Журнал «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»: новые методики мониторинга воздушных и кабельных линий

25 сентября состоялось заседание Секции 1 «Технологии и оборудование линий электропередачи» Научно-технического совета (НТС) ПАО «Россети». Повестку мероприятия составили два вопроса: «Методика определения длительно-допустимой токовой нагрузки и аварийно-допустимой токовой нагрузки по кабельным линиям с температурным мониторингом» и «Разработка методики классификации дефектов элементов ЛЭП по наблюдаемой яркости УФ-свечения коронного разряда». За ходом заседания следили специалисты журнала «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение», ключевые моменты докладов и фоторепортаж с заседания — в этом материале.

Доклад по первому вопросу собравшимся представил по ВКС профессор Высшей школы высоковольтной энергетики, д.т.н. ФГАОУ ВО «СПбПУ» Василий Титков.

Он рассказал, что на основании изучения российских и зарубежных государственных нормативных документов, стандартов организаций, методических указаний и научных публикаций, посвященных или имеющих отношение к системам температурного мониторинга кабельных линий, можно сделать вывод о том, что существующие документы регламентируют только аппаратную часть систем температурного мониторинга и методы передачи получаемых данных и предоставляют усредненные оценки длительно допустимых токовых нагрузок. Кроме того, методика расчета температуры токопроводящей жилы электрических кабелей на основании температуры, измеряемой датчиками системы температурного мониторинга, не определена.

Исходя из вышесказанного заказчиком НИОКР — ПАО «Россети Ленэнерго» — были поставлены задачи разработать методику определения предельно допустимых токов нагрузки силовых кабелей, оборудованных оптоволоконным температурным сенсором, определить длительно и временно допустимую токовую нагрузку кабеля по данным синхронизированных измерений тока и температуры кабеля в течении тестового периода, в пределах которого среднесуточная температура кабеля постоянна. Также, по словам Василия Титкова, было необходимо учесть влияние параллельно проложенных кабельных линий, а также тепловых труб, проходящих параллельно с анализируемой КЛ или пересекающих ее. Кроме того, требовалась и адаптация методики к кабельным линиям, проложенным в воздушной или водной среде.

В результате была создана методика, обеспечивающая учет технических характеристик КЛ, различных способов прокладки, способов заземлений экранов; позволяющая производить расчет летних и зимних длительно-допустимой и аварийно-допустимой токовой нагрузки КЛ в зависимости от размера кабельного блока, от материала изоляции, марки и сечения КЛ, от места расположения КЛ в блоке, от колебания температуры окружающей среды за счет сезонных изменений температуры и посторонних источников тепла и характера нагрузки КЛ. Кроме того методика позволяет по текущим данным токовой нагрузки и температуры кабеля оценить возможность увеличения пропускной способности КЛ и предупредить развитие дефектов изоляции КЛ ввиду перегрузки кабельной линии. А при выборе оптимального режима работы сети методика может дать организации возможность дополнительного технологического присоединения при существующей инфраструктуре.

О разработке методики классификации дефектов элементов ЛЭП по наблюдаемой яркости ультрафиолетового свечения коронного разряда рассказал участникам заседания д.т.н., доцент, руководитель отдела энергетики АНО ВО «Университет Иннополис» Ринат Мисбахов.

Спикер рассказал, что работа выполнялась по заказу ПАО «Россети Северо-Запад». Целью стало создание программного обеспечения и нормативной документации для внедрения новых средств диагностического мониторинга в производственную деятельность ПАО «Россети» для раннего выявления, локализации и категоризации дефектов на высоковольтном оборудовании сетевой инфраструктуры при осмотрах ВЛ.

Работа началась в 2022 году, и на текущий момент получены определенные результаты. Исполнителем разработана математическая модель, ставшая основой для специализированного программного обеспечения, создана методика проведения измерений, составлены программы и методики испытаний. Также исполнителем составлен проект стандарта организации, подана заявка на регистрацию результата интеллектуальной деятельности, а результаты исследований опубликованы в СМИ.

Верификация математической модели и валидация разработанного на ее базе программного обеспечения показала сходимость результатов по выявлению дефекта на уровне 96%, в том числе ~70% относительно определения категории дефекта, рассказал Ринат Мисбахов.

По мнению исполнителя, внедрение результатов работы позволит снизить частоту и периоды отключений потребителей, технологических потерь и эксплуатационных затрат за счет своевременного устранений дефектов, сопровождаемых коронными разрядами на высоковольтном оборудовании и линиях электропередачи. Для подтверждения основных положений методики предложено провести опытно-промышленную эксплуатацию категорирования дефектов на объектах ПАО «Россети Северо-Запад». В перспективе методика может быть применена для диагностики и мониторинга воздушных линий электропередачи с использованием БПЛА.

Фоторепортаж: ссылка.

Источник: журнал «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»