ОРГРЭС о нормах испытания и диагностики кабельных линий

Вадим Кричко, руководитель лаборатории кабельных линий Филиала ОАО «ИЦ еЭС» — «Фирма ОРГРЭС»:

Широкое применение кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена ставит перед эксплуатационной службой массу вопросов, связанных с испытанием и диагностикой. Существующие требования по испытаниям, к сожалению, разрабатывались без учета данного типа изоляции и не могут быть полноценно применены. Сложившиеся традиции заставляют испытывать изоляцию повышенным постоянным напряжением в соответствии с требованиями «Объемов и норм испытаний электрооборудования» [1]. Но, как показал опыт, кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена, успешно выдержавшие испытание постоянным напряжением, вскоре пробивались. Этот факт заставляет искать другие более эффективные и информативные методы испытаний.

Сегодня технические руководители энергопредприятий, имеющие в эксплуатации кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена, вынуждены сами принимать решения о способах испытаний, руководствуясь при этом требованиями международных стандартов или рекомендациями заводов-производителей кабелей. Но дело в том, что есть разница в подходах к испытаниям в европейском DIN VDE 0276-620 [2] и американского стандарта IEEE-400.2 [3]. Какой подход принять? Какой уровень испытательного напряжения, форму испытательного сигнала? Представители заводов-изготовителей в один голос говорят об испытаниях на частоте 0,1 Гц, опираясь на документы, принятые в МКС ОАО «МОЭСК». Почему именно 0,1 Гц? Один из напрашивающихся ответов заключается в том, что в Россию до сегодняшнего времени просто поставлялись испытательные лаборатории, использующие только этот метод. Поэтому, следует дать зеленый свет и другим испытательным установкам, использующим иные принципы (например, испытания повышенным напряжением с изменяющейся частотой 20-300 Гц).

Отдельно встает вопрос о диагностике кабелей с пластмассовой изоляцией. Требований и критериев диагностики в отечественных нормах практически нет, а опыт показывает, что это просто необходимо.

На сегодняшний день основным документом, регламентирующим правила испытания кабелей из сшитого полиэтилена, является «Объем и нормы испытания электрооборудования». Безусловно, документ устарел и нуждается в переработке. Сегодня назрел вопрос о разработке единых требований к испытаниям кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена для условий РФ регламентирующих уровень испытательного напряжении, его форму, время испытания и т.п. Разрабатываемый документ должен опираться на отечественный опыт эксплуатации кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена с учетом требований международных стандартов. Необходимо также выработать критерии и методы диагностики состояния изоляции кабельных линий.

Для этого необходимо создать рабочую группу с привлечением специалистов заинтересованных организаций с целью выработки технической политики и создания документа уровня стандарта предприятия для ОАО «Холдинг МРСК» или ОАО «ФСК ЕЭС». Возглавить данную рабочую группу должна одна из организаций, имеющих опыт в разработке НТД по кабельной тематике, например, Филиал ОАО «ИЦ ЕЭС» — «Фирма ОРГРЭС».

Игорь Миронов, начальник центра высоковольтного оборудования Филиала ОАО «ИЦ еЭС» — «Фирма ОРГРЭС»:

В настоящее время в сетях 6-35 кВ ОАО «Холдинг МРСК» все большее применение находят кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена. Однако полная замена существующих кабелей с бумажно-масляной изоляцией произойдет не ранее чем через 20-30 лет. Как известно, по своим физико-химическим свойствам изоляция кабелей из сшитого полиэтилена не может длительно работать при дуговых и металлических ОЗЗ и линии с кабелями с изоляцией из СПЭ необходимо отключать селективной защитой от ОЗЗ.

Поэтому первостепенным вопросом эксплуатации кабелей с изоляцией из СПЭ является правильное ведение режима заземления нейтрали в сетях 6-35 кВ.

Сегодня наибольшее применение кабели с изоляцией из СПЭ нашли в сетях 6-35 кВ ОАО «МОЭСК». Однако, как показывает практика, в МОЭСК эксплуатация кабелей из СПЭ слабо увязывается с ведением резонансного режима нейтрали. Более того, сегодня в МОЭСКе реализуется программа замены устаревших автоматических регуляторов РНДК-1 на совершенно не актуальные сегодня регуляторы БОРН-1У, к недостаткам которых можно отнести:
• отсутствие ясной методики наладки (и алгоритмов управления),
• как следствие, отсутствие возможности ручной настройки в резонанс,
• нет опции работы регулятора с устройством определения поврежденного фидера,
• нет опции определения расстояния до места повреждения,
• нет опции диагностики изоляции фидеров,
• отсутствует возможность удаленного доступа и управления ДГР.

При этом на рынке присутствуют более совершенные устройства со значительным сроком работы, обладающие большинством вышеперечисленных свойств: EFC-20i (Trench), REG-DP (A-Eberle), МИРК-5 (ООО «Микро-Инжиниринг»), УАРК-105 (ООО «НТБЭ»). Во всех регуляторах применяются большие графические ЖКИ индикаторы (320 х 240 точек), позволяющие производить точную настройку ДГР в резонанс, просматривать аварийные осциллограммы и векторные диаграммы, просматривать файлы журнала, определять поврежденный фидер, проводить диагностику изоляции фидеров.

В случае внедрения устаревших регуляторов ДГР (типа БОРН-1У) кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена оказываются незащищенными от воздействия перенапряжений при дуговых замыканиях на землю.

В некоторых других дочерних предприятиях ОАО «Холдинг МРСК» внедряется несколько иной режим заземления нейтрали, когда вместо замены ступенчатых дугогасящих реакторов на плунжерные, параллельно ступенчатым ДГР устанавливаются высокоомные резисторы. При этом режиме нейтрали кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена оказываются незащищенными от воздействия перенапряжений при дуговых замыканиях на землю.

Как следствие, в данных сетях увеличится количество переходов однофазных замыканий на землю в междуфазные КЗ, увеличится недоотпуск электроэнергии, увеличится количество и стоимость ремонтов. Все это существенно ухудшит показатели для RAB-регулирования на данных предприятиях (!).

Поэтому, чтобы исключить возможность внедрения вышеописанных образцов оборудования, необходимо разработать стратегию развития сетей 6-35 кВ с учетом длительной совместной работы кабелей с бумажно-масляной изоляцией и кабелей из сшитого полиэтилена, ведения режимов резонансного заземления нейтрали.

В настоящее время в ОАО «ФСК ЕЭС» рассматривается вопрос разработки нового документа взамен «Типовой инструкции по компенсации емкостного тока замыкания на землю в электрических сетях 6-35 кВ» [4]. Учитывая тот факт, что наибольшая часть сетей 6-35 кВ входит в состав энергопредприятий ОАО «Холдинг МРСК», а также факт постепенного перехода данных сетей на кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена, необходимо разработать аналогичный документ по режимам нейтрали в сетях 6-35 кВ (компенсации емкостного тока) и для ОАО «Холдинг МРСК».

Литература
1. Объем и нормы испытаний электрооборудования: /Утв. Департаментом науки и техники РАО «ЕЭС России» 08.05.97; Разраб. АО «Фирма ОРГРЭС», АО ВНИИЭ, АО «Уралтехэнерго»: 6-е изд., с изменениями и дополнениями по состоянию на 01.10.2006. — М.: «Издательство НЦ ЭНАС, 2006. — 255 с.
2. DIN VDE 0276-620-1996/ Кабели силовые. Часть 620. Кабели для распределения энергии с экструдированной изоляцией на номинальное напряжение свыше 3,6/6кВ до 20,8/36 кВ.
3. IEEE 400.2, Guide for Field Testing of Shielded Power Cable Systems Using Very Low Frequency (VLF); The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.; Sep 23, 2004.
4. СО 153-34.20.179 (РД 34.20.179), Типовая инструкция по компенсации емкостного тока замыкания на землю в электрических сетях 6-35 кВ. М.: СПО Союзтехэнерго, 1988.— 56 с.