Впервые в России исследование КЛ 220 кВ

Возможно, последний аргумент для некоторых покажется достаточно спорным, кто-то посчитает его даже сибаритством, но, как ни парадоксально, именно этот аргумент часто является решающим в процессе принятия решения о конструктивном исполнении ЛЭП, проходящих по территориям новых микрорайонов, либо при реконструкции сетей в исторических центрах. Особенно чётко эти тенденции прослеживаются в таких крупных городах, как Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург, где сетевые компании в последнее время ориентированы на использование кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ).

Переход на кабели с изоляцией из СПЭ обусловлен рядом неоспоримых преимуществ:
• за счёт увеличения допустимой температуры жилы достигнута большая пропускная способность кабеля;
• изоляционные электрические характеристики выше, а диэлектрические потери ниже;
• меньше допустимый радиус изгиба кабеля;
• неограниченные возможности по прокладке кабелей на трассах с любой разностью уровней.

К сожалению, до недавнего времени при всех преимуществах такого кабеля не существовало эффективного и неразрушающего метода испытания кабелей высокого напряжения. После прокладки и монтажа кабельная линия ставилась под рабочее напряжение без нагрузки на 48 часов, после этого принималось решение о включении линии в работу. Очевидно, что этот метод испытания никогда не давал полной информации о состоянии линии.

Одним из перспективных современных методов проверки работоспособности кабельных линий является диагностика методом измерения частичных разрядов.

Диагностика КЛ методом ЧР позволяет в процессе эксплуатации на основании результатов измерений определить на ранней стадии процессы старения и развития пробоя изоляции кабеля, тем самым исключить аварийные ситуации, даёт возможность организовать техническое обслуживание и в плановом порядке производить ремонт КЛ. При проведении приёмосдаточных испытаний определить дефекты изоляции кабеля и соединительной арматуры, качество монтажа муфт и прокладки кабеля.

В настоящее время создано оборудование, позволяющее проводить испытания кабеля измеряя уровень диэлектрических потерь и частичных разрядов на разных уровнях испытательного напряжения, чтобы таким образом локализовать проблемный участок и соответственно получить объективную информацию о техническом состоянии КЛ. Системой, реализующей данные возможности, являются системы OWTS*, где используется затухающее напряжение переменного тока в частотном диапазоне от 20 до 350 Гц. Фирмой SEITZ Instruments разработаны и реализованы аппаратно программные решения, включающие использование современной твердотельной технологии, систем лазерного контроля, силовой электроники, цифровой обработки сигнала встроенной компьютерной системой. Такие системы для диагностики кабельных линий среднего напряжения уже давно успешно работают в России. Эксплуатирующая организация перед включением кабеля в работу с помощью этой системы получает объективную информацию о его состоянии.

Для кабельных линий высокого напряжения до последнего времени в России не было испытательного оборудования: строительство таких ЛЭП носило единичный характер, испытательное оборудование поставлялось на заказ для работы шеф-монтажных организаций, иногда испытания должным образом вовсе не проводились.

Для обеспечения необходимого качества строительства кабельных линий высокого напряжения ОАО «Объединённая энергетическая компания» было принято решение о применении установки для испытания и диагностики кабелей OWTS HV 250.

Эта установка позволяет проводить испытания повышенным напряжением, измерять уровень диэлектрических потерь, уровень частичных разрядов и локализацию мест их возникновения неразрушающим методом для кабельных линий напряжением до 220 кВ. Персонал компании прошёл обучение специалистами швейцарской фирмы-разработчика данного оборудования Seitz Instruments. Установка OWTS HV 250 сертифицирована для применения в России. Испытание и диагностика кабельных линий данной установкой проводится в соответствии с международными стандартами IEC 60270, IEC 60060, IEC 62067.

Сегодня в ОАО «ОЭК» ведутся работы по испытанию и диагностике кабельных линий 110—220 кВ. За период с декабря 2010 г. по май 2011 г. было обследовано 14 кабельных линий. В ходе работы в соответствии с международными стандартами напряжение на испытуемом объекте пошагово поднимается до 1,4 U₀, что является обязательным условием неразрушающего метода испытания. На каждом шаге происходит замер тангенса угла диэлектрических потерь, уровня частичных разрядов, наличие которых говорит о проблемных местах в смонтированном кабеле. Неоднократное повышение напряжения до максимального уровня в соответствии с международными нормами является испытанием кабельной линии в полном объёме. За полгода эксплуатации диагностическая лаборатория высоковольтных испытаний зарекомендовала себя надёжным инструментом, позволяющим обследовать кабельные линии высокого напряжения 110—220 кВ и давать заключения об их техническом состоянии и рекомендации по дальнейшей эксплуатации.

На основе полученного положительного опыта руководством компании было принято решение о продолжении и совершенствовании практики испытаний высоковольтных кабельных линий методом измерения частичных разрядов с использованием упомянутых установок. Специалисты компании с готовностью поделятся опытом и необходимой информацией с заинтересованными представителями других сетевых компаний, осуществляющих свою деятельность на территории крупных городов России и ближнего зарубежья. Совместные решения, выработанные в результате подобных диалогов, позволят организовать эффективный, технически грамотный процесс строительства надёжных кабельных линий высокого напряжения.

* OWTS — oscillating wave test system - система измерения частичных разрядов.