НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК


НОВОСИБИРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

ISSN (печатн.): 1814-1196          ISSN (онлайн): 2658-3275
English | Русский

Последний выпуск
№3(72) Июль - Сентябрь 2018

Анализ характеристик и исследование теплового пробоя изоляционных материалов, вызванного частичными разрядами

Выпуск № 2 (71) Апрель - Июнь 2018
Авторы:

Полуянович Николай Константинович,
Дубяго Марина Николаевна
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/1814-1196-2018-2-157-174
Аннотация

Одним из важнейших факторов, определяющих бесперебойность и надежность систем электроснабжения потребителей, является состояние ее электроизоляционных материалов (ЭИ). Основным элементом систем электроснабжения предприятий и учреждений являются кабельные линии (КЛ). Электротехническое состояние КЛ определяется ее изоляцией, при этом наибольшее распространение получили методы, основанные на испытаниях КЛ повышенным напряжением. Но такие испытания приводят к сокращению ресурса эксплуатации либо к пробою. Также эти методы являются интегральными, не позволяющими оценить действительное техническое состояние линий и определить проблемные места, степень их опасности, остаточный ресурс. В связи с этим задача увеличения срока службы изоляционных материалов посредством диагностики КЛ неразрушающим методом диагностики является актуальной задачей. Для диагностики состояния изоляционных материалов предлагается термофлуктуационный метод, что является новой концепцией технического обслуживания по текущему состоянию КЛ, выстроенной на прогнозировании запаса надежности. В работе решается задача увеличить надежность электроснабжения потребителей на основе исследования режимных параметров работы КЛ, а именно влияния температурного поля и эксплуатационных факторов на изоляционные свойства КЛ. Основной задачей работы является оценка ресурса на основе математической модели старения и выявленных изменений свойств изоляции КЛ. Такой подход может применяться при создании устройств диагностики и прогнозирования состояния КЛ и определения степени ее деградации.


Ключевые слова: прогнозирование ресурса, электроизоляционные материалы, термофлуктуационные процессы, тепловой пробой, частичные разряды, диагностический метод, надежность электроснабжения

Список литературы

1. Poluyanovich N.K., Rassoha D.P., Formanyuk V.S. The automatic electric isolation defects diagnosing system's algorithm development / N.K. Poluyanovich // Proceedings of X Triennial International SAUM Conference on Systems, Automatic Control and Measurements (SAUM 2010). – Niš, Serbia, 2010. – P. 265–269.



2. Кустов А.Г. Существует ли в России диагностика силовых кабельных линий и электрооборудования // Энергетика и промышленность России. – 2006. – №7 (71). – С. 18–19.



3. Дубяго М.Н. Разработка модели старения и определения остаточного ресурса изоляции силовых кабелей // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2014. – № 4 (153). – С. 107–114.



4. Шевченко В.А., Дубяго М.Н., Полуянович Н.К. Математическое описание метода мониторинга и прогнозирования неисправностей в силовых кабельных линиях // Энергетика. Инновационные направления в энергетике. CALS-технологии в энергетике: материалы IV Всероссийской научно-технической интернет-конференции (1–31 октября 2010 г.). – Пермь, 2011. – С. 152–162.



5. Dubyago M.N., Poluyanovich I.A., Poluyanovich N.K. Thermodynamic approach for identifying oxidative processes insulation breakdown // Applied Mechanics and Materials. – 2015. – Vol. 752–753. – P. 1153–1157.



6. Патент 2007874 Российская Федерация. Устройство для контроля понижения изоляции в кабельной линии / Н.М. Золотоносов. – № 4891204/09; заявл. 13.12.1990; опубл. 15.02.1994, Бюл. № 28.



7. Dubyago M.N., Poluyanovich N.K. Analysis of insulation materials of cable systems by method of partial discharges // Advances in Materials Science and Applications. – 2015. – Vol. 4, iss. 1. – P. 23–32.



8. Dubyago M.N., Poluyanovich N.K. Study of characteristics of partial discharge for assess-ment of condition of electrical insulating materials of power supply system // Applied Mechanics and Materials. – 2014. – Vol. 459. – P. 70–75.



9. Кучинский Г.С. Частичные разряды в высоковольтных конструкциях. – Л.: Энергия, 1979. – 224 с.



10. Вдовико В.П. Частичные разряды в диагностировании высоковольтного оборудования. – Новосибирск: Наука, 2007. – 155 с.



11. Федосов Е.М. Частичные разряды в элементах электротехнических комплексов: дис. … канд. техн. наук. – Уфа, 2009.



12. Исмагилов Ф.Р., Максудов Д.В. Математическое моделирование развития частичных разрядов в процессе старения диэлектрика // Вестник УГАТУ. – 2011. – № 3. – С. 98–100.



13. Тангенс угла диэлектрических потерь многослойных сшитых изоляционных конструкций / В.М. Золотарев, В.П. Карпушенко, В.В. Золотарев, Ю.А. Антонец, А.А. Науменко // Вестник НТУ «ХПИ». – 2011.– № 49. – С. 64–73.



14. Копырюлин П.В. Совершенствование эксплуатационных свойств кабельных линий с полимерной изоляцией: дис. … канд. техн. наук: 05.09.03 / Самарский государственный технический университет. – Самара, 2013. – 132 с.



15. Field experiences with the measurement of partial discharges on rotating equipment / I. Blokhintsev, M. Golovkov, A. Golubev, C. Kane // IEEE Transactions on Energy Conversion. – 1999. – Vol. 14, iss. 4. – P. 930–938.



16. Ларина Э.Т. Расчет переходных тепловых процессов одножильного силового кабеля с пластмассовой изоляцией, проложенного в воздухе // Электротехника. – 1991. – № 10. – С. 39–42.



17. Hwang C.C., Chang J.J., Chen H.Y. Calculation of ampacities for cables in trays using finite elements // Electric Power Systems Research. – 2000. – Vol. 54. – P. 75–81.



18. Навалихина Е.Ю. Математическое моделирование процессов сложного тепломассопереноса в кабельном канале: дис. … канд. техн. наук. – Пермь, 2015.



19. Дубягo M.Н. Исследование характеристик частичных разрядов в электрической изоляции систем электроснабжения // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2013. – № 11. – С. 201–207.



20. Меркулов В.И. Математическое моделирование в электроизоляционных конструкциях: учебное пособие. – Томск: Изд-во ТПУ, 2001. – 156 с.

Благодарности. Финансирование

Работа поддержана грантом Южного федерального университета №ВнГр-07/2017-15

Для цитирования:

Полуянович Н.К., Дубяго М.Н. Анализ характеристик и исследование теплового пробоя изоляционных материалов, вызванных частичными разрядами // Научный вестник НГТУ. – 2018. – № 2 (71). – С. 157–174. – doi: 10.17212/1814-1196-2018-2-157-174.

 

For citation:

Poluyanovich N.K., Dubyago M.N. Analiz kharakteristik i issledovanie teplovogo proboya izolyatsionnykh materialov, vyzvannykh chastichnymi razryadami [Analysis of characteristics and investigation of thermal breakdown of insulating materials caused by partial discharges]. Nauchnyi vestnik Novosibirskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universitetaScience bulletin of the Novosibirsk state technical university, 2018, no. 2 (71), pp. 157–174. doi: 10.17212/1814-1196-2018-2-157-174.

Просмотров: 159