Жилин Евгений Витальевич, к.т.н., доцент, доцент кафедры энергетики и энергоэффективности горной промышленности
119049, г. Москва, Ленинский просп., д. 4, стр. 1
Evgenii V. Zhilin, Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor, Associate Professor of the Department
4/1 Leninskiy prospekt, Moscow 119049
Лёвин Даниил Дмитриевич, аспирант
119049, г. Москва, Ленинский просп., д. 4, стр. 1
Daniil D. Levin, Postgraduate Student
4/1 Leninskiy prospekt, Moscow 119049
Цель – оценить эффективность применения относительных методов определения мест повреждений кабельных линий 6/10 кВ, эксплуатируемых на промышленном предприятии, на основе сравнения рефлектограмм, полученных на поврежденных кабельных линиях, с эталонными. Объектом исследования служили три кабельные линии 6/10 кВ с бумажно-масляной изоляцией длиной 900–3000 м и со сроком эксплуатации более 30 лет. Тип повреждения всех кабельных линий – однофазный заплывающий пробой. В работе использовались различные методы поиска мест повреждений линий и применяемых испытательных установок: импульсный, импульсно-дуговой, метод колебательного разряда по току. В качестве оборудования для поиска мест повреждений выступали рефлектометр РЕЙС-305, ударная установка ГВИ 24.3000ИДМ и присоединительное устройство по току SDC50. Производились многократные зондирования исследуемых кабельных линий с целью получения рефлектограмм, имеющих информацию о расстоянии до места повреждения. В результате проведенных исследований были сняты рефлектограммы кабельных линий различной информационной ценности, среди которых удалось отобрать истинные. Выявлены серьезные расхождения в форме отображаемого зондирующего импульса в рефлектограммах по сравнению с эталонными, приведенными в технической литературе. Отмечены проблемы при применении импульсно-дугового метода, заключающиеся в ограничении по напряжению пробоя в месте повреждения. Также показано, что каждое место повреждения имеет свои особенности, причины которых являются сложновыявляемыми ввиду невозможности установить процесс и предпосылки протекания тока в момент возникновения короткого замыкания. По результатам проведенных исследований был составлен рекомендуемый алгоритм действий при определении расстоянии до места повреждения кабельной линии. Однако ввиду малого количества научно-исследовательских работ по данной тематике абсолютно универсального подхода к определению мест повреждения кабельных линий в настоящий момент не существует, и его создание требует поведения дальнейших исследований.
The aim is to evaluate the effectiveness of relative methods used to locate faults of 6–10 kV power cables operated at an industrial enterprise. To achieve this goal, the reflectograms obtained on damaged power lines were compared with the reference ones. The research object is represented by three 6–10 kV power cables with paper-oil insulation, 900–3000 m long, and with a service life of more than 30 years. The type of damage to all power lines was a single-phase creeping discharge. The study employed various methods (TDR, ARC, ICE/Decay) to locate faults in the lines and the test rigs. The equipment used to detect cable fault locations included a REIS-305 reflectometer, a GVI 24.3000IDM high-voltage pulse generator, and a SDC50 current sensor. Multiple soundings of the power lines under study were performed to obtain reflectograms containing information about the distance to the fault location. As a result of the conducted research, varying in informativeness reflectograms of power cables were taken. We managed to select the true ones from them. Serious discrepancies in the shape of the displayed sounding pulse in the reflectograms were identified in comparison with the reference ones given in relevant technical literature. The article highlights issues concerning the application of the ARC method. The challenges consist in the breakdown voltage limitation at the cable faults. Each cable fault is shown to have its own characteristics. However, their causes are difficult to identify since it is impossible to establish the process of and the prerequisites for electric current passage when a short circuit arises. Drawing on the results of the undertaken study, a recommended algorithm was developed to determine the distance to the location of a power cable fault. However, due to the small amount of scientific research on this subject matter, no absolutely universal approach to this problem exists at present; its creation requires further investigation.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.