ЕКСПЛУАТАЦІЯ ТА РЕМОНТ СИЛОВИХ КАБЕЛЬНИХ ЛІНІЙ.

6.1. ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ

В эксплуатации кабельные линии подвергаются профи­лактическим испытаниям. Основным является испытание повышенным напряжением постоянного тока. Испытание кабелей переменным током требует применения мощных испытательных установок, так как кабели обладают боль­шой зарядной мощностью. Испытание трехфазных кабелей повышенным выпрямленным напряжением от стационар­ных (установленных в РУ) или передвижных установок производится по схеме рис.1. Для испытаний кабельная линия отключается и заземляется. Затем с одной из фаз снимается заземление. Испытательное напряжение пода­ется поочередно на каждую жилу кабеля при заземлении двух других жил. Испытательные напряжения для кабе­лей с бумажной изоляцией следующие:

Номинальное напряжение ка­беля, кВ 6 10 20 35 110 220

Испытательное напряжение, кВ 36—45 60 100 175 250 500

Продолжительность испытания каждой жилы кабеля 2—35 кВ 5 мин, жилы кабеля 110—220 кВ —20 млн.

Состояние изоляции кабеля оценивается током утечки и его асимметрией по фазам.

Рис. 1. Схема испытания кабеля:

1 – выпрямительная установка повышенного напряжения; 2 – испытуемый кабель.

При удовлетворительном со­стоянии изоляции ток утечки в момент подъема напряже­ния на каждой ступени резко возрастает за счет заряда ем­кости кабеля, а затем быстро спадает: у кабелей 6—10 кВ — до 500 мкА, у кабелей 20—35 кВ—до 800 мкА. При нали­чии дефектов ток утечки спадает медленно, и даже может возрасти. Запись значения тока утечки производится на последней минуте испытаний.

Асимметрия, т. е. разница токов утечки по фазам, у ка­белей с неповрежденной изоляцией не должна превышать 50 %. Изоляция дефектных кабелей обычно пробивается при подъеме напряжения, испытательная установка в этот момент автоматически отключается.

Применяется метод испытания кабельных линий 6 кВ под нагрузкой. Сущность метода состоит в том, что испы­тательная установка присоединяется к нулевой точке об­моток трансформатора собственных нужд (рис. 2) и вы­прямленное испытательное напряжение в пределах 20— 24 кВ накладывается на фазное рабочее напряжение. Ис­пытуемый участок сети выдерживается под повышенным напряжением 3—5 мин. Достоинство метода — возможность проведения испытаний без поочередного отключения линии. Однако испытание изоляции под нагрузкой не допускает­ся при наличии в сети вращающихся машин (генераторов, синхронных компенсаторов, двигателей); кабельных ли­ний, питающих ответственных потребителей, при отсутст­вии автоматического резерва питания и в других случаях. Профилактические испытания кабельных линий город­ских сетей 3—35 кВ проводится не реже 1 раза в год, маслонаполненных кабельных линий 110 кВ и выше — 1 раз в 3 года.

Рис. 2. Схема испытания изоляции сети выпрямленным повышенным напряжением под нагрузкой:

1 – трансформатор, питающий секцию;

2- емкость сети;

3 – трансформатор собственных нужд;

4 – кабели сети, несущие нагрузку;

5 – кенотронная испытательная установка.

6.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТ ПОВРЕЖДЕНИЯ

Прежде всего устанавливается характер повреждения. Для этого мегаомметром 2500 В измеряется сопротивление изоляции токоведущих жил кабеля относительно земли и между каждой парой жил, Проверяется отсутствие обрыва жил. После этого устанавливается зона, в границах кото­рой имеется повреждение, а затем уже непосредственно на трассе кабельной линии отыскивается место повреждения.

Рис. 3. Схема определения места повреждения петлевым методом:

1 – жилы кабеля;

2 – перемычка между жилами с поврежденной и исправной изоляцией;

R1 и R2 - регулируемые резисторы моста.

Определение зоны повреждения производится следую­щими методами: петлевым, импульсным и методом коле­бательного разряда. Точное выявление места повреждения производится абсолютным индукционным и акустическим методами.

Петлевой метод используется в случае повреждения изоляции одной или двух жил относительно оболочки при отсутствии обрыва жил. Для измерений применяется чув­ствительный мост (например, Р-333) по схеме рис. 3. При равновесии моста расстояние до места повреждения находится но формуле:

где L - полная длина кабельной линии;

R1 - сопротивле­ние резистора, подключенного к поврежденной жиле;

R2 - сопротивление резистора, подключенного к жиле с исправ­ной изоляцией.

Импульсный метод основан на измерении интервала времени между моментом посылки импульса электромаг­нитной волны в поврежденную линию и моментом возвра­щения отраженного импульса от места повреждения к мес­ту подключения прибора. На этом принципе работают при­боры ИКЛ-4, ИКЛ-5, Р5-5,

Р5-8 и др. Применение прибо­ров такое же, как для отыскания мест повреждений на воздушных линиях.

Метод колебательного разрядаоснован на том, что при пробое кабеля в поврежденном месте возникает разряд, период колебания которого Т пропорционален расстоянию до места повреждения: lх = 40 Т.

Период колебания измеряется электронным микросе­кундомером ЭМКС-58М. Прибор присоединяется через ем­костный делитель к кабелю на время испытания его повы­шенным напряжением от выпрямительной установки. Если при подъеме напряжения до испытательного произойдет пробой изоляции, прибор определит расстояние до места повреждения и автоматически отключится.

Индукционный метод получил широкое распространение при отыскании мест замыканий между жилами. При измерении по двум замкнутым между собой жилами кабе­ля проходит ток 10—20 А звуковой частоты (800—1000 Гц) от специального генератора (например, ОП-2). Вокруг ка­беля до места замыкания возникают электромагнитные ко­лебания, распространяющиеся и над поверхностью земли. По трассе кабеля проходит оператор с приемной рамкой, усилителем и телефоном и прослушивает звучание наведен­ных электромагнитных волн. При приближении к месту повреждения звучание сначала усиливается, а затем на расстоянии 0,5—1 м за местом повреждения прекращает­ся (рис. 4). Акустический метод аналогичен индукционному. Разни­ца в том, что на жилы кабеля подаются импульсы от ке­нотронной установки. Эти импульсы формируются с помо­щью подключенных к кенотрону конденсатора и разрядни­ка. Посылаемый через 1—3 с в кабель импульс сопровож­дается в месте пробоя искровым разрядом, звук которого хорошо прослушивается над поверхностью земли с помощью телефона,

подключенного через пьезоэлемент с усили­телем.

Для проведения испытаний указанными методами ка­бельные лаборатории укомплектовываются всем необходи­мым оборудованием и приборами.

Рис. 4. Схема определения места повреждения индукционным методом:

1 – генератор звуковой частоты 800-1000 Гц;

2 – место КЗ;

3 – приемная рамка;

4 – усилитель;

5 – телефонные трубки;

6 – изменение электромагнитных колебаний вдоль трассы.