Оценка состояния изоляции городских кабельных линий напряжением 6-10 кВ с разработкой рекомендаций по улучшению условий электробезопасности

• Автор: Юрченко, Екатерина Юрьевна
• Шифр специальности: 05.26.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 147 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ОБОСНОВАНИЕ ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Факторы, воздействующие на изоляцию силовых кабелей в условиях эксплуатации
1.2. Методы оценки состояния изоляции КЛ
1.3. Прогнозирующие модели оценки состояния изоляции КЛ :
1.4. Задачи исследования
2. СТАТИСТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НА ИЗОЛЯЦИЮ ГОРОДСКИХ КЛ НАПРЯЖЕНИЕМ 6-10 кВ ФАКТОРОВ, ОБУСЛОВЛЕННЫХ ПРОЕКТНЫМИ РЕШЕНИЯМИ
2.1. Глубина прокладки КЛ
2.2. Поворот кабельной трассы
2.3. Параллельная прокладка К Л. Пересечение КЛ с городскими коммуникациями
2.4. Пересечение КЛ проезжей частью
2.5. Оценка влияния факторов, обусловленных проектными
решениями, на изоляцию КЛ
2.6. Выводы
3. СТАТИСТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НА ИЗОЛЯЦИЮ ГРОДСКИХ КЛ НАПРЯЖЕНИЕМ 6-10 кВ ФАКТОРОВ,
ОБУСЛОВЛЕННЫХ УРОВНЕМ ЭКСПЛУАТАЦИИ
3.1. Токи рабочего режима
3.2. Токи аварийного режима
3.3. Проведение земляных и наземных работ
3.4. Оценка работы обслуживающего персонала
3.5. Выводы
4. СТАТИСТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НА ИЗОЛЯЦИЮ ГОРОДСКИХ КЛ НАПРЯЖЕНИЕМ 6-10 кВ КЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ
4.1. Климатические параметры: температура и осадки
4.2. Методика территориального деления кабельных сетей
4.3. Связь процесса увлажнения грунта с уровнем повреждаемости изоляции городских КЛ
4.4. Выводы
5. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПОВРЕЖДАЕМОСТИ ИЗОЛЯЦИИ КЛ ГОРОДСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
5.1. Математическая модель повреждаемости изоляции городских К Л
5.2. Методика составления прогноза повреждаемости изоляции городских КЛ
5.2. Алгоритм сбора и хранения информации о состоянии изоляции городских КЛ напряжением 6-10кВ
5.4. Рекомендации по улучшению условий электробезопасности персонала и населения
5.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Состояние изоляции кабельных линий (КЛ) определяет условия безопасной эксплуатации, надёжного электроснабжения и экономичной работы кабельных сетей. В последнее время в связи с внедрением новых технологий и увеличением потребления электроэнергии растёт длина городских кабельных сетей. Так, если на начало 2000 года на балансе филиала ОАО «МРСК Урала» «Челябэнерго ПО ЧГЭС», включающего в себя 5 предприятий районных электрических сетей (РЭС), находилось 1681 КЛ с пропитанной бумажной изоляцией напряжением 6-10 кВ общей протяжённостью 815 км, то на конец 2008 года эксплуатировалось 2054 КЛ протяжённостью 994 км. С каждым годом растёт число КЛ, выработавших нормативный срок службы в 30 лет, установленный заводом-изготовителем. Из-за старения изоляции и большой протяжённости городских кабельных сетей у обслуживающего персонала увеличивается объём работы, связанный с осмотром кабельных трасс, выездом на место повреждений, проведением высоковольтных испытаний и ремонтов. Это не может не сказываться на условиях труда персонала и безопасности проживающего вблизи трасс населения.
На первый взгляд, решение этого вопроса заключается в замене старых кабелей новыми и современными, например, из сшитого полиэтилена. Замена таких кабелей займёт много времени, потребует больших физических и финансовых затрат, а воздействие на изоляцию факторов, которые сокращают срок службы кабеля, останется. В этом случае возникает проблема определения механизма воздействия на изоляцию факторов, характерных для конкретных участков городской сети, для которых прогноз повреждаемости изоляции КЛ будет достоверным.
Решение поставленной задачи может быть получено путём анализа необходимой статистической информации об эксплуатации КЛ с использованием вероятностно-статистического метода оценки состояния изоляции. Точность расчётов зависит от полноты исходных данных. Пробой
Таблица
Сравнение моделей определения технического состояния изоляции городских кабельных линий 6-10 кВ
Модель
Критерий
Статистическая модель повреждаемости городских кабельных линий 10 кВ
Анализ состояния кабельных линий с применением искусственных нейронных сетей
Составление прогноза повреждаемости кабельной сети с применением программы Statistica Neural Networks v.1.0.
Прогнозирование отказов кабельных линий 6-10 кВ с использованием техноценологического подхода
5 лет (1985 - 1989)
5 лет (2001 -2005)
4 года (1997-2000)

Распределение пробоев КЛ по месяцам.
Срок службы, марка кабелей, количество и марка соединительных муфт, аварийная повреждаемость без порывов, повреждаемость с учетом повреждений после ремонта, максимальный ток в нормальных и в послеаварийных режимах, количество резервирующих кабелей, эффективность проф. испытаний, количество
Распределение отказов КЛ по разным причинам

Статистика повреждений подчиняется закону редких событий и принятый объём выборки является представительным.
Статистические данные соответствуют ранговому распределению