Научная статья на тему 'ДИАГНОСТИКА МЕСТНЫХ НЕИСПРАВНОСТЕЙ В КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЯХ ПРИ ПОМОЩИ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТИЧНЫХ РАЗРЯДОВ (ЧР)'

ДИАГНОСТИКА МЕСТНЫХ НЕИСПРАВНОСТЕЙ В КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЯХ ПРИ ПОМОЩИ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТИЧНЫХ РАЗРЯДОВ (ЧР) Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
93
13
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЧАСТИЧНЫЕ РАЗРЯДЫ / ДИАГНОСТИКА / КАБЕЛЬНЫЕ ЛИНИИ

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Соловьева Т.А.

Цель исследования. Работа направлена на выявление предотказного состояния кабельных линий в режиме реального времени при помощи измерения частичных разрядов. Материалы и методы. В работе использовался метод диагностики местных неисправностей в кабельных линиях при помощи измерения частичных разрядов (ЧР), анализ норм VDE 0276-620, ГОСТ 55025-2012 [1] при напряжении СНЧ 0,1 Гц. Результаты исследования. В ходе исследования выяснилось, что диагностика кабельных линий при помощи измерения ЧР позволяет получить достоверную информацию об их состоянии Выводы. Предлагаемый метод диагностики кабельных линий поможет сохранить ресурс исследуемых кабелей и позволит составлять графики проверки линий в зависимости от полученных результатов (замена кабеля, раз в год, раз в пять лет), что кардинально сокращает время обслуживающему персоналу, а также своевременно предупреждает аварии.The purpose of the study. The work is aimed at detecting the pre-failure condition of cable lines in real time by measuring partial discharges. Research methods. The work used a method for diagnosing local faults in cable lines by measuring partial discharges (CR), analysis of the norms of VDE 0276-620, GOST 55025-2012 at a voltage of 0.1 Hz. The results of the study. In the course of the study, it turned out that the diagnosis of cable lines by measuring the CR allows you to get reliable information about their condition. Conclusions. The proposed method of cable line diagnostics will help us to save the life of the cables under study and allows us to make schedules for checking lines depending on the results obtained (cable replacement, once a year, once every five years), which dramatically reduces the time for maintenance personnel, as well as timely prevents accidents

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Соловьева Т.А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «ДИАГНОСТИКА МЕСТНЫХ НЕИСПРАВНОСТЕЙ В КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЯХ ПРИ ПОМОЩИ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТИЧНЫХ РАЗРЯДОВ (ЧР)»

Данные таблицы 4 показывают, что из предложенных вариантов лучшую урожайность показали контрольные образцы огурцов, семена которых не проходили обработку. Предполагаем, что это связано со слишком интенсивной ультразвуковой обработкой, которая привела к нарушению нормального развития семян, а в дальнейшем и самих растений.

Заключение. Экспериментальные исследования позволило установить, что ультразвуковое и вибрационное воздействие оказывает неоднозначное влияние на рост и развитие болгарского перца и огурца [6, 7]. Ультразвук и вибрация положительно влияют на урожайность болгарского перца, отрицательно - на урожайность огурцов. Преимуществом предпосевной обработки семян вибрацией и ультразвуком является то, что она является экологически чистым технологическим приемом.

Библиография:

1. Белов Б.Г., Зубков А.А. Применение ультразвуковых колебаний в растениеводстве и кормопроизводстве // Ультразвук в сельском хозяйстве: межвуз. сб. науч. тр. Моск. вет. акад. М., 1988. С. 58-64.

2. Голямина И.П. Ультразвук. Маленькая энциклопедия. М.: Сов. энцикл, 1979.

584 с.

3. Стимуляция роста пшеницы под воздействием вибрации / Н.Л. Делоне [и др.] // Доклады Академии наук. 2010. Т. 434. № 3. С. 424-426.

4. Мищенко Е.В., Мищенко В.Я. Исследование кинетики процесса экстрагирования растворимых веществ из плодов рябины // Известия ТулГУ. Технические науки. 2014. Вып. 11. Ч. 2. С. 352-357.

5. Мищенко Е.В., Мищенко В.Я. Новые подходы к проектированию вибрационного технологического оборудования в пищевой и перерабатывающей промышленности // Вестник Брянского государственного технического университета. № 4 (52), 2016. С. 116-121.

6. Мищенко Е.В., Семенов В.Е. Влияние предпосевной обработки семян на рост и развитие болгарского перца // Профессия инженер: сб. материалов IX Молодеж. науч.-практ. конф. Орел: Изд-во ФГБОУ ВО Орловский ГАУ, 2021. С. 227-230.

7. Мищенко Е.В., Семенов Д.А. Влияние предпосевной обработки семян огурца на рост и развитие растений // Профессия инженер: сб. материалов IX Молодеж. науч.-практ. конф. Орел: Изд-во ФГБОУ ВО Орловский ГАУ, 2021. С. 231-234.

8. Вибрационная техника в пищевой и перерабатывающей промышленности / С.Ф. Яцун [и др.]: учеб. пособие. Курск: Изд-во Курск. гос. с.-х. ак., 2010. 144 с.

9. Mishchenko E.V. Use of ultrasound for the extraction of components from plant materials - a review // Vestnik OrelGAU. № 2 (53). 2015. С. 51-61.

УДК 621.3.027.2: 621.3.027.5:621.3.015.3:621.313.1

ДИАГНОСТИКА МЕСТНЫХ НЕИСПРАВНОСТЕЙ В КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЯХ ПРИ ПОМОЩИ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТИЧНЫХ РАЗРЯДОВ (ЧР)

Соловьева Т.А., магистрант 1 курса направления подготовки 13.04.02 «Электроэнергетика и электртехника». Научный руководитель: зав. кафедрой «Электроснабжения и электротехники имени академика И.А. Будзко», к.т.н., доцент Стушкина Н.А. ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева

АННОТАЦИЯ

Цель исследования. Работа направлена на выявление предотказного состояния кабельных линий в режиме реального времени при помощи измерения частичных

разрядов. Материалы и методы. В работе использовался метод диагностики местных неисправностей в кабельных линиях при помощи измерения частичных разрядов (ЧР), анализ норм VDE 0276-620, ГОСТ 55025-2012 [1] при напряжении СНЧ 0,1 Гц. Результаты исследования. В ходе исследования выяснилось, что диагностика кабельных линий при помощи измерения ЧР позволяет получить достоверную информацию об их состоянии Выводы. Предлагаемый метод диагностики кабельных линий поможет сохранить ресурс исследуемых кабелей и позволит составлять графики проверки линий в зависимости от полученных результатов (замена кабеля, раз в год, раз в пять лет), что кардинально сокращает время обслуживающему персоналу, а также своевременно предупреждает аварии.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

Частичные разряды, диагностика, кабельные линии. ABSTRACT

The purpose of the study. The work is aimed at detecting the pre-failure condition of cable lines in real time by measuring partial discharges. Research methods. The work used a method for diagnosing local faults in cable lines by measuring partial discharges (CR), analysis of the norms of VDE 0276-620, GOST 55025-2012 at a voltage of 0.1 Hz. The results of the study. In the course of the study, it turned out that the diagnosis of cable lines by measuring the CR allows you to get reliable information about their condition. Conclusions. The proposed method of cable line diagnostics will help us to save the life of the cables under study and allows us to make schedules for checking lines depending on the results obtained (cable replacement, once a year, once every five years), which dramatically reduces the time for maintenance personnel, as well as timely prevents accidents

KEYWORDS

Partial discharges, diagnostics, cable lines.

Введение. Одним из крупнейших потребителей электроэнергии в России является ГУП «Московский метрополитен» с огромным числом кабельных линий, которые необходимо обслуживать и делать это качественно, что обязывает его по возможности снижать случаи возгорания силовых кабелей (10/20 кВ, 825 В). При этом основным направлением является развитие систем неразрушающего контроля и выявления предотказного состояния кабельных линий в режиме реального времени. Практика показывает, что наиболее уязвимыми местами являются кабельные муфты.

В рамках текущей эксплуатации производится периодическая проверка кабелей на пробой с использованием генераторов высокого напряжения, а также с применением токов низкой частоты. Рассматривается вопрос проведения диагностики оборудования с использованием метода частичных разрядов (далее ЧР). Недостаток данных методик связан с необходимостью отключения напряжения на силовом кабеле, создания дополнительных условий для разрушения изоляции и показывают только то, что в данный, конкретный момент времени кабель может быть включен в работу. Т.е. не являются гарантией работы кабеля в течение всего срока между профилактическими испытаниями.

В таблице 1 приводится список применяемого технологического оборудования для измерения ЧР [2].

Таблица 1 - Технологическое оборудование для измерения ЧР

Питание 12 В внешн. /автомоб.,блок питания

1 2

Время непр. работы около 24 ч от лит.-ионн. акк.

Частота повтор. импульса 3,33 Гц

Окончание таблицы 1

1 2

Ширина импульсов 50 нс, 200 нс, 500 нс, 1 ^с

Амплитуда импульса 250 В

Импульсный ток 200 A

Защита выхода Устойчив к кор. замыканию

Класс защиты ^ 54

Рабочая температура -10 °С ...+50 °С

Вес 2 кг

Teleflex T 30^ PD Регистратор переход. процессов для ЧР

64 мм опция

Разъем BNC

Также немаловажным параметром является материал изоляции кабельной линии [3].

- Рё/УРё-кабели

Смешанные линии из участков PE- и VPE- кабелей можно диагностировать вместе. Для проведения диагностики основная жила и экран кабеля должны быть полностью отключены с обоих концов от распределительного устройства, чтобы гарантировано исключить помехи и эффекты поляризации распределительной установки [4].

- кабели с пропитанной бумажной изоляцией

Для проведения диагностики жилы должны быть полностью отключены с обоих концов от распределительного устройства. В месте измерения остается подключенным металлическая оболочки/заземление подстанции. На другом конце кабеля это подключение, если можно, надо отключить от распределительной установки, чтобы исключить влияние помех на результаты измерения [4].

- смешанные линии из участков с пропитанной бумажной изоляцией и Рё/УРё-кабелями

Согласно физическим законам на смешанных кабелях в результате диагностики возможна информация лишь о кабеле с пропитанной бумажной изоляцией. Разумеется, кабельная линия большей частью должна состоять из кабеля с пропитанной бумажной изоляцией, доля PE/VPE- кабелей должна составлять макс. 20% от всей длины кабелей. Часто это имеет место при ремонте отдельных участков и вводов на подстанциях. Подготовительные работы такие же как для кабелей с пропитанной бумажной изоляцией [4].

Проблемы кабелей с изоляцией из полиэтилена (PE) и сшитого полиэтилена (VPE)

Значительный эффект старения кабелей с изоляцией из РЕ^РЕ вызывается возникновением и ростом водяных триингов (watertrees). Они возникают со временем под воздействием воды, тепла и напряженности электромагнитного поля. Разрастаются они постепенно и в конечном результате вследствие образования электрических триингов ведут к короткому замыканию и к выходу из строя кабеля. Другие эффекты старения появляются при термической перегрузке изоляции из РЕ^РЕ. Влага в кабелях с дефектами оболочки особенно благоприятствует разрастанию водяных триингов. Так как водяные триинги, обусловленные физическими законами, не показывают частичных разрядов, то описанные процессы старения можно обнаружить и оценить лишь при помощи диэлектрической диагностики [4].

Рабочее напряжение 12 кВ

Окончание срока службы кабеля

Рисунок 1 - Сокращение срока службы эксплуатируемого кабеля при испытании

повышенным напряжением [5]

Цель исследования. Выявления предотказного состояния кабельных линий, в режиме реального времени при помощи измерения частичных разрядов.

Материалы и методы исследования. В работе использовался метод диагностики местных неисправностей в кабельных линиях при помощи измерения частичных разрядов (ЧР), анализ норм УйБ 0276-620, ГОСТ 55025-2012 при напряжении СНЧ 0,1 Гц.

Результаты исследования и их обсуждение.

Диагностика кабельных линий при помощи измерения частичных разрядов позволяет:

1. Определить слабые места в кабельных системах - механические повреждения - одиночные большие водяные триинги, снижающие надежность эксплуатации кабелей - серьезные ошибки монтажа, которые могут привести к отказу сразу после включения кабеля в эксплуатацию.

ИМПУЛЬС ПРИНЯТ К РАССЧЁТАМ

РЕФЛЕКТО ГРАММА ИМПУЛЬСА ЧР

„АДЛ^А , ш , П А/^л л /1 л, .¿ЦДА л и,,|„

/1 мГ " V т ■» „ . .

у

1

1 000 2 000 3 000 4 000 5 ОС

6000 7 000 8 000 9 000 10000 11000 12 000 13 000 14000 15000 16000 17000 18000 19000 20 000

Рисунок 2 - Новый кабель из сшитого полиэтилена, 6 кВ, 1.45 км. Повреждение внешней изоляционной оболочки кабеля и брони на 650 м при прокладке кабеля на эстакаде

Рисунок 3 - Кабель с бумажно-масляной изоляцией, 6 кВ, 280 м

Кабель часто отключался. Обследование установкой выявило множественные дефекты в изоляции. Была проведена замена кабеля.

t 109 м

Л «

1 1 Д дДд 1

1 ПГ ¡1 ^Л! Г Г

Г 1 II , 1

1

II

500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 4 500 5 000

53м

ьЛЛ„лл Л

} '1 ^

1 ..............1............1______________

215м

л

1

А Л

V \У 1 - ^

\ '

1 !

1

V

500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 4 500 5 000

500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 4 500 5 000

Рисунок 4 - Кабель с бумажно-масляной изоляцией, 6 кВ, 280 м.

Кабель часто отключался. Обследование установкой выявило множественные дефекты в изоляции. Была проведена замена кабеля.

Диагностика кабельных линий частичными разрядами - единственный и незаменимый помощник при проведении диагностики «старых» кабельных линий. Отлично выявляются следующие дефекты: • Недопустимые перегибы кабеля;

• Состояние концевых и соединительных муфт;

• Механические повреждения кабеля;

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

• Состояние основной изоляции по всей длине кабеля; Обследование нескольких кабельных линий позволяет составить очередность

проведения ремонтных работ и первой вывести в ремонт самую наихудшую линию.

После ремонта кабельной линии, проводится повторный контроль проведенных работ с помощью соответствующих установок. Выводы.

Измерение и анализ активности частичных разрядов (ЧР) - это надежный метод неразрушающего контроля, позволяющий выявить дефекты кабельной линии до того, как возникнет серьезное повреждение или пробой.

Библиография:

1. ГОСТ Р 55025-2012 Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение от 6 до 35 кВ включительно. Общие технические условия от 27 декабря 2012 - docs.cntd.ru.

2. Испытательно-диагностическая система TDS40 / TDS60 (Автономный режим) Руководство по эксплуатации, 2014, 130 с.

3. Доклад по силовым кабелям с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 1-10 кВ. Департамент топливно-энергетических ресурсов г. Москвы, 2005.

4. Изоляционные материалы из сшитого полиэтилена // URL: https://propolyethylene.ru/shitiy/izolyaziya.html (дата обращения 04.05.2022).

5. Эксплуатация силовых электрических кабелей / М.А. Боев [и др.], 2001,

75 с.

6. Брагинский Р.П., Моисеев Ю.Б. Роль физических процессов в старении полиэтилена // ДАН СССР, 1984, 1141 с.

УДК 67.08

ПЕРСПЕКТИВЫ ПЕРЕРАБОТКИ СТРОИТЕЛЬНЫХ ОТХОДОВ

Ширяева Ю.В., бакалавр 4 курса направления подготовки 08.03.01 «Строительство». Научный руководитель: д.э.н., профессор Суворова С.П. ФГБОУ ВО Орловский ГАУ

АННОТАЦИЯ

В статье рассматриваются проблемы переработки строительных отходов, образующихся в процессе демонтажа и строительства зданий. Представлены основные принципы организации переработки строительных отходов, акцентировано внимание на эффективности рециклинга в строительстве и способах использования материалов, полученных в его процессе.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

Строительство, строительные отходы, переработка, полигоны, рециклинг, вторичное сырье.

ABSTRACT

The article deals with the problems of processing construction waste generated during the dismantling and construction of buildings. The basic principles of organizing the processing of construction waste are presented, attention is focused on the efficiency of recycling in construction and the methods of using materials obtained in the process.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.