Тема: Температурный мониторинг кабельных линий высокого напряжения на основе кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена

Для передачи и распределения электроэнергии используются воздушные и кабельные линии; стоимость кабельных линий выше, однако они находят широкое применение на промышленных предприятиях и в крупных городах, где плотность нагрузки и уровень электропотребления достаточно значительны, а также в местах, где применение воздушных линий затруднительно (например, при переходах трассы линии через водные пространства). В настоящее время при строительстве кабельных линий широко используются силовые кабели современных конструкций высокого напряжения 110-500 кВ. Для прокладки кабельных линий высокого напряжения ранее применялись маслонаполненные кабели (МНК), однако, в последнее время наибольшее распространение получают силовые однофазные кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ).
Основным эксплуатационным отличием кабелей с изоляцией из СПЭ от МНК является то, что большинство возникающих в них дефектов, являющихся опасными, развиваются за сравнительно краткий период времени, от нескольких месяцев, до нескольких дней. Проведение периодических диагностические испытания кабельных линий с СПЭ изоляцией не обеспечивает необходимого уровня надежности электроснабжения потребителей. Такие испытания оправдывают себя только при вводе кабельных линий в эксплуатацию, и после проведения ремонтных работ. Снижение аварийности работы кабельных линий возможно только за счет внедрения в эксплуатацию систем непрерывного мониторинга, которые могут контролировать состояние изоляции кабельных линий в режиме реального времени. Только такие системы могут своевременно выявлять быстро развивающиеся дефекты на самых ранних стадиях, тем самым оперативно предотвращать возможные аварийные ситуации с высоковольтными кабельными линиями.

Купить

В результате проделанной работы были проведены теоретические исследования конструкций применяемых кабелей напряжением 110 кВ и выше, исследования по применению и эксплуатации кабелей напряжением 110 кВ и выше с изоляцией из СПЭ совместно с системой температурного мониторинга.
Рассмотрен принцип работы распределительного датчика температур, обоснована эффективность применения систем температурного мониторинга в составе системы КМК.
Система температурного мониторинга позволяет определять места возникновения и оценивать степень развития дефектов, сопровождающихся локальным разогревом отдельных участков контролируемой кабельной линии, оперативно проводить определение мест обрыва кабельной линии после возникновения фатальных дефектов или аварийных динамических воздействий на кабель. Знание температурного профиля кабельной линии позволяет оптимизировать ее загрузку, рационально учитывать реальные климатические условия и локальные особенности пролегания всех участков кабельной линии.
Проанализировав существующие в настоящее время системы температурного мониторинга, в процессе сравнения установлено, что способы представления информации во всех системах очень похожи. Однако отечественная система ASTRO (фирма Инверсия-Сенсор) не уступает по техническим характеристикам своим зарубежным аналогам и стоит дешевле.
Для получения полной картины о фактической наработке кабеля необходимо проводить комплексную диагностику технического состояния высоковольтных кабельных линий. Наиболее эффективной для этих целей является комплексная система оперативного мониторинга и диагностики состояния высоковольтных кабельных линий, которая включает в себя несколько подсистем.
Примером комплексного подхода к мониторингу кабельных линий является система КМК фирмы DIMRUS, которая включает в себя:
- Контроль температуры кабельной линии при помощи системы ASTRO с оптическим волокном. Она позволяет не только оценивать температурный режим работы, и проводить диагностику зон кабеля с повышенным нагревом, но и определять возможность увеличения нагрузки на линию.
- Выявление дефектов изоляции кабеля и муфт по частичным разрядам на ранних стадиях возникновения и развития, определение типа и опасности выявленного дефекта. Для этого используются диагностические приборы марок CDR (контроль состояния изоляции кабеля), и ADM (контроль состояния изоляции концевых и промежуточных муфт).
- Локализация места возникновения дефекта в изоляции на работающей кабельной линии на основании анализа формы и времени прихода «прямых» и «отраженных» импульсов частичных разрядов (системы CDR и CDM).
- Проведение оперативного контроля емкостных и уравнительных токов, протекающих по броне кабельной линии при помощи CLM. Знание токов позволяет контролировать состояние оболочки, корректировать режимы работы контролируемой кабельной линии.
Таким образом, применение при строительстве кабельных линий 110 кВ и выше с изоляцией из сшитого полиэтилена эффективно при передаче больших мощностей, особенно при электроснабжении промышленных предприятий. Для обеспечения длительного срока службы кабелей необходим постоянный контроль его эксплуатационных характеристик, что возможно осуществить с помощью системы температурного мониторинга. В наших условиях рекомендуется применение систем температурного мониторинга ASTRO фирмы Инверсия-Сенсор (Россия), которая адаптирована к системам передачи данных с учётом отечественных условий и сертифицированы как «средство измерения температуры». Особое внимание необходимо обратить на созданную компанией DIMRUS (Россия) комплексную систему мониторинга КМК для обеспечения безопасности эксплуатации высоковольтных кабельных линий, позволяющую решить основные вопросы эксплуатации.

Купить