Запобігання надзвичайним ситуаціям шляхом контролю стану ізоляції багатожильних кабелів

Рудаков Сергій Валерійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-8263-0476

Миргород Оксана Володимирівна

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-5989-3435

Грицина Ігор Миколайович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-2581-1614

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2021-33-20

Ключові слова: ізоляція кабелю, тангенс кута діелектричних втрат, опір ізоляції, часткова ємність, вимірювальний проміжок ізоляції

Анотація

Розроблено метод вимірювання часткових ємностей і тангенсу кута діелектричних втрат окремих компонентів кабельних виробів, які знаходяться в експлуатації на енергетичних об’єктах. Цей метод ґрунтується на проведенні прямих вимірювань компонентів ізоляції окремо з подальшою оцінкою всієї конструкції в цілому. Цей метод дає можливість оцінити більш детальніше стан ізоляції кабелів, так як жили, екрани, металеві оболонки використовуються в якості електродів – для локалізації зондуючого елек-тромагнітного полю в визначених частинах кабелю: переважно в фазної та поясної ізоляції силових кабелів, в ізоляції жил або в меж фазному просторі контрольних кабелів. Тоді, порівнюючи характеристики виокремлених областей ізоляції між собою та з базовими виробами, які пройшли прискорені ресурсні випробування, аж до досягнення граничного стану, робимо обґрунтований висновок о поточному стані кабельного виробу. Значення часткових ємностей ізоляції жил кабелю повинно бути приблизно одного порядку, якщо значення суттєво різняться, то стан ізоляції наближається до критичного, що може призвести до виникнення надзвичайної ситуації. В роботі запропонований спосіб зменшення похибки вимірювань, який обмежує область використання прямої схеми тільки в тих випадках, коли ємність вимірюваного проміжку набагато вище, ніж ємність паразитних ланцюгів Дослідження на постійному струмі виконується приладами з трьома клемами: дві – вимірювальні, третя – екрануюча – для відводу від вимірювального ланцюга зайвого струму. Ізоляційний проміжок під’єднується до вимірювальних клем, а всі інші жили кабелю та екрани – до екрануючої клемі приладу. В роботі запропонована схема вимірювань, застосування якої дозволило зменшити шунтуючі ємності на 1000 пФ. Результати такого контролю дозволять виявити області параметрів, найбільш чутливі до процесів старіння кабелів, що призведе, у свою чергу, до запобігання надзвичайним ситуаціям, які могли б виникнути на об'єктах енергетики.

Посилання

1. Kouro, S., Malinowski, M., Gopakumar, K., Pou, J., Franquelo, L.G., Bin, Wu., Rodriguez, J., Pérez, M.A., Leon, J.I. (2010). Recent advances and industrial applica-tions of multilevel converters. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 57 (8), 2553–2580.
2. Krieger, E. M., Arnold, C. B. (2012). Effects of undercharge and internal loss on the rate dependence of battery charge storage effi-ciency. Journal of Power Sources, 210, 286–291.
3. Chen, R. J., Zhang, Y., Wang, B. (2013). Numerical simulation study on the cement-based absorbing material. Advanced Materials Research, 853, 169–173.
4. Saha, A., Ahmad, S., Soma, A. A., Chowdhury, M. Z., Hossain, A. A. (2017). Modelling and control of STATCOM to ensure stable power system operation. 4th In-ternational Conference on Advances in Electrical Engineering (ICAEE), 12–17.
5. Pigini, A., Rizzi, G., Garbagnati, E., Porrino, A., Baldo, G., Pesavento, G. (1989). Performance of large air gaps under lightning overvoltages: experimental study and analysis of accuracy predetermination methods. IEEE Transactions on Power Delivery, 4(2), 1379–1392.
6. Caldwell, R., Darveniza, M. (1973). Experimental and Analytical Studies of the Effect of Non-Standard Waveshapes on the Impulse Strength of External Insulation. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, PAS-92, 4, 1420–1428.
7. Jones, M., Satiawan, I. N. W., Bodo, N., Levi, E. (2012). A dual fivephase space-vector modulation algorithm based on the decomposition method. IEEE Transactions on Industry Applications, 48 (6), 2110–2120.
8. Bezprozvannych, G. V., Kostiukov, I. A. (2020). Error of control of electrical insulation structures by dielectric absorption parameters according to the concept of uncertainty of measurements. Electrical engineering & electromechanics, 1, 47–51.
9. Fesenko, H., Kliushnikov, I., Kharchenko, V., Rudakov, S., Odarushchenko, E. (2020). Routing an unmanned aerial vehicle during NPP monitoring in the presence of an automatic battery replacement aerial system. Proceedings of the 11th International Conference on Dependable Systems, Services and Technologies (DESSERT’2020), Kyiv, Ukraine, 34–39.
10. Forthofer, J., Shannon, K., Butler, B. (2009). Simulating diurnally driven slope winds with WindNinja, in: Eighth Symposium on Fire and Forest Meteorology. Kalispell, MT, 156275.
11. Batygin, Yu., Barbashova, M., Sabokar, O. (2018). Electromagnetic metal forming for advanced processing technologies. Springer International Publ, AG, 93.