Повышение эффективности функционирования концевых муфт кабельных линий и электротехнических устройств контроля их технического состояния тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.03, кандидат наук Иванов, Денис Александрович

• Иванов, Денис Александрович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Иванов, Денис Александрович

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение_ _

ГЛАВА 1 .АНАЛИЗ КОНСТРУКТИВНЫХ СХЕМ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КОНЦЕВЫХ МУФТ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ, МЕТОДОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ И РАСЧЕТА ИХ ПАРАМЕТРОВ.

1.1 Анализ конструктивных схем и условий эксплуатации_10

1.2 Отказы концевых муфт кабельных линий, регламенты их технического обслуживания и методы расчета параметров надежности и прогнозирования_14

1.3 Цель и задачи исследования_32

1.4 Выводы_33

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В КОНЦЕВЫХ МУФТАХ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ

2.1 Определение уровня надежности_34

2.2 Математическая модель переходных процессов_39

2.3 Исследование математической модели для определения уровня совместимости электротехнических устройств контроля и электротехнических элементов концевых муфт и прогнозирования технического состояния. _49

2.4 Вывод_55

ГЛАВА 3. УСТРОЙСТВО ПРИБОРОВ КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КОНЦЕВЫХ МУФТ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ

3.1 Электротехническое устройство контроля технического состояния концевых муфт__56

3.2 Обоснование рациональных параметров устройств контроля технического состояния концевой муфты_62

3.2 Определение зависимостей для прогнозирования технического состояния концевых муфт кабельных линий_65

3.3 Выводы_69

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО УСТРОЙСТВА КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КОНЦЕВОЙ МУФТЫ

4.1 Планирование эксперимента, методика проведения исследований_70 4.2. Экспериментальные исследование переходных процессов концевой

муфты кабельной линии_78

4.3. Результаты прогнозирования и определение остаточного ресурса

технического состояния концевых муфт кабельных линий_82

4.4 Выводы_88

Заключение_89

Список литературы_91

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности функционирования концевых муфт кабельных линий и электротехнических устройств контроля их технического состояния»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы.

Анализ старения электрических сетей показывает, что уровень износа основных фондов Федеральной сетевой кампании в настоящий момент приближается к 70%. Нормативный срок выработало 52% оборудования, а 7,4% - дважды отработало этот срок. Из них износ кабельных линий составляет 43%. Выход из строя кабельных линий из-за возгорания кабельных муфт приближается к 68%. А 44% поломок приходятся на концевые муфты кабельных линий. Выходы из строя концевых муфт кабельных линий относятся и к наиболее опасным и приводят к тяжелым последствиям таким, как отключение от электроэнергии целых заводов, жилых районов и т.д..

Вопросу исследования методов и средств мониторинга и диагностики функционирования концевых муфт кабельных линий и электротехнических устройств контроля их технического состояния посвящены исследования Фейгин JI.3.; Левинзона C.B.; Михалева С.И.; Готовченкова А.Д.; Пиковского И.М.; Огарь Ю.С.; Озерных И.Л.; Самойлова В.И..

Однако существующие методы и средства диагностики работы кабельной линии не позволяют непрерывно, с требуемой точностью оценить техническое состояние концевых муфт кабельных линий, а электротехнические устройства контроля диагностических параметров технического состояния концевых муфт кабельных линий такие как температура, сопротивление изоляции и толщина изоляции концевых муфт, не рассматривались в комплексе. Это так же снижает эффективность методов прогнозирования технического состояния концевых муфт кабельных линий

Поэтому, комплексный учет температуры концевой муфты, сопротивления, толщины изоляции, переходных электромагнитных и электромеханических процессов, закономерностей формирования технического состояния концевых муфт под нагрузкой и прогнозирование их

электротехнических характеристик в контрольных точках, является актуальной научной задачей.

Цель выполнения диссертационной работы: Повышение эффективности функционирования концевых муфт кабельных линий и электротехнических устройств контроля их технического состояния путем обоснования рациональных параметров устройств диагностики, учитывающих в комплексе характеристики температуры, сопротивления и толщины изоляции.

Задачи исследования:

1) анализ технических средств функциональной диагностики концевых муфт кабельных линий, методов их расчета параметров и прогнозирования технического состояния концевых муфт;

2) разработка математических моделей совмещения устройств функциональной диагностики концевых муфт кабельных линий под нагрузкой в точках измерений на основной схеме замещений, выполненных в различных конструктивных исполнениях, учитывающих в комплексе характеристики температуры, сопротивления, толщины изоляции и переходных электромагнитных и электромеханических процессов концевых муфт кабельных линий;

3) установление закономерности формирования динамики температуры, сопротивления, толщины изоляции и переходных электромагнитных и электромеханических процессов концевых муфт кабельных линий;

4) исследование математической модели устройства функциональной диагностики концевых муфт кабельных линий под нагрузкой, для определения их рациональных параметров, условий реализуемости и прогнозирования технического состояния концевых муфт кабельных линий;

5) провести численные и экспериментальные исследования для определения адекватности теоретических и экспериментальных исследований

Идея работы заключается в обеспечении требуемого уровня

совместимости электротехнических устройств функциональной диагностики с

5

электротехническими элементами концевых муфт кабельных линий под нагрузкой в точках измерений на основе контроля динамики температуры, сопротивления и толщины изоляции, путем обоснования рациональных параметров электротехнических устройств контроля и прогнозирования их технического состояния.

Объект исследования: концевая муфта кабельной линии и электротехнические устройства контроля их технического состояния.

Предмет исследования: деградационные процессы в концевой муфте кабельной линии под нагрузкой.

Методы исследования: для решения поставленных задач использовались методы электромеханики и теоретических основ электротехники, численные методы, методы математической статистики, теория вероятности, теория тепловых процессов, экстраполяционные методы прогнозирования, планирование эксперимента, методы оптимизации. Проверка теоретических результатов осуществлялась путем проведения численных и натуральных экспериментов.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1) математическая модель электротехнического устройства диагностики технического состояния концевых муфт кабельной линии под нагрузкой на основе схем замещения в контрольных точках, позволяющих учесть отклонения от нормального состояния на основе учета изменения температуры, сопротивления и толщины изоляции концевых муфт, путем непрерывного измерения значения каждого из диагностических параметров для определения их технического состояния;

2) условия реализации математической модели переходных процессов в системе концевая муфта кабельных линий - электротехнический контроль технического состояния в точках измерения;

3) установлены зависимости для прогнозирования технического состояния концевых муфт кабельных линий под нагрузкой по критерию надежности на

основе рациональных параметров схемы замещения нового устройства в местах совмещения.

Научная новизна заключается в обоснование рациональных параметров электротехнических устройств диагностики и обеспечения требуемого уровня совмещения с концевой муфтой кабельной линии под нагрузкой:

1) получены аналитические зависимости на основе анализа схем замещения для расчета рациональных параметров электротехнических устройств контроля технического состояния концевых муфт кабельных линий под нагрузкой, учитывающие характеристики температуры, сопротивления и толщины изоляции, а так же переходные электромагнитные и электромеханические процессы концевых муфт кабельных линий;

2) разработана методика прогнозирования технического состояния концевой муфты кабельной линии под напряжением путем аппроксимации динамики активных и емкостных составляющих, позволяющая выявить зарождение и развитие дефектов;

3) определены зависимости рациональных параметров электротехнических устройств контроля технического состояния концевых муфт кабельных линий под нагрузкой в точках совмещения, учитывающие характеристики температуры, сопротивления и толщины изоляции и переходные электромагнитные и электромеханические процессы концевых муфт кабельных линий.

4) Установлены закономерности формирования электромеханических и электротехнических процессов в концевых муфтах кабельных линий для определения требуемого уровня совместимости электротехнических устройств контроля их технического состояния с электротехническими элементами концевых муфт.

Достоверность научных положений.

Основные научные положения и выводы основываются на

фундаментальных положения общей теории электротехники и математики,

7

адекватностью теоретических и экспериментальных исследований, расхождение между которыми составило 14,5%, что подтверждает их удовлетворительную сходимость, практическим применением результатов работы в производстве.

Практическая значимость. Разработана методика экспериментального исследования технического состояния концевой муфты кабельной линии под нагрузкой, а так же определения и прогнозирования технического состояния концевой муфты кабельной линии.

Реализация результатов работы.

Основные научно-практические результаты диссертационной работы в ОАО «Тульские городские электрические сети», а также используются в учебных курсах «Электроэнергетика», «Электроснабжение», «Воздушные кабельные линии», «Средства коммутации электрической энергии» на кафедре «Электроэнергетика» ТулГУ..

Апробация работы.

Апробация результатов работы. Результаты диссертационной работы

докладывались и обсуждались на ежегодных молодежных научно-технических

конференциях ТулГУ (г. Тула, 2009 - 2014 гг.)и V, VI научно-практических

конференцияхТул-ГУ«Молодежныеинновации» (г. Тула, 2011 г.), VI

Международной (XVII Всероссийская) конференции по автоматизированному

электроприводу (АЭП) (г. Тула, 2010 г.), Пятой международной Школе-

семинаре молодых ученых и специалистов «Энергосбережение - теория и

практика»(г. Москва, 2010 г.), 9-й Всероссийской научной конференции, (г.

Вологда: ВоГТУ, 2011 г.), Международной научно-технической конференции

«Энергосбережение - 2012» в рамках ХМосковского международного

энергетического форума «ТЭК России в XXI веке» (г. Москва, 2012 г.),

Международной научно-технической конференции «Энергоэффективность -

2012» в рамках I Международного электроэнергетического форума

«Электросетевой комплекс. Инновации. Развитие» (г. Москва, 2012

8

г.),Международной научно-технической конференции «Энергосбережение -2013» в рамках XI Московского международного энергетического форума «ТЭК России в XXI веке» (г. Москва, 2013 г.),Международной научно-технической конференции «Энергосбережение - 2014» в рамках ХПМосковского международного энергетического форума «ТЭК России в XXI веке», VII Международной конференции по автоматизированному электроприводу «АЭП-2012» (г. Иваново, 2012 г.). Публикации. По результатам диссертации было опубликовано 7 работ, из них 6 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ и 1 патенте.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы, включающего 101 наименование и приложения с результатами внедрения. Общий объем составляет 100 страницы, содержит 18 иллюстраций и 9 таблиц.

ГЛАВА 1.

АНАЛИЗ КОНСТРУКТИВНЫХ СХЕМ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КОНЦЕВЫХ МУФТ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ, МЕТОДОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ И РАСЧЕТА ИХ ПАРАМЕТРОВ.

1.1 Анализ конструктивных схем и условий эксплуатации

Для оценки технического состояния изоляции концевых муфт используются электротехнические устройства контроля, использующие следующие методы контроля физических процессов протекающих в них .

Метод и средства контроля частичных разрядов. Для этого используется электротехническое устройство С8М-1. С8М-1 предназначен для мониторинга состояния изоляции муфт кабельных линий

Электротехническое устройство С8М-1 позволяет: регистрировать ЧР в изоляции концевых и соединительных муфт используя датчики СВЧ диапазона частот, до 1 ГГц, регистрировать частичные разряды в изоляции самого высоковольтного кабеля, используя датчики НР (ВЧ) диапазона частот, от 0,5 до 15,0 МГц, регистрировать ЧР в изоляции муфты акустическим датчиком, работающие на частотах до 100 кГц, Контролировать температуру муфты месте установки прибора С8М-1, регистрировать ток промышленной частоты, протекающий по экрану кабеля, приводящий к дополнительному нагреву кабеля. [1,2]

КРУЭ Зел. Кр.

Рис. 1.1 Схема подключения электро-техническихустройств типа регистрации частичных разрядов.

Электротехнические устройства контроля частичных разрядов позволяют быстро оценить общее техническое состояние концевых муфт кабельных линий. Однако, как показывает опыт применения в полевых условиях для контроля технического состояния изоляции из полиэтилена, 70 % из всех опасных дефектов нельзя обнаружить методом частичных разрядов. Многие дефекты изоляции не создают частичных разрядов, например, водные триинги, полости с науглероженными стенками, участки кабеля с повышенной проводимостью и т. п.

Метод и средства рефлектометрии. Принцип работы рефлектометра (РМ) заключается в том, что выявляется неоднородность кабельной муфты (дефект) с помощью зондирования ее коротким (десятки наносекунд) низковольтным импульсом. Повышенная точность измерительной аппаратуры, компьютерная обработка информации позволяют определить факт локального изменения емкости участка изоляции и связать его с наличием дефекта. Метод импульсной рефлектометрии, называемый также

методом отраженных импульсов или локационным методом, базируется на распространении импульсных сигналов в двух- и многопроводных системах связи.

Электро-техническое устройство, реализующие указанный метод, называются импульсными рефлектометрами. [2]

Рис 1.2 Упрощенная структурная схема импульсного рефлектометра.

Перед проведением измерений методом импульсной рефлектометрии необходимо проверить участок кабельной линии омметром или мегоометром. Однако такая проверка может быть недостаточной. Например, после воздействия мегоометром на кабель, имеющий растрескавшуюся изоляцию с попавшей влагой, может произойти подсушивание места дефекта. При этом показания мегоометра соответствуют как бы исправному кабелю (сотни и тысячи МОм). После выявления дефектных линий (жил, фаз) мегоомметром переходят к предварительному определению места повреждения методом импульсной рефлектометрии. Это усложняет процесс проведения измерений методом импульсной рефлектометрии и увеличивает количество трудозатрат. Помимо всего прочего для проведения импульсной рефлектометрии необходимо обесточивание кабельной линии и системы в целом, что в свою очередь не дает оперативно выявить дефект в концевой муфте без отключения от источника питания.

Метод и средства контроля сопротивления изоляции. Для проверки сопротивления изоляции кабеля, концевых муфт применяют мегомметры на соответствующее напряжение. Электро-техническое устройство представляет собой генератор прямоугольных импульсов с регулируемой частотой и скважностью импульсов выполненный на микросхеме. Регулировка позволяет подстроить работу повышающего трансформатора для получения на выходе устройства нужного напряжения. В приборах старых конструкций, для получения напряжений обычно используется встроенный механический генератор, работающий по принципу динамо-машины. В настоящее время, мегаометры также выполняются в виде электронных устройств, работающих от батарей. [1,2]

Одним из недостатков метода проверки сопротивления изоляции является, то, что перед работой прибора необходимо обесточивание кабельной линии и системы в целом на которой будут производится замеры. Так же знание одного электро-технического состояния того, как сопротивление изоляции концевой муфты недостаточно для определения электротехнического состояния концевых муфт в целом.

Необходимо разработать новые технические решения повышения эффективности функционирования концевых муфт кабельных линий и электротехнических устройств контроля их технического состояния путем обоснования рациональных параметров устройств диагностики.

1.2 Отказы концевых муфт кабельных линий, регламенты их технического обслуживания и методы расчета параметров надежности и прогнозирования

Отказ концевых муфт - явление случайное, но причины, обуславливающие появление отказа, связаны с определенными физическими и физико-химическими процессами, происходящими в материалах и конструкции на разных этапах его жизни. Течение этих процессов зависит как от режимов работы (внутренних условий), так и от внешних условий работы элемента: температуры, влажности, давления и состава окружающей среды, вибрации и ударов, воздействия оптических или радиационных излучений и т.п.

Причиной возникновения катастрофических (полных) отказов является превышение действующими нагрузками критического значения предельно допустимых для данного материала или элемента. Следует учесть, что критическое значение нагрузки для данного материала или элемента не является строго постоянной величиной, а имеет разброс некоторого среднего значения, обычно подчиняющийся нормальному закону. Кроме того среднее значение (и средне квадратичное отклонение) изменяется при воздействии температуры влажности и других физических и физико-химическими факторов.

Сводные данные выхода из строя концевых муфт кабельных линий 6-ЮкВ ОАО ТГЭС за период с 2007 по 2013 г. [49] можно рассматривать как статистическое распределение выхода из строя концевых муфт кабельных линий. Требуется выровнять это распределение с помощью нормального закона

1 (х-т)2

— е 2а2 (1.1)

сг\/2тт

Напишем выражение нормального закона:

\ (х-6,46)2

Построим гистограмму и выравнивающую ее кривую распределения

Рис 1.3 Гистограмма и выравнивающая ее кривая распределения.

Из графика видно, что теоретическая кривая распределения ^х), сохраняя, в основном существенные особенности статистического распределения, свободна от случайных неправильностей хода гистограммы, которые по-видимому, могут быть отнесены за счет случайных причин.

Гистограмма показывает, что вероятность выхода из строя концевой муфты в летнее время в разы выше, по сравнению с другими временами года. Эта распределение вероятности говорит о прямой зависимости выхода из строя концевых муфт в кабельных линиях от температуры окружающей среды и условий эксплуатации. Чем температура выше, тем выше вероятность выхода из строя. Температура воронки это параметр, за которым должен быть

обеспечен постоянный, непрерывный контроль, чтобы максимально точно определить точку выхода из строя и не дать произойти возгоранию. [49]

Бесперебойность электроснабжения объектов различного назначения невозможна без обеспечения надежности и долговечности концевых муфт кабельных линий, которые в значительной степени зависят от правильной организации производства работ по их изготовлению, монтажу, а также условий эксплуатации.

Значительное количество повреждений происходит из-за низкого качества соединений и оконцеваний жил кабелей (наличие глубоких пор, острых кромок и заусенцев, не удалённой литниковой прибыли, выгоревших или выкушенных проволок жилы и др.).

Свинцовые соединительные муфты повреждаются из-за неудовлетворительной припайки свинцового корпуса к оболочке кабеля, образования пустот при восстановлении изоляции роликами и рулонами, недоливки кабельного состава, отсутствия контроля за температурой заливочных и прошпарочных составов, кристаллизации заливочного состава в процессе эксплуатации и др.

Повреждения эпоксидных соединительных муфт связаны с асимметрией жил внутри эпоксидного корпуса, наличием пор и свищей, отсутствием необходимой герметизации и др. Значительное количество повреждений концевых муфт и заделок внутренней установки происходит по причине нарушения области их применения (установка в сырых и особо сырых помещениях заделок, не предназначенных для этих сред). Повреждения эпоксидных заделок происходят из-за неудовлетворительных обезжиривания, обработки концов наиритовых трубок, герметизации жил, а также из-за растрескивания трубок, изгибания жил с недопустимым радиусом изгиба и др.

Все отказы концевых муфт по характеру делятся на устойчивые и

неустойчивые. К устойчивым отказам относятся короткие замыкания (КЗ),

низкоомные утечки и обрывы. Характерной особенностью устойчивых

повреждений является неизменность сопротивления в месте повреждения с

16

течением времени и под воздействием различных дестабилизирующих факторов.

К неустойчивым отказам относятся утечки и продольные сопротивления с большими величинами сопротивлений, «заплывающие пробои» в силовых кабельных линиях, увлажнения места нарушения изоляции и другие. Неустойчивые повреждения могут самоустраняться, оставаться неустойчивыми или переходить при определенных условиях в устойчивые. Сопротивление в месте неустойчивого повреждения может изменяться как с течением времени, так и под воздействием различных дестабилизирующих факторов (напряжения, тока, температуры и др.)

Устойчивость отказа может быть определена посредством измерения сопротивления изоляции и прозвонки поврежденного кабеля при отсутствии или наличии дестабилизирующих факторов.

В результате анализа общих отказов концевых муфт и их технического состояния составлена классификация отказов концевых муфт кабельных линий.

Таблица 1.1

Классификация отказов концевых муфт кабельных линий.

Проанализировав повреждения концевых муфт кабельных линий на основание опыта обслуживания кабельных линий Тульскими городскими электросетями за 2012, 2013 и 2014 гг можно сделать вывод, что большая часть повреждений характерна для всех видов концевых муфт в зависимости от условий эксплуатации (около 80% всех повреждений). []

Повреждения так же могут явиться причинами недочетов конструкции, скрытых дефектов, возникших в процессе изготовления концевой муфты, нарушения правил перевозки, монтажа, эксплуатации, ошибками в ходе проведения диагностических и ремонтных работ.

Как правило, повреждения выявляются после определенного времени, в течение которого воздействует один или сразу несколько неблагоприятных факторов. Оперативное выявление дефекта еще на стадии его зарождения позволяет своевременно принять необходимые меры по предупреждению его развития и поддержанию нормального функционирования трансформатора.

Составим классификацию наиболее массовых повреждений концевых муфт кабельных линий и способов их мониторинга и диагностики (таблица 1.2). Классификация необходима для более точного и наглядного представления о существующих средствах и методах диагностирования, обобщении прямых и косвенных признаков повреждений для повышения точности диагностирования, корректной постановки задач исследования по определению рациональных параметров устройств мониторинга. Более подробно методы и средства диагностики рассмотрим после таблицы.

Таблица 1.2

Классификация наиболее повреждений концевых муфт кабельных линий и способы их мониторинга и диагностики.

Виды повреждений Пря мые и косвенные признаки Диагно сти-ческий параметр Причины повреждений Средств а и методы мониторинга и диагностики

1 2 3 4 5

осушени осу - перемещения -

е изоляции шение влажность в или стекания визуальный

изоляции, концевой пропиточного состава осмотр

наличие муфте электрическо - произведения

визуяльных - температура е старение изоляции комплексных

трещин концевой высыхание замеров

муфты изоляции муфт технического

- толщина работающих в состояния

изоляции тяжелых тепловых режимах мегаометром, термометром,

разложение толщиномером,

пропиточного состава рефлектометром

(кристаллизация)

механиче нару - несоблюдени -

ские шение Сопротивление е правил техники визуальный

повреждения, изоляции изоляции безопасности и осмотр

которые были технического

нанесены при регламента

прокладке или

других

строительных

работах

спиралеп нару - Как -

одобные шение Сопротивление результат визуальный

вспучины изоляции изоляции длительного действия осмотр

(трещины) - Толщина циклов нагрева и

изоляции охлаждения или

значительных

перегрузок кабеля

более допустимых

норм

химическ нал и - Воздействие -

ая коррозия чие Сопротивление разнообразных визуальный

коррозии изоляции химических осмотр

- Толщина реагентов, которые

изоляции содержатся в среде

нахождения муфты

Нарушен Уве - Перегревы, -

ие герметичности личение Сопротивление вызываемые визуальный

заделки концевой температуры изоляции вихревыми токами осмотр

муфты муфты - Толщина Несоблюдени Замеры

изоляции е норм влажности при влажности

монтаже нонцевой заделки

муфты концевой

муфты

Несоблюдени специал

е радиуса изгиба жил ьные испытания

при монтаже замера

концевой муфты сопротивления

изоляции

Сни - -

жение Сопротивление визуальный

толщины изоляции осмотр

изоляции - Толщина - произведения

изоляции комплексных

замеров

технического

состояния

мегаометром,

термометром,

толщиномером,

рефлектометром

Как видно из таблицы большая часть дефектов концевой муфты связанна с ее изоляцией. Как указано выше, причины данных видов повреждений очень многообразны, а обнаружить их не всегда легко, поэтому выявление данных дефектов является очень важной задачей.

Оценка повреждений концевых муфт показывает, что разрушения развиваются постепенно. Отсюда можно сделать вывод, что если эффективно организовать систему мониторинга и контроля технического состояния концевой муфты, то повреждения можно будет выявить с момента их зарождений и не допустить момента, когда покупка и замена новой концевой муфты будет выгодней ремонта существующей. Это позволит в нужный момент вывести концевую муфту в ремонт (причем это можно будет делать не в экстренном порядке), предотвратить аварию и обеспечить потребителей электроэнергией нормируемого качества, уменьшит затраченное время на работы, снизит прямые (ремонт) и косвенные (ликвидация последствий отключения) расходы.

Наиболее эффективный путь повышения надежности функционирования концевой муфты является внедрение систем мониторинга и контроля технического состояния концевой муфты. Оборудование, оснащенное данными системами, должно обеспечить следующую информацию [81,84]:

-текущее состояние концевой муфты;

- дефекты и их причины;

- остаточный ресурс оборудования;

- необходимость проведения срочных работ;

- сроки проведения ремонтных работ.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Иванов, Денис Александрович, 2014 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Акимова H.A., Котеленц Н.Ф., Сентюрихин Н.И. Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования. Учебное пособие для студентов учреждений среднего проф. образования. - М.: Мастерство, 2002. -296 с.

2. Аксенов Ю.П. Мониторинг технического состояния высоковольтной изоляции электрооборудования энергетического назначения в эксплуатации и при ремонтах. — М.: Научтехлитиздат, 2002.

3. Анализ и прогноз развития больших технических систем /Под ред. С. А. Саркисяна. -М.: Наука, -1983. 280 с.

4. Артамонов В.А. Аналитическая геометрия и линейная алгебра: Курс лекций. - М.: Изд-во МГУ, 1999.

5. Айвазян С. А., Мхитарян В. С. Прикладная статистика. Основы эконометрики. - Т.1: Теория вероятностей и прикладная статистика М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001.

6. Беляев, A.B. Оценка остаточного ресурса электрооборудования с помощью экспертных систем / A.B. Беляев, Д.А. Климов // Юбилейный сборник научных трудов к 100-летию со дня рождения профессора Черкасского Владимира Михайловича - Иваново, 2005.

7. .Белоруссов Н.И., Саакян А.Е., Яковлева А.И. Электрические кабели, провода и шнуры. Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1988. — 536 с.

8. Беляев Ю.К., Носко В.П. Основные понятия и задачи математической статистики. ~ М.: Изд-во МГУ, ЧеРо, 1998.

9. Бешелев С.Д. Математико-статистические методы экспертных оценок / С.Д. Бешелев, Ф.Г. Гурвич.-М.: Статистика, 1980.-264 с.

10. Большее Л.Н., Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики. ~ М.: Наука, 1983.

11. Бранзбург Е.З., Каменский M.K, Хромченко Г.Е. Кабели с пластмассовой изоляцией и муфты для их монтажа. Москва: Энергоатомиздат, 1987.

12. Вступительное слово на расширенном заседании президиума Государственного совета по вопросу повышения энергоэффективности российской экономики. Архангельск, 2 июля 2009г. http://archive.kremlin.ru/appears/2009/07/02/2057_type63374type63378type82 634 218902.shtml

13. Танеев Э.А., Волосов В.Г., Монахов Б.С., Бикташев Р.Ж. Способ экспресс-контроля качества обмоток электромагнитных устройств (варианты). Патент на изобретение RU № 2373547, кл. G01R31/06, 2009.

14. Гиберт, Д. П. Надежность электрической изоляции/ Д. П. Гиберт - Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2006. - 61 с.

15. Гонтарь Ю. Г. Влияние напряженности электрического поля на разрушение поверхностного слоя изоляционной конструкции / Ю. Г. Гонтарь, Д. В. Лавинский // Электротехника и электромеханика. -2013. -№4.-С. 40-43.

16. Горелова, В. Л. Основы прогнозирования систем / В. Л. Горелова, Е. Н. Мельникова. М.: Высшая школа, -1986. - 267 с.

17. ГОСТ 10518-88. Системы электрической изоляции. Общие требования к методам ускоренных испытаний на нагревостойкость.

18. Гнеденко Б.В. Курс теории вероятностей. М., Наука, 1988.

19. Гмурман В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике. - M . Высшая Школа , 2001 -400с.

20. Гусев A.C. Концепция и средства всережимного моделирования в реальном времени электроэнергетических систем: дис. ... д-ра технич. наук / A.C. Гусев. - Томск, 2008. - 285с.

21. Дмитриев М.В., Евдокунин Г.А. Расчет заземления экранов однофазных силовых кабелей 6-500 кВ // Новости электротехники. 2007. №2(44). С.124-128.

22. Джонсон Р., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. Методы обработки данных. - М.: Мир, 1981. - 679 с.

23. Заседании комиссии по модернизации и технологическому развитию экономики России, 2010 http://www.prime-tass.ru/news/0/%7B37D898DA-4АВ7-4403-В78В-400С1 lC7A09C%7D.uif

24. Зевин М.Б., Трифонов А.Н. Элекгромонтер-кабельщик. Москва: Высшая школа, 1989.

25. Ivanov D. A. Failure analysis of cable lines terminations. Вести высших учебных заведений Черноземья. Научно-технический и производственный журнал №2 (36), ЛГТУ, 2014г, 82с

26. Ivanov D. А., Stepanov V.M. Justification of diagnostic parameters for technical state control of cable lines. Вести высших учебных заведений Черноземья. Научно-технический и производственный журнал №2 (36), ЛГТУ, 2014г, 82с

27. Иванова Е. И., Осотов В.Н. Об оценке состояния электрооборудования с большим сроком службы / Е. И. Иванова, В.Н. Осотов // Энергетик, № 3, 2009.- С.37-39.

28. Инструкция по эксплуатации силовых кабельных линий. Ч. 1. Кабельные линии напряжением до 35 кВ.— М,: СПО Союзтехэнерго, 1980

29. Инструкция по эксплуатации силовых кабельных линий. Ч. 2. Кабельные линии напряжением 110-500 кВ — М.: СПО Союзтехэнерго, 1980.

30. Итоги конференции «Электросетевое хозяйство регионов России. Модернизация, инвестиции, инновации» // Электротехнический рынок. Москва, № 1-2, 2010.

31. Ишкин В.Х., Шкарин Ю.П. Расчет параметров высокочастотных трак тов по линиям электропередач/ Под ред. А.И. Перова М.: Издательст во МЭИ, 1999 г. — 122 с.

32. Кадомская К.П. Метод импульсной диагностики соединительных муфт и оболочек силовых кабелей/ Электричество 2000 - №12. - С.12-17

33. Канискин В.А., Таджибаев А.И. и др. Эксплуатация силовых электрических кабелей. Часть 7. Методы испытаний и диагностики силовых кабелей. Учебное пособие. С-П., Издательство Петербургского энергетического института повышения квалификации руководящих работников и специалистов Министерства энергетики РФ, 2003.

34. Князевский Б.А., Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий. Учебник. 2-е изд. - М.: Высшая школа, 1979. - 431 с.

35. Костюкова Т.П., Семенов В.В. Анализ видов, последствий и критических отказов силового энергетического оборудования. Методы обеспечения эксплуатационной безопасности // VII симпозиум «Электротехника 2010»: Сборник научных трудов. - М, 2003. - С. 69 - 72.

36. Коптев А.А. Справочник молодого электромонтажника по кабельным сетям. Москва: Высшая школа, 1987.

37. Кремер Н.Ш. Теория вероятностей и математическая статистика: Учебник для вузов. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001

38. КРЮКОВ В. И. ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ПОДСТАНЦИЙ И РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ Москва "Высшая школа" 1983

39. Кудрин, Б. И. Повышение надёжности прогнозирования сложных технических систем / Б. И. Кудрин, В. В. Фуфаев // V Сибирская научно-практическая конференция по надёжности научно-технических прогнозов. Новосибирск, -1990. -С. 275 277.

40. Лукьянов М.М., Харисов Э.А. Новые принципы виброакустической диагностики изношенного силового электрооборудования // Электрика. 2001. №2.

41. Михайлов Ю.Б. Математические основы повышения точности прогнозирования: 2000. - 206. С

42. Месяц Г. А. О природе «эффекта Воробьевых» в физике импульсного пробоя твердых диэлектриков / Месяц Г. А. // Письма в ЖТФ. - 2005. -Т.31, вып. 24.-С. 51-59.

43. Международный стандарт МЭК (1ЕС) 60502-2. Силовые кабели с экструдированной и араматура на номинальное напряжение от 1 кВ (Цт = 1,2 кВ) до 30 кВ (ит=36 кВ) /Часть 2.

44. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2001. -192 с.

45. Мешалкин Л.Д. Сборник задач по теории вероятностей. ~ М.: Изд-во МГУ, 1963.

46. Мониторинг технического состояния и оценки остаточного срока службы силовых кабелей среднего и низкого напряжения с полиэтиленовой изоляцией. -М.: Роэнергоатом, 2000.

47. Надежность электроэнергетических систем / под ред. М.Н. Розанова. - М.: Энергоатомиздат, 2000.

48. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть станций и подстанций - М: Энергоатомиздат, 1989 - 608 с.

49. Нормы испытания электрооборудования. Изд. пятое.— М.: Атомиздат, 1978.

50. О практическом использовании компьютерной системы оценки состояния электрооборудования /Л.В.Виноградова, Е.Б.Игнатьев, Г.А.Лазарев, Г.В Попов // Энергосбережение и экология в теплотехнологических системах / ИГЭУ. - Иваново, 1999.

51. Об автоматизации диагностики электротехнических объектов / Л.В. Виноградова, Е.Б. Игнатьев, В.Н. Ларионов, Г.В. Попов // Охрана труда и окружающей среды на предприятиях текстильной и легкой промышленности / ИГТА. - Иваново, 1998.

52. Объем и нормы испытаний электрооборудования/Под общ. ред. Б.А. Алексеева, Ф.Л. Когана, [с изм. и доп.] - М.: НЦ ЭНАС, 2002.

53. ООО «Камский кабель», ПВЗПО-15-250 www.kamkabel.ru/catalog/products.html?product=533&type=0&letter=10

54. Охрана труда. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. - М.: ИНФРА-М, 2003. 263 с.

55. Папанцева Е.И. Передача информации по высоковольтным кабелям //

Сельский механизатор. — 2011. — № 4. — с. 32—33.

56. Папанцева Е.И., Жаворонкова М.С. Анализ погрешностей при экспер иментальном определении параметров высоковольтных кабелей / Сов ременная наука: теория и практика: сборник научных трудов по мате риалам II Международной научнопрактической конференции. 2011. —

с. 132—137.

57. Поляхов Д.Н. Самоорганизующаяся экспертная система для диагностики электрооборудования энергосистем: дис. ... канд. технич. наук / Д.Н. Поляхов. - Санкт-Петербург, 2005. - 125с.

58. Потребич А .А. , Кузнецов В.П. и др. Автоматизированная система для оценки технического состояния электрооборудования // Электрические станции. -2001.- №4. - С. 35 - 37.

59. Пантелеев Е.Г., Берман В.И. Применение электротехнических лент в электромонтажном производстве. Москва: Энергоатомиздат, 1984.

60. Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок.— М.: Энергоатомиздат, 1987.

61. Правила устройства электроустановок. 7-е изд.,— м.: Деан, 2006.

62. Правила устройства электроустановок. Передача электроэнергии. 7-е изд. -М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2004. -160 с

63. Правила устройств электроустановок 6-е издание пер. и доп. с изм., Москва, Главгосэнергонадзор, 1998 г.

64. Привалов И.Н. Неразрушающая диагностика силовых кабельных линий номинальным напряжением 6-35 кВ / Электротехнический рынок 2008 -№2

65. Прохоров Е. Капитальный ремонт оборудования обходится на порядок дешевле, чем приобретение нового // Новости электротехники. 2003. № 6 (24).

66. Рабочая книга по прогнозированию / Под. Ред. И. В. Бестужева-Лады. М.: Мысль,- 1982.-430 с.

67. РАО ЕЭС РФ «Основные положения методики инфракрасной диагностики электрооборудования и BJI», РД 153-34.0-20.363-99.

68. РД 34.0-20.363-99. Методика инфракрасного контроля электрооборудования и BJI. М.: ОРГРЭС, 1999.

69. РД 34.20.501-95. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. М.: ОРГРЭС, 2003.

70. РД 34.45-51.300-97. Объём и нормы испытаний электрооборудования. М.: ЭНАС, 1998.

71. Рогожников Ю.Ю. Исследование методов и разработка алгоритмов для поддержки жизненного цикла силовых трансформаторов: дис. ... канд. технич. наук / Ю.Ю. Рогожников. - Иваново, 2003.

72. Рост потребления электроэнергии на фоне высокого износа оборудования повышает вероятность техногенной катастрофы // Новости электротехники, 2010 http://www.elec.ru/news/2010/ 09/27/mnenie-ia-infoline-rost-potrebleniya-elektroenergi.html

73. Рыбалко В.В. Оценка качества системы технического обслуживания энергетических объектов / Exponenta. Pro №3. 2003. - С. 58 - 61.

74. Рябов Б. М. Измерение высоких импульсных напряжений /Б. М. Рябов. -Л.: Энергоатомиздат. - 1983. - 124 с

75. Сборник методических пособий по контролю состояния электрооборудования / Под ред. Когана Ф. Л. М.: ОРГРЭС, 1998.

76. Сви П.М. Методы и средства диагностики оборудования высокого напряжения. / Энергоатомиздат. Москва, 1992.

77. Сибикин Ю.Д. Справочник по эксплуатации электроустановок промышленных предприятий. 5-е изд. - М.: Высшая школа, 2002. -248 с.

78. СНиП 3.0506-85.

79. Сотсков Б. С. Основы теории и расчета надежности элементов и устройств автоматики и вычислительной техники. Изд-1е/ Высшая школа. 1970г, 270с

80. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий, под ред. А.А. Фёдорова, Москва, изд. Энергия, 1973 г.

81. Степанов В.М., Маркова Т.А., Слатинова М.Н. Модернизация схемы электроснабжения городов для повышения надежности энергосистемы.// Сб. науч. трудов, Известия Тульского государственного университета. Электроснабжение, электрооборудование и энергосбережение. Тула, из-во ТулГУ, 2002. С. 70-72.

82. Степанов В.М., Слатинова М.Н. К вопросу расчета потерь мощности и электроэнергии в городских сетях на этапе проектирования.// Тез. докладов «Энергосбережение-2004»С. 96-98.

83. Степанов В.М., Слатинова М.Н. К вопросу расчета потерь мощности и электроэнергии в городских электросетях на этапе проектирования.// Сб. ст., Известия ТулГУ. Электроснабжение, электрооборудование и энергосбережение. Тула, Из-во ТулГУ, 2004. С. 268-274

84. Степанов В.М., Слатинова М.Н. О надежностях схемы электроснабжения и аварийности в электросетях 0,4-6-10 кВ на примре города Тулы.// Сб. ст., Известия ТулГУ. Электроснабжение, электрооборудование и энергосбережение. Тула, Из-во ТулГУ, 2004. С. 266-268

85. Степанов В. М Обоснование технологических и конструктивных параметров гидрофицированных крепей на основе обеспечения надежности их работы Дис.... д-ра техн. наук 05.05.06 Тула 1994.

86. Степанов А.Г. Оценка и прогнозирование состояния изоляционной системы силовых трансформаторов магистральных электрических сетей: дис. ... канд. технич. наук / А.Г. Степанов. - Красноярск, 2005.

87. Теория прогнозирования и принятия решений. /Под ред. С.А.Саркисяна.М.: Высшая школа, 1977

88. Техническая документация на муфты для силовых кабелей с бумажной и пластмассовой изоляцией до 35 кВ. Москва: Энергоатомиздат, 1982.

89. Трифонов А.Н., Черноусов А.Р. Твой инструмент. М: Энергоатомиздат, 1987.

90. ТУ 16-705-495-2006 Кабели силовые с изоляцией из сшитого ПЭ на напряжение 64/110 кВ.

91. Указ Президента Российской Федерации №889 от 4.06.08г «О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики».// Российская газета. 2008. № 4680. С. 6-7.

92. Устройство защиты и контроля сопротивления изоляции (Патент RU 2155424)

93. Федосов Е.М. Частичные разряды в элементах электротехнических комплексов: дис. ... канд. технич. наук / Е.М. Федосов. - Уфа, 2009. -136 с.

94. Четыркин Е.М. Статистические методы прогнозирования / Е.М. Четыркин. М.:Статистика, 1977. - 200 С.

95. Шабанов В.А. Особенности диагностики повреждений в кабелях с соединительными муфтами «Райхем». // Энергетик, 2009, № 7, с. 37.

96. Шидловский А. К. Кабели с полимерной изоляцией на сверхвысокие напряжения / А. К. Шидловский, А. А. Щерба, В. М. Золотарев, А. Д. Подольцев, И. Н. Кучерявая. - К.: Ин-т электродинамики HAH Украины. -2013.-550 с.

97. Шидловский А. К. Руководящий технический материал по сооружению, испытаниям и эксплуатации кабельных линий с использованием кабелей с изоляцией из 61 ISSN 2224-0349. Вюник НТУ «ХШ». 2013. № 59 (1032) сшитого полиэтилена на напряжение 64/110 кВ / А. К. Шидловский, В. М. Золотарев. -X.: Майдан. - 2007. - 62 с.

98. Штиллер, В. Уравнение Аррениуса и неравновесная кинетика/ В. Штиллер. - М.: Мир, 2000. - 176 с.

99. Шувалов М. Ю. Развитие водных триингов в экструдированной кабельной изоляции как электрический эффект Ребиндера / М. Ю.

100. Шувалов, Ю. В. Образйов, В. JI. Овсиенко, П. Ю. Удовицкий, А. С. Мнека // Кабели и провода. - 2006. - №4(299). - С. 14-19.

101. Электромонтажные устройства и изделия. Справочник. Москва: Энергоатомиздат, 1988.