .] предлагает для повышения эффективности ПИ увеличить уровень испытательного напряжения до (6-7) Ун. Этого же мнения придерживаютея другие авторы [до ] г . вО] в качестве оптимального предлагается (?~8) Ун,

Дальнейшего, по сравнению с[ >5" ], повышения напряжения не следует допускать [ 22 J р так как оно является предельным для. уровня электрической прочности изоляции соединительных и концевых: муфт. в[<гО отмечается отрицательная сторона повышения уровня испытательного напряжения, указывается, что применение боль^ ших испытательных напряжений связано иногда с преждевременным пробоем работоспособной изоляции, т.е. предопределяет сокращение срока службы изоляции. Это является весьма существенным экономическим фактором. Однако считается [" J ,что число пробоев изоляции при повышении испытательного напряжения возрастает временно, в течение некоторого переходного периода, после которого при прочих равных условиях возвращается к прежнему уровню.

Конечный результат перехода на более высокое напряжение - изменение соотношения между числом аварийных и профилактических пробоев в сторону уменьшения аварийных.

Резкое снижение пробиваемости кабелей и муфт объясняется общим повышением качества строительных и монтажных работ в сети, усилением охраны трасс, внедрением усовершенствованных соединительных гдуфт с широким рулоном и т.п. Иногда [ при выборе рациональных уровней испытательных напряжений высоковольтных кабельных линий недостаточно обоснованно за критерий берется коэффициент эффективности испытаний и не увязьшается величина испытателы ного напряжения с аварийностью, отбраковкой при профилактике и действительным уровнем изоляции кабельной изоляции.

Поднимать величину испытательного напряжения выше (5-6) Цц не следует [ в J,так как при этом приближаемся к предельной электрической прочности создатель них и, главка обраэо:^ концееах муфт. Так, при испытательном напряжении, равном шестикратному значению, концевые воронки кабельных линий 10 КВ начинают сильно коронировать и перекрываться по поверхности изоляции концов фаз.

Испытания постоянным током могут выявить лишь очень грубые дефекты. Многие дефекты (морщины, складки, продольные порезы и порывы, зазоры меяду лентами, некоторые дефекты жил и оболочек) в большинстве случаев остаются невыявленными.

Выбор рациональной величины испытательного напряжения и рационального срока между последовательными испытаниями определяется,^?J очевидно, скоростью снижения электрической прочности тех дефектов изоляции, обнаружить которые должны испытания. Трудность задачи обуславливается незнанием скорости снижения изоляции, т.е. незнанием зависимости уровня изоляции дефекта от времени. Эта зависимость может быть определена следующими путями:

1. Длительными испытаниями отдельных образцов поврежденной кабельной изоляции.

2. Анализом сроков между аварией и последними испытаниями.

3. Анализом зависимости коэффициента эффективности испытаний от норм и сроков испытаний.

Отмечаются безопасность ионизационного старения неповрежденной изоляции при испытании высоким напряжением постоянного-тока и достаточно высокая эффективность профилактики - уменьшение числа пробоев в работе при сохранении их общего количества.

Рациональная постановка профилактических испытаний изоляции

Г 4 кабельных линий должна быть основана на постепенно'повышении испытательного напряжения до величины, при которой постоянное уменьшение аварий перестает компенсировать временное увеличение объема ремонтных работ, вызванное пробоями изоляции при испытаниях повышенным напряжением в первые годы его применения.

В [27 J приведены характеристики кабелей, изъятых для изучения из сетей после длительной их эксплуатации. Пробивное напряжение кабеля на 10 кВ, работавшего 10 лет, составило приблизительно 75 % от электрической прочности при поставке.

Отдельные исследователи [ Й 2 рекомендуют осторожно подхо- • дить к высоковольтным испытаниям, поскольку такие испытания повышенным напряжением могут оставить в изоляции необратимые изменения, что ускорит её износ; кроме того, при испытании может быть пробита та дефектная часть изоляции, на которую в условиях эксплуатации и.не может распределяться напряжение, равное испытательному. ффективность профилактических испытаний кабелей определяется [9^ ] ,б основном, двумя факторами: величиной непитательного напряжения и частотой испытаний. Принимаются следующие допущения для решения задачи по увязке частоты испытаний и величины испытательного напряжения;

1. Повреждения возникают равномерно во времени.

2. Развитие всех дефектов (снижение электрической прочности в дефектном месте изоляции) происходит одинаково с некоторой средней скоростью.

Повышение эффективности испытаний можно обеспечить при более низком испытательном напряжении за счет частоты испытаний. Уменьшение испытательного напряжения сокращает излишние пробои концевых разделок, электрическая прочность которых не имеет тенденций к снижению.

Нагрев кабеля не оказывает существенного влияния на максимальные градиенты электрического поля при испытаниях поврежденной изоляции.

Соотношения между испытательным напряжением и частотой испытаний определяются Г94 Jна основании следующих допущений:

- повреждения возникают равномерно во времени;

- развитие' всех "е^ктов (снижение электрической прочности в дефектном месте изоляции) происходит одинаково с некоторой средней скоростью; не

К сожалению, в работе рассматривается уровень рационального испытательного напряжения.

Вопросам связи Уисп с периодичностью, а также выбору рациональной величины испытательного напряжения и рационального срыва между испытаниями посвящена "] . Автор при теоретическом анализе делает следующие допущения:

- зависимость от вр мени электрической прочности дефектной

-уаизоляции одинакова для всех кабелей;

- все кабели испытываюгея одним напряжением, одновременно и через равные периоды;

- снижающаяся электрическая прочность всех дефектных кабелей достигает данного значения через равные промежутки времени.

Частота проведения профилактических испытании кабельных линий 6-10 кВ должна оцениваться по экономическим критериям, при этом оптимальная периодичность определяется нахождением формального математического миншдума суммарных затрат Г ].

3 [ 76 j предлагается дифференцировать сроки профилактических испытаний кабельных линий по следующим группам:

1. Периодичность испытаний несколько паз в год. К этой группе должны быть отнесены линии с большой вероятностью механических и коррозионных повреждений.

2. Периодичность одиг: раз в год. К этой группе относятся линии, на которых признаки первой группы выражены слабо, но на них периодически, преимущественно при испытаниях,возникают пробои.

3. Периодичность испытаний 1 раз в 2-3 года. К этой группе относятся линии, на которых отсутствуют указанные выше ограничения и на которых в течение 5 лет не наблюдалось аварийных пробоев и пробоев при профилактических испытаниях. При анализе ранее проводимых испытаний должна быть определена зависимость числа пробоев кабельных линий при испытаниях от пробивного напряжения.

Недостаточная'обоснованность норм по уровню напряжения и периодичности профилактики привела, г, свое время, многих авторов к дискуссии как в СССР [ Г ],[50 ],[ Ц,Г90 J так и за рубежомГ 2.

К сожалению, до настоящего времени, несмотря на большое количество выполненных работ в этой области, отсутствуют научно обоснованные рекомендации кал по выбору периодичности проведения испытаний, так и по величине испытательного напряжения.

Представляемая работа посвящена совершенствованию и оптимизации режима проведения испытаний кабельных линий б - ТО кВ на основе исследований изменения электрической прочности изоляции в процессе эксплуатации с учетом схемы электрической сети. Работа выполнена в соответствии с комплексной целевой программой 0.Ц.003 ГКНТ при Совете Министров СССР.

На защиту выносятся: Т. Методика и результаты определения величины испытательного напряжения, учитывающая изменение электрической прочности распределенной изоляции кабельных линий;

2. Методика и результаты технико-экономического обоснования периодичности испытаний кабельных линий 6 - ТО кВ, в связи с их физическим состоянием и схемой электрической сети.

Результаты исследований внедрены в практику работы кабельных сетей Узбекской энергосистемы и Главтуркменэнерго. Годовой экономический эффект от внедрения отдельных положений диссертации только одной Ташкентской городской электросети составляет 50 тыс. руб.

Заключение диссертации по теме «Другие cпециальности», Деверни, В.Г.

выводы

1. Показана техническая целесообразность проведения профилактических испытаний кабельных линий повышенным напряжением выпрямленного тока, а также безопасность регламентированных уровней испытательных напряжений для кабельной изоляции, эксплуатирующейся в ординарных условиях.

2. Длительная, по крайней мере в течение 20 лет,' эксплуатация силовых кабелей в ординарных условиях не является основной причиной пробоя их изоляции в работе и при проведении плановых ПИ.

3. Разработаны и внедрены в эксплуатацию новые элементы соединительных и концевых муфт с использованием термоусаживаемого полиэтилена. Предложенные конструкции существенно повышают надежность работы кабельной арматуры и снижают трудоемкость ремонтных работ.

4. Определены качественно и количественно характеристики изменения электрической прочности многослойной бумажной изоляции силовых кабелей 6-10 кВ от длительности и условий их эксплуатации.

5. Полученные характеристики ленточной изоляции могут быть использованы для:

- выяснения влияния условий прокладки и особенностей эксплуатации на снижение электрической прочности кабеля;

- диагностики причин пробоев кабельной изоляции в работе и при НИ;

- выработки критериев изношенности изоляции и определения остаточного ресурса кабелей, находящихся в эксплуатации;

- контроля качества намотки и пропитки изоляции;

- определения верхнего предела величины испытательного напряжения при ПИ;

- объективной оценки применимости различных методов ускоренного старения кабельной изоляции.

6. Показано, что при определенных условиях величина электрической прочности :„ ■ тД'Зй" изоляции может явиться причиной необходимости снижения уровня испытательного напряжения.

7. На основе сформулированных организационно-технических и экономических предпосылок разработана методика и решена количественно задача по определению оптимальной периодичности проведения ПИ для городских кабельных сетей различной конфигурации.

8. Определена зависимость оптимальной периодичности проведения ПИ от схемы электрической сети удельной электрической повреждаемости, длительности ликвидации аварийных и профилактических пробоев, величины ущерба потребителю от аварийного и планового недоотпуска электроэнергии, стоимости восстановления аварийных и профилактических повреждений, протяженности фидера.

9. С усложнением схемы сети от простой, нерезервированной к двухлучевой с ДВР минимальная величина приведенных затрат при снижается на два-три порядка.

10. Отступление от Топт при ведении режима ПИ приводит к увеличению как ущерба потребителю, так и эксплуатационных ' затрат. Так, для Тпроф = (2*3) Топт эти приращения, в зависимости от вида схемы и удельной электрической повреждаемости в сети, составят (5415) % от оптимальных.

5 * i H

Оч ! и b к

0 § * и Û5 h s s 0) > *

Q. Q) Í I tï « 1

1 1 ! I

1 1 1 1

1 1 i

1 1 1 1

1 1 \

1 1 i !

1 I 1

1 1 1 i \ i . i \ \ \ t \ t \ V \ \ \ \ о» w л vo

VI о о Й

0 о §

1 äs

8 о 5 1 о о * с> § 5 г о' го о"

OJ о" о со *

V4

J >: ч

Ч> а

0 *

01 к ь о *

03 4

0 * 1 gßc/ 'œçc/gïnfi 080H9tf&h//7H/7*' Ohr/y/r/lLT&g нерезярВиро ёаннар ( одголу^ебая)

2 3 4 5 Топт. периодичность /?ро<риуган ти^есниос ислб/тании ■ X к Г 1 0 г 1 л Я) I

Ч) *

360 320 280 2*Ю 800 160 180 80 Ьо

I / >

I I X

I I / / / *

I о / / / / ** V о —О 1 / / / ^ о у— < /у < 1"

2 3 4 -5" / опт. периодичность просрилахгп&уеслгаос ос/7&/т аниа

Рис!. 3.Ррир ощение при$е9енн&)л затрат при отступлении от 7оп~,

Список литературы диссертационного исследования Деверни, В.Г., 1984 год

1. Александрова Н.П., Манн А.К. Исследование эффективностииспытания кабельной изоляции постоянным и пульсирующим напряжением. Электрические станции 12,1961 г, с,41-46

2. Александрова Н.П., Манн А.К. Сравнение эффективностииспытания кабельной изоляции постоянным и пульсирующим напряжением. Известия НИИПТ, Л 8,1961 г, с,351-366.

3. Александров Ю.А. Перевод городских сетей 6 кВ на 10 кВ всистеме Ставрополькоммунэнерго. Сборник. Технический прогресс в электроснабжении городов. Л., Энергия, 1970 г с.125-130.

4. Бажов С.А., Воскресенский В.Ф. Профилактические испытанияизоляции оборудования высокого напряжения. Энергия, 1977 г, 288 с.

5. Баранов Б.М. О профилактических испытаниях изоляции кабельных сетей. Электрические станции,# 2, 1961 г, с,55-59.

6. Баранов Б.М. и др. Сооружение и эксплуатация кабельныхлиний. Энергия, 1974 г, 632 с.

7. Барлоу Р., Прошан Ф. Математическая теория надежности

8. М. Сов. радио, 1969 г, 488 с.

9. Баркан К.Я., Смирнов П.Т. Опыт профилактических испытанийкабельных линий 6-35 кВ в ЖС Ленэнерго. В

10. Опыт эксплуатации кабельных линий", Энергия, 1974 г,с. 53-60.

11. Белло С.Б. Компенсация емкостных токов в городской сети.

12. Энергия, й 5, 1974 г, с.3-11.

13. Белинский Э.А., Сторожев К.Д. Испытание кабельных линийпод нагрузкой. Знергия, i« 8, IS69 г, с ,24-27.

14. Беляков H.H. Анализ повреждений от замыканий на землю вкабельных сетях. Электрические станции, tf 6, 1952 г, с,40-43.

15. Бобровская Л.Д., Козырев К.А., Койков С.Н. Кучинский Г.С.,

16. Богородицкий Н.П., Пасынков В.В., Тареев Б.М. Электротехнические материалы. Энергия, 1977 г, 352 с.

17. Борисоглебский П.В. . Физические основы и методы профилактики промышленной изоляции, ГЭИ, 1949 г, 192 с.

18. Брагин С.М. Электрический и тепловой рамчет кабеля.

19. Госэнергоиздат, i960 г, 327 с.

20. Вчоок А.З. Применение распределения Вейбулла при испытаниях кабелей. Ы й 10, 1974 г, Электротехника, Энергетика 1974 г, И 33, с.49-61.

21. Быкадоров В.Ф., Платонов В.В. Прогнозирование поврежденийизоляции силовых кабельных линий при испытаниях. Труды Новочеркасского политехнического института, 1976 г, J* 327, с<81-90.

22. Вайда Д. Исследование повреждений изоляции. Энергия,1968 г, 400 с.

23. Вайсман Л.М. Структура бумаги и методы её контроля

24. И., Лесная промышленность, 1973 г, 150 с.

25. Вайсман Л.М. Методы электрических испытаний конденсаторнойбумаги. Электротехника, i* 5, 1972 г, с.54-56.

26. Вайсмен Л.М. Структура электроизоляционной бумаги и еёвлияние на свойства бумаги и бумажной изоляции. Электричество, де 5, 1971 г, 47-5i с.

27. Вишневский Я.Б. Опыт эксплуатации высоковольтного оборудования1. Энергия, 1972 г.

28. Волков М.И. Надежность защитных покровов силовых кабелейв алюминиевой оболочке. Электрические станции, 1978 г, d 8, сv73-75.

29. Воскресенский H.A., Манн А.К. Исследование ионизационныххарактеристик изоляции кабеля с вязкой пропиткой. Электрические станции, 1959 г, я 7, с,58-63.

30. Гаджиев с.с. О профилактических испытаниях кабельных сетей6.iO кВ под нагрузкой на электростанциях. Электрические станции, i96i. г, а 2, с.84-85.

31. Герцбах И.Б. Модели профилактики. Советское радио,1969 г, 216 с.

32. Герценштейн М.Г. К вопросу о качестве силовых кабелей.

33. Труды ВНИИКП, вып. 11, 1.967 г, с. 37-66.

34. Герценштейн И.Г. Закономерности прокалывающего пробоясиловых кабелей. Электричество, « 8, 1946 г, с.51-60.

35. Гнеденко Б.В. Математические методы в теории надежности.1. Наука, 1965 г, 524 с.

36. Городецкий С.С., Лакерник Р.И., Испытание кабелей и проводов, ГЭИ, 197i г, 272 с.

37. ГУк Ю.Б. Основы надежности электроэнергетических установок.издательство Ленинградского университета, 1976 г, 192 с.

38. Городецкий С.С. Испытание кабелей с пропитанной бумажнойизоляцией, 1956, М-Л. Госэнергоиздат, 192 с.

39. Горшков Л.Н. Основы техники кабелей сильного тока.

40. Л-М. Госэнергоиздат, £940 г, 304 с.

41. ГОСТ 6433.3-71 Материалы электроизоляционное твердые.

42. Методы определения прочности при переменном (частоты 50 Гц) и постоянном напряжении, с.43-49.

43. Деверни В.Г. О целесообразности профилактических испытанийкабельных сетей 6-10 кВ. Энергетик, 1972 г, $ 5.

44. Деверни В.Г., Непомнящий В.А. Исследование надежностиработы кабельных линий 6-10 кВ. Электрические станции, 1972 г, 4 7.

45. Деверни В.Г. Повышение надежности кабельной сети.

46. Электрические станции. 1973 г, # 3.

47. Деверни В.Г., Белинский Э.А. Динамика восстановления надежности работы городской кабельной сети. Тезисы докладов 1У Республиканской научно-технической конференции энергетиков Узбекистана, Ташкент, 1973 г.

48. Деверни В.Г., Белинский у.А., Бялик С.Б. Эксплуатационные показатели надежности кабелей 6-10 кВ с алюминиевой оболочкой. Сборник "Опыт эксплуатации кабельных линий", ГЗИ, 1974 г.

49. Деверни В.Г., Сторожев К.Д. О профилактических испытанияхв городских кабельных сетях 6-Ю кВ. Сборник "Опыт эксплуатации кабельных линий", ГЗИ, 1974 г.

50. Деверни В.Г. Исследование электрической прочности бумажной изоляции силовых кабелей 6-10 кВ. Тезисы докладов у Республиканской научно-технической конференции энергетиков Узбекистана, Ташкент, 1976 г.

51. Деверни В.Г. К оценке надежности кабельной изоляции.

52. Труды ВНИИЭ, 1978 г, вып. 55.

53. Деверни В.Г., Мухамадиев Э.А. Исследование изоляциивертикальных участков кабелей 6-10 кВ. Тезисы докладов У1 Республиканской научно-технической конференции энергетиков Узбекистана, Ташкент, 1979 г.

54. Деверни В.Г., Сабитов М.З. Послойные характеристики критерий внутреннего состояния кабельной изоляции. Известия АН УзССР, серия технических наук, 1979 г, выпуск 4.

55. Деверни В.Г., Данилова Р.Т. О последствиях высоковольтныхпрофилактических испытаний в кабельных сетях 6-10 кВ, Энергетик, 1981 г, л 6.

56. Андриади Р.Г., Деверни В.Г., Непомнящий В.А., ЬЯухамедзя-нов Р.Н. Организация профилактических испытаний кабелей6.10 кВ в электрических сетях, Москва, 1981 г.

57. Деверни В.Г., Салов Б.Н., Шамсиев А.А., Бобков М.А., Колмас Т.З., Месенжник Я.З. Опыт использования термоусадочных изделий при монтаже кабелей напряжениемдо 10 кВ. Сборник "Сооружение и эксплуатация городских кабельных сетей 6-35 кВ", 1982 г.

58. Деверни В.Г., Гафуров М.Г., Андриади Р.Г. Об уровне напряжения при профилактических испытаниях кабелей 6-10 кВ. Сборник "Сооружение и эксплуатация кабельных сетей 1-35 кВ". Ленинград, i982 г.

59. Дмитриевский B.C. Оценка сроков службы кабелей с учетомэксплуатационных воздействий. Кабельная техника, гё 12 (94), 1972 г.

60. Елоховская Л.Ф., Ларионов В.П., Пикталь Ю.С., Разевич Д.В., Рябкова Е.Я. Техника высоких напряжений. Энергия,1976 г, 488 с.

61. Дударев Л.Е. Профилактические испытания изоляции сетейпод нагрузкой методом искусственно созданных перенапряжений. Электричество, 1978 г, 8, 69-72 с.

62. Зингерман A.C. Определение пробивного напряжения поиспытаниям образцов. Электричество, Л 3, £950, с. 47-50.

63. Зорин В.Б., Тисленко В.В. О периодичности профилактическихиспытаний кабельных линий 6-10 кВ распределительной электрической сети. Электрические сети и системы. Республиканский межведомственный научно-технический сборник. Львов, 1970 г, вып.7, с. 15-19.

64. Píe русалимов М.Е. Профилактические испытания изоляциивысоковольтного электрооборудования. Известия ВУЗов. Энергетика, 1980 г, J* 9, с. 19-23.

65. Иерусалимов М.Е., Именко О.С. Математическая модельмногофакторного стержня высоковольтной изоляции. Электричество, 1979 г, И 7, с. 28-31.

66. Иванов B.C. Память облученных полимеров. Химия и жизнь,s 4, 1978 г, с. 21-26.

67. Иоффе A.A. Особенности эксплуатации кабелей 6 кВ принапряжении 10 кВ. Энергетика и электрификация tö 3 (109), 1981 г, УССР, Киев, с. 10-12.

68. Казак, Мясников. Теория и расчет надежности системэлектроснабжения. М., Энергия, 1970, 177 с.

69. Койков С.Н., Цикин А.Н. Электрическое старение твердыхдиэлектриков и надежность диэлектрических деталей. Л., Энергия, 1968 г, 186 с.

70. Козлов В.А. Городские распределительные электрическиесети, Ленинград, Энергоиздат, 1982 г, 223 с.

71. Костенко М.В. (под редакцией) Техника высоких напряжений,1973 г, 528 с.

72. Кулакова Р.В. Основные пути .совершенствования силовыхкабелей напряжением 6-35 КВ. Электрические станции № 12, i964 г, с. 45-47.

73. Куликович Л.М., Ширяева П.П. Анализ профилактических испытаний кабельных линий 6 кВ Ленинградской кабельной сети (Ленэнерго), Энергия, 1967 г, с. 28-47.

74. Косовский A.A., Ширяева П.П. Анализ шестилетних профилактических испытаний кабельных линий выпрямленным напряжением 50 КВ. Электрические станции й 4, 1962 г, с. 68-71.

75. Кучинский Г.С., (под редакцией). Бумажно-масляная изоляция в высоковольтных конструкциях. ГЭИ, 1963 г, 299 с.66.' Кучинский Г.С. Частичные разряды в высоквольтных конструкциях. Энергия, 1979 г, 224 с.

76. Косовский A.A. Анализ поведения кабельной изоляции вэксплуатации. Научно-техническое совещание в Сталинграде, 1959 г, 22 с.

77. Лихачев Ф.А. Замыкания на землю в сетях с изолированнойнейтралью и компенсацией емкостных токов, 1971, 152 с.

78. Либинзон М.М. Испытания распределительных кабельныхлиний 6-10 кВ совместно с силовыми трансформаторами. Тезисы докладов семинара "Передовой отпуск бВгэнизации профилактических испытаний высоковольтного оборудования. Москва, 1981 г.

79. Погарский В.И. Аварийность высоковольтных кабельных линийи меры (5орьоы с ней. Электричество, 1У48 г, 1 10, с. 11-14.

80. Погарскии г>.И. О профилактических испытаниях кабельныхлиний. Электрические станции, 1962 г, Л I, с. 65-72.

81. Погарский В.И. Методы профилактических испытаний высоковольтных кабельных линий. Электрические станции, 1953 г, К 5, с. 39-42.

82. Погарский В.И. Анализ повреждаемости и профилактики кабельных линий и прокладок. Электрические станции, 1953 г, й 7, с. 38-42.

83. Погарский В.И. Контроль изоляции высоковольтных объектовметодом измерения диэлектрических потерь под нормальным эксплуатационным напряжением. Электрические станции, 1963 г, с. 67-73.

84. Погарский В.И. Электрическая прочность многослойной бумажнойкабельной) изоляции при постоянном токе. Электрические станции й 3, 1938 г, с. 33-36.

85. Погарский В.И. Об улучшении профилактических испытанийкабельных линий.

86. Электричество, и 12, "1973 г, с. 71-74.

87. Погарский ВЛ. О рациональных уровнях испытательныхнапряжений высоковольтных кабельных линий. Электричество, й 10, 1953 г, с. 74-77.

88. Погарский В.И. О влиянии постоянно-переменного тока наизоляцию высоковольтных кабелей. Труды ОРГРЭС, вып. Х1У, 1957 г, с. 48-52.

89. Душков Н.В., Соломоник С.С. Вероятная оценка характеристик изоляции высоковольтных кабелей и проводов. Электричество, 1972 г, ¿* 5, с.80-82.

90. Привезенцев В.Л. и др. Основы кабельной техники.

91. Издание 2-е переработанное и дополненное. М. Энергия, 1975 г, 472 с.

92. Ренне B.Ï. Старение пропитанной бумажной изоляции припеременном и постоянном напряжениях. Электричество, 'Л 4, 1952 г, с. 71-75.

93. Резвых К.А. Расчет электростатических полей в аппаратуревысокого напряжения. М. Энергия, 1967 г, 121 с.

94. Робинзон Д.М. Диэлектрические явления в кабелях высокогонапряжения. Перевод с английского ГЭИ. Ленинград, Москва, 1941 г, 184 с.

95. Самарянова, Сокольникова, Корицкий, Соколова, ^айсфельд.

96. Исследование старения кабельной изоляции. Электротехника, të 9, 1974 г, с. 28-31.

97. Справочник по электротехническим материалам, т.2.

98. Сви П.м. Контроль изоляции под рабочим напряжением.

99. Электричество, 1973 г, jî 3, с. 25-31.

100. Сви П.М. Контроль изоляции оборудования высоковольтного напряжения. Энергия, 1980 г, 112 с.

101. Степанов C.B. Профилактические работы и сроки их проведения. Советское радио. Москва, 1972, 136 с.

102. Федосенко РД, Волков М.И. Надежность вертикальных участков кабельных линий 10 кв. электрические станции, W 3, 1977 г, с.66-70.

103. Федосенко P.Я. Эффективность испытаний кабельных линий6.10 кВ. Электрические станции, № 5, 1980 г., с.45-49.

104. Федосенко Р.Я. Надежность кабельных линий 6-10 кВ.

105. Энергия, Москва, 1972 г., 72 с.

106. Хевиленд Р. Инженерная надежность и расчет на долговечность. М-Л. Энергия, 1966 г., 232 с.

107. Шалыт Г.М. Новый метод испытания изоляции в кабельныхсетях. Информационные материалы ВНИИЭ, № 39, Госэнергоиздат, 1959 г., 27 с.

108. Шалыт Г.М. Некоторые вопросы усовершенствования методикипрофилактических испытаний кабельных сетей. Труды ВНИИЭ, вып. ХУШ, Энергия, 1964 г., с.99-115.

109. Щеглов А.П., Кускова С.П. Отклик на статью Федоеенко Р.Я.

110. Эффективность испытаний кабельных линий 6-10 кВ", Электрические станции, № 5, 1981 г.