Повышение эффективности функционирования электротехнических устройств контроля технического состояния кабельных линий при их трассировке

Объект исследования - силовые кабельные линии в рабочем режиме (под нагрузкой) как основной элемент электротехнического комплекса. Цель исследования - повышение эффективности функционирования электротехнических устройств контроля технического состояния кабельных линий путём обоснования их рациональных параметров электротехнических устройств и методов диагностики и прогнозирования отказов, учитывая комплексные характеристики, гармонические составляющие тока и напряжения, грозовые и коммутационные перенапряжения в кабельных линиях. Проверка теоретических результатов осуществлялась путем проведения численных и натурных экспериментов. Обоснованы рациональные параметры электротехнических устройств контроля и обеспечения требуемого уровня совмещения с электротехническими элементами кабельных линий под нагрузкой. Получены аналитические зависимости на основе анализа схем замещения для расчета рациональных параметров электротехнических устройств технического контроля кабельных линий под нагрузкой, учитывающие в комплексе следующие характеристики: гармонические составляющие тока и напряжения, грозовые и коммутационные перенапряжения, активное, индуктивное, емкостное сопротивления элементов кабельных линий, остаточные объёмные заряды в кабельной изоляции, электромагнитные поля, излучаемые кабельными линиями; установление зависимости состояния электротехнических элементов кабельных линий под нагрузкой от динамики активных, индуктивных и емкостных составляющих их полных сопротивлений при влиянии технологических и эксплуатационных факторов, таких как конструктивные особенности элементов кабельных линий, гармонические составляющие тока и напряжения, грозовые и коммутационные перенапряжения. Разработана методика прогнозирования состояния электротехнических элементов кабельных линий под нагрузкой путем аппроксимации динамики активных, индуктивных и емкостных составляющих их полных сопротивлений экстраполяционными степенными полиномами, позволяющая выявить зарождение и развитие дефектов. Даны: обоснование структурных и рациональных параметров электротехнических устройств контроля технического состояния электротехнических элементов кабельных линий под нагрузкой в точках совмещения, учитывающие гармонические составляющие тока и напряжения, грозовые и коммутационные перенапряжения, активное, индуктивное, емкостное сопротивления элементов кабельных линий; определение регламента трассировки кабельных линий при дискретном контроле технического состояния кабельных линий. Основные конструктивные и технико-экономические показатели: создание модели электротехнического комплекса для контроля технического состояния кабельных линий при их трассировке, а также разработка методики расчёта рациональных параметров устройств контроля для прогнозирования надёжности кабельных линий. Степень внедрения и эффективность: результаты использованы при разработке моделей устройств контроля технического состояния кабельных линий в ООО «ПОПГН «Интеграл» и внедрены в учебный процесс кафедры «Электроэнергетика» Тульского государственного университета. Область применения: кабельные линии 6 - 10 кВ.