Помощь студентам в учебе
Исследование диагностических средств контроля изоляции кабельных линий 6(10) кВ
|
ВВЕДЕНИЕ 4
1. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 7
1.1. Особенности эксплуатации кабельных линий 7
1.2 Испытания изоляции кабельных линий повышенным переменным
напряжением 17
1.3 Испытание изоляции повышенным выпрямленным напряжением 19
1.4 Особенности метода бегущей волны 21
1.5 Особенности метода импульсной рефлектометрии 22
1.6 Особенности индукционных средств контроля 23
2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 26
2.1. Метод мониторинга кабельной линии на основе непрерывного
измерения температуры изоляции КЛ с использованием встроенных оптических линий 26
2.2 Метод мониторинга технического состояния кабельной линии на основе
измерения и анализа частичных разрядов 34
2.2.1 Методы расчета электрической изоляции при появлении ЧР 36
2.2.2 Параметры регистрации частичных разрядов с системой СЭМ30 38
2.2.3 Метод регистрации ЧР с помощью рефлектометра 41
2.3 Амплитудно-фазовая плоскость регистрации различного типа дефектов 51
2.4 Система периодического мониторинга кабельных линий с использованием
комплектов датчиков «DKL» и переносного прибора «DIM-Loc» 60
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1 Результаты измерений системой CDM 30 65
3.1.1 Исследование импульсов частичных разрядов
3.1.2 Исследование амплитудно-количественного распределения импульсов частичных разрядов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 68
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 7
1.1. Особенности эксплуатации кабельных линий 7
1.2 Испытания изоляции кабельных линий повышенным переменным
напряжением 17
1.3 Испытание изоляции повышенным выпрямленным напряжением 19
1.4 Особенности метода бегущей волны 21
1.5 Особенности метода импульсной рефлектометрии 22
1.6 Особенности индукционных средств контроля 23
2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 26
2.1. Метод мониторинга кабельной линии на основе непрерывного
измерения температуры изоляции КЛ с использованием встроенных оптических линий 26
2.2 Метод мониторинга технического состояния кабельной линии на основе
измерения и анализа частичных разрядов 34
2.2.1 Методы расчета электрической изоляции при появлении ЧР 36
2.2.2 Параметры регистрации частичных разрядов с системой СЭМ30 38
2.2.3 Метод регистрации ЧР с помощью рефлектометра 41
2.3 Амплитудно-фазовая плоскость регистрации различного типа дефектов 51
2.4 Система периодического мониторинга кабельных линий с использованием
комплектов датчиков «DKL» и переносного прибора «DIM-Loc» 60
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1 Результаты измерений системой CDM 30 65
3.1.1 Исследование импульсов частичных разрядов
3.1.2 Исследование амплитудно-количественного распределения импульсов частичных разрядов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 68
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Актуальность темы исследования. Надежность современных систем для генерации и распределения электроэнергии в значительной степени определяется электрической надежностью электрооборудования. Аварийные повреждения, зачастую влекут за собой непоправимый ущерб для оборудования, в результате происходит сбой электроснабжения, что приводит к большим финансовым потерям в системе электроснабжения и у потребителей. Особенно значительны потери аппаратного сбоя на оборудовании высших классов напряжения, которые имеют большую единичную мощность.
Огромная значимость для увеличения эффективности эксплуатации высоковольтных кабельных линий (КЛ) заключена в переходе на техническое обслуживание по реальной потребности. Таким образом, необходимость в обслуживании и ремонте заключается на основании фактического состояния оборудования.
Переход на техническое обслуживание оборудования не возможен без применения надежных методов контроля и оценки его текущего состояния. Данная проблема и выявляет необходимость развития технической диагностики.
Необходимость совершенствования системы и методов технического контроля в эксплуатации определяется также их недостаточной эффективностью. Существующие на сегодняшний день методы испытаний разработаны давно и направлены на выявление дефектов, которые уже не определяют надежность, современного высоковольтного оборудования.
Периодичность испытаний не соответствует скорости развития дефектов. Все это снижает вероятность раннего обнаружения новых повреждений и возможность для прогнозирования отказов.
Для повышения надежности систем электроснабжения необходимо внедрение ряда мероприятий по обеспечению технического контроля за состоянием изоляции КЛ.
Наиболее эффективным способом контроля за состоянием КЛ является мониторинг, который не оказывает разрушающих воздействий на качество электрической изоляции. Среди наиболее важного электрооборудования, надежность которого необходимо контролировать и поддерживать на достаточном уровне, выделяются высоковольтные кабельные линии 6(10) кВ.
Цель работы заключается в повышении надежности систем электроснабжения, путем внедрения ряда мероприятий по обеспечению технического контроля за состоянием изоляции кабельных линий.
Задачи магистерской диссертации:
1. Провести анализ существующих методов испытаний и диагностики кабельных линий 6(10) кВ.
2. Рассмотреть метод контроля и мониторинга технического состояния кабельной линии на основе непрерывного изменения температуры при помощи оптических кабельных линий.
3. Рассмотреть метод контроля основанный на измерении частичных разрядов в изоляции силовых кабельных линий.
4. Провести экспериментальные измерения частичных разрядов в изоляции кабельных линий.
Новизна магистерской диссертации заключается в следующем:
1. Предложена методика распределения частичного разряда для различного типа дефектов КЛ.
2. Разработаны мероприятия по устранению дефектов КЛ.
Практическая значимость заключается в том, что предлагаемые методы диагностики кабельных линий 6(10) кВ повысят надежность электроснабжения на ГПП станции очистки воды города Уфа.
Степень достоверности научных положений подтверждается корректным применением известных теорий и методов, применением сертифицированных методик, пакетов программ, изделий и материалов.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на следующих конференциях: Международная научно-практическая конференция «Теоретические и практические аспекты развития научной мысли в современном мире» (г. Уфа, 2018 г.).
Структура и объем работы. Магистерская диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка использованной литературы. Работа изложена на 73 страницах машинописного текста, содержит 35 рисунков и список литературы из 27 источников отечественных и зарубежных авторов.
Огромная значимость для увеличения эффективности эксплуатации высоковольтных кабельных линий (КЛ) заключена в переходе на техническое обслуживание по реальной потребности. Таким образом, необходимость в обслуживании и ремонте заключается на основании фактического состояния оборудования.
Переход на техническое обслуживание оборудования не возможен без применения надежных методов контроля и оценки его текущего состояния. Данная проблема и выявляет необходимость развития технической диагностики.
Необходимость совершенствования системы и методов технического контроля в эксплуатации определяется также их недостаточной эффективностью. Существующие на сегодняшний день методы испытаний разработаны давно и направлены на выявление дефектов, которые уже не определяют надежность, современного высоковольтного оборудования.
Периодичность испытаний не соответствует скорости развития дефектов. Все это снижает вероятность раннего обнаружения новых повреждений и возможность для прогнозирования отказов.
Для повышения надежности систем электроснабжения необходимо внедрение ряда мероприятий по обеспечению технического контроля за состоянием изоляции КЛ.
Наиболее эффективным способом контроля за состоянием КЛ является мониторинг, который не оказывает разрушающих воздействий на качество электрической изоляции. Среди наиболее важного электрооборудования, надежность которого необходимо контролировать и поддерживать на достаточном уровне, выделяются высоковольтные кабельные линии 6(10) кВ.
Цель работы заключается в повышении надежности систем электроснабжения, путем внедрения ряда мероприятий по обеспечению технического контроля за состоянием изоляции кабельных линий.
Задачи магистерской диссертации:
1. Провести анализ существующих методов испытаний и диагностики кабельных линий 6(10) кВ.
2. Рассмотреть метод контроля и мониторинга технического состояния кабельной линии на основе непрерывного изменения температуры при помощи оптических кабельных линий.
3. Рассмотреть метод контроля основанный на измерении частичных разрядов в изоляции силовых кабельных линий.
4. Провести экспериментальные измерения частичных разрядов в изоляции кабельных линий.
Новизна магистерской диссертации заключается в следующем:
1. Предложена методика распределения частичного разряда для различного типа дефектов КЛ.
2. Разработаны мероприятия по устранению дефектов КЛ.
Практическая значимость заключается в том, что предлагаемые методы диагностики кабельных линий 6(10) кВ повысят надежность электроснабжения на ГПП станции очистки воды города Уфа.
Степень достоверности научных положений подтверждается корректным применением известных теорий и методов, применением сертифицированных методик, пакетов программ, изделий и материалов.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на следующих конференциях: Международная научно-практическая конференция «Теоретические и практические аспекты развития научной мысли в современном мире» (г. Уфа, 2018 г.).
Структура и объем работы. Магистерская диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка использованной литературы. Работа изложена на 73 страницах машинописного текста, содержит 35 рисунков и список литературы из 27 источников отечественных и зарубежных авторов.
В данной магистерской диссертации предлагается повышение надежности систем электроснабжения предприятия Уфимской станции очистки воды, путем внедрения ряда мероприятий по обеспечению технического контроля за состоянием изоляции кабельных линий 6(10) кВ.
Проведя анализ методов диагностики изоляции кабельных линий, можно сделать вывод о том, что существующие на данный момент мероприятия по диагностики, основаны на давно разработанных методиках, которые все это время хорошо показывали себя на практике, но на сегодняшний день для эксплуатации кабельных линий они не совсем отвечают возложенным на них требованиям.
Сравнивая методы диагностики, которые были указаны в первой главе, можно сказать, что испытания изоляции повышенным напряжением промышленной частоты как переменным, так и постоянным, позволяют выявить дефекты в изоляции, но в свою очередь при проведении испытаний, плохо влияют на целостность изоляции; также данные системы проводят испытания на кабельных линиях при условии, что их вывели из работы. Методы импульсного тока и бегущей волны также оказывают отрицательное воздействие на изоляцию кабельной линии, для них характерна невозможность нахождения объемных зарядов в изоляции кабеля.
Проведя анализ существующих средств технического контроля можно сделать вывод, что на данный момент средства технического контроля не предусматривают возможность учитывать характеристики переходных процессов в кабельных линиях во время их работы (гармонические составляющие тока и напряжения, грозовые и коммутационные перенапряжения).
Методы, которые предлагаются в диссертационной работе отличаются тем, что в процессе эксплуатации не оказывают сильного влияния на состояние изоляции и могут вести работу на кабельной линии под напряжением.
Данные методы показывают хорошую эффективность при выявлении зарождающихся дефектов что позволяет его устранить до выхода КЛ из строя. Применение и внедрение систем диагностического мониторинга изоляции силовых кабельных линий является не только перспективным, но и одним из самых оптимальных вариантов по решению проблемы надежности систем электроснабжения.
Проведя анализ результатов измерений с помощью системы мониторинга CDM 30, можно сделать вывод о том, что техническое состояние кабельной линии под номером В-2 находится в более хорошем техническом состоянии по сравнению с линией В-1.
Проведя анализ методов диагностики изоляции кабельных линий, можно сделать вывод о том, что существующие на данный момент мероприятия по диагностики, основаны на давно разработанных методиках, которые все это время хорошо показывали себя на практике, но на сегодняшний день для эксплуатации кабельных линий они не совсем отвечают возложенным на них требованиям.
Сравнивая методы диагностики, которые были указаны в первой главе, можно сказать, что испытания изоляции повышенным напряжением промышленной частоты как переменным, так и постоянным, позволяют выявить дефекты в изоляции, но в свою очередь при проведении испытаний, плохо влияют на целостность изоляции; также данные системы проводят испытания на кабельных линиях при условии, что их вывели из работы. Методы импульсного тока и бегущей волны также оказывают отрицательное воздействие на изоляцию кабельной линии, для них характерна невозможность нахождения объемных зарядов в изоляции кабеля.
Проведя анализ существующих средств технического контроля можно сделать вывод, что на данный момент средства технического контроля не предусматривают возможность учитывать характеристики переходных процессов в кабельных линиях во время их работы (гармонические составляющие тока и напряжения, грозовые и коммутационные перенапряжения).
Методы, которые предлагаются в диссертационной работе отличаются тем, что в процессе эксплуатации не оказывают сильного влияния на состояние изоляции и могут вести работу на кабельной линии под напряжением.
Данные методы показывают хорошую эффективность при выявлении зарождающихся дефектов что позволяет его устранить до выхода КЛ из строя. Применение и внедрение систем диагностического мониторинга изоляции силовых кабельных линий является не только перспективным, но и одним из самых оптимальных вариантов по решению проблемы надежности систем электроснабжения.
Проведя анализ результатов измерений с помощью системы мониторинга CDM 30, можно сделать вывод о том, что техническое состояние кабельной линии под номером В-2 находится в более хорошем техническом состоянии по сравнению с линией В-1.