Инструкция по эксплуатации силовых кабельных линий. Часть. Кабельные линии напряжением 110 500 кВ

При проведении текущего ремонта кабельной линии рекомендуются следующие мероприятия:

- устранение течей и мелких неисправностей в кабелях и кабельной арматуре;

- устранение неисправностей в маслоподпитывающей аппаратуре и маслоподпитывающих агрегатах;

- замена различных элементов маслоподпитывающей аппаратуры и агрегатов (баков давления или питания, вентилей, маслонасосов, перепускных или обратных клапанов и др.);

- смена масла в баках, муфтах, секциях кабельных линий;

- устранение неисправностей различного вспомогательного оборудования, установленного в туннелях, колодцах, подпитывающих пунктах, вентиляционных устройств, дренажных насосов, освещения, устройств пожарной сигнализации и пожаротушения и др.;

- устранение мелких дефектов в строительной части сооружений, возведенных для маслонаполненных кабельных линий.

К выполнению капитального ремонта - монтаж муфт и вставок (или замена секций) целесообразно привлечение специализированных организаций.

5.2. При текущем ремонте колодцев и туннелей рекомендуется планировать следующие работы по:

- очистке от пыли и грязи кабеля, муфт и самого колодца;

- проверке крепления кабеля клицами и, при необходимости, подтяжке креплений, замене негодных кронштейнов;

- ремонту осветительной сети, ремонту и проверки всего электрооборудования системы вентиляции;

- проверке работы и осмотру водоотливного агрегата;

- ремонту металлических дверей, люков, лестниц, замков, окраске и смазке их.

5.3. Во время текущего ремонта подпитывающего пункта рекомендуется планировать такие работы, как:

- уборка помещения, очистка от пыли и грязи баков питания, баков давления, манометров, коллекторов и другого оборудования;

- осмотр всего оборудования и маслоподпитывающих устройств в целях обнаружения неисправностей, устранения течей масла, уплотнения кранов и коллекторов;

- проверка и ремонт электрического щита и влагоуловителей.

5.4. При планировании и проведении текущего ремонта подпитывающей аппаратуры на линиях низкого давления целесообразны работы по устранению течей масла, ремонту кранов, смене маслоуказательных стекол, окраске баков и в случаях необходимости (неудовлетворительные характеристики масла) промывке их свежим дегазированным маслом.

5.5. Рекомендуемый состав текущего ремонта концевых муфт, производимых на отключенных линиях (по мере необходимости, но не реже 1 раза в 2 года): устранение течей масла через уплотняющие прокладки, подтяжка болтов, протирка всех частей муфт.

5.6. Рекомендуемый состав текущего ремонта трубопроводов линий высокого давления, проложенных в туннелях:

- восстановление лаковых покрытий на трубопроводе, его подвесках и опорах;

- проверка креплений трубопроводов на подвесках и опорах (при необходимости производят подтяжку болтов);

- проверка и при необходимости смена изолирующих прокладок на подвесках и опорах, крепящих медные разветвительные трубы (на концевых устройствах).

5.7. Течь в стальном трубопроводе устраняется. В зависимости от степени интенсивности утечки масла ремонт производится или при понижении давления в линии или при ее полном отключении, приложение 9.

5.8. Ремонт маслоподпитывающего агрегата рекомендуется производить при выводе в ремонт всей кабельной линии. При наличии нескольких подпитывающих агрегатов (обслуживающих несколько кабельных линий) выводу в ремонт одного из них предшествует перевод питания линии на другой, находящийся в работе. Так как основные элементы маслоподпитывающих агрегатов дублированы (нагнетательные маслонасосы, перепускные клапаны, обратные клапаны), ремонты оборудования в одной из рабочих ветвей возможны при сохранении в работе другой рабочей ветви подпитывающего агрегата (рисунок 4).

Указания по ремонту основных элементов маслоподпитывающих агрегатов приведены в п. 3 приложения 9. Причины аварийных режимов работы подпитывающих агрегатов и методы обнаружения неисправностей, а также рекомендации по устранению неисправностей приведены в п. 4 приложения 9.

5.9. При текущих ремонтах концевых устройств по устранению небольших течей во фланцевых соединениях медных разветвительных труб и рекомендуются меры по устранению перегрева фланцевого соединения.

Сильные течи во фланцевых соединениях, в местах сварок медных разветвительных труб и нарушения герметичности камер высокого давления концевых муфт устраняются при капитальном ремонте концевых устройств и концевых муфт.

Указания по текущему и капитальному ремонту концевых устройств приведены в п. 5 приложения 9.
6. Защита маслонаполненных кабельных линий от коррозии
6.1. Наиболее опасные участки в отношении коррозии металлических оболочек кабелей - это районы с электрифицированным транспортом, работающим на постоянном токе (метрополитен, трамвай, железная дорога), или районы с линиями электропередачи постоянного тока системы «провод-земля», а также с почвами, агрессивными по отношению к свинцу и алюминию.

Мероприятия по защите кабельных линий от коррозии рекомендуются согласовывать со специализированными организациями, координирующими работу по защите металлоконструкций от коррозии или эксплуатирующими расположенные в непосредственной близости подземные металлические сооружения и сооружения, являющиеся источниками блуждающих токов.

6.2. Мероприятия по защите кабелей от коррозии рекомендуется разрабатывать на стадии проектирования.

К мероприятиям по эксплуатации кабельных линий в коррозионно-опасных зонах отнесены:

- измерения блуждающих токов (приложение 10),

определение степени коррозионной активности грунтов, грунтовых и других вод (приложение 11),

составление и периодическая корректировка карты коррозионных зон кабельной сети.

Составление и корректировка карты коррозионных зон рекомендуется реализовать нанесением диаграммы потенциалов и плотностей блуждающих токов, а также мест расположения агрессивных почв на совмещенных планах расположения кабельных линий и трамвайных сооружений (рельсовых путей, отсосов, питающих центров) по данным наблюдений.

6.3. На основании анализа данных о коррозионных зонах диаграммы потенциалов рельсовой сети, а также данных об имевших место случаях повреждений кабелей электрокоррозией определяются места, где в первую очередь производятся измерения блуждающих токов и потенциалов на кабелях.

Во всех случаях, когда маслонаполненные линии расположены в зонах действия блуждающих токов, в кабельных колодцах и питающих пунктах этих линий целесообразно размещать контрольные пункты для производства измерений.

Анализ результатов первых измерений блуждающих токов, а также после принятия мер по защите кабелей (или мер по снижению уровней блуждающих токов), - основа для дальнейших мероприятий по борьбе с электрокоррозией.

Определенные, по результатам измерений, средние значения потенциалов – это основные данные для построения диаграммы потенциалов кабеля. При этом рекомендуемый уровень стационарного потенциала на металлической оболочке кабеля по отношению к медно-сульфатному электроду равен: 0,48 В - для свинца, 0,7 В - для алюминия.

6.4. Результаты измерений разности потенциалов – это объективные данные для определения в исследуемой зоне наличия того или иного вида коррозии.

Изменение измеряемой разности потенциалов по значению и знаку или только по значению свидетельствует о наличии в земле блуждающих токов. Если измеряемая разность потенциалов имеет устойчивый характер, то это указывает на наличие в земле токов почвенного происхождения либо токов от линий передачи постоянного тока по системе «провод-земля», если таковые имеются в данном районе.

6.5. Графики потенциалов рекомендуется строить отдельно для каждого сооружения и линии.

Графики целесообразно дополнять сведениями о плотностях натекающих и стекающих токов, а также данными о направлениях и значениях сквозных токов, текущих по оболочкам кабелей (или по другим подземным сооружениям).

6.6. Мероприятия по защите кабельных линий низкого давления от коррозии, реализуемые на стадии проектирования, сооружения и эксплуатации:

- рациональный выбор трассы прокладки и марки кабеля (с учетом коррозионной активности окружающей среды, наличия блуждающих токов и типа защитных покровов кабеля);

- соблюдение всех норм и правил прокладки и монтажа кабельных линий, обеспечивающих целостность защитных покровов самих кабелей и участков, примыкающих к соединительным муфтам. Для кабелей с алюминиевыми оболочками контроль за состоянием изоляции защитных покровов рекомендуется осуществлять на всех этапах прокладки и монтажа кабельной линии, а также периодически в процессе эксплуатации измерением сопротивления изоляции защитного покрова. Рекомендуемый уровень испытательного повышенного выпрямленного напряжения 10 кВ в течение 1 мин (для кабельной линии с защитным покровом из поливинилхлоридного пластиката каждой строительной длины кабеля после прокладки и засыпки траншеи грунтом непосредственно перед монтажом муфт). Напряжение прикладывается между металлическими лентами упрочнявшего покрова или металлической оболочкой кабеля и заземлением кабельной линии;

- активная электрозащита участков кабельной линии, проложенных в коррозионно-опасных зонах (в коррозионно-активных грунтах и водах и в зонах с наличием блуждающих токов).

6.7. Защита кабельных линии от коррозии, вызываемой блуждающими токами, в анодных и знакопеременных зонах рекомендуется при:

- прокладке в грунтах с удельным сопротивлением выше 20 Омм и значений среднесуточной плотности тока, стекающего в землю, выше 0,15 мА/дм²;

-прокладках в грунтах с удельным сопротивлением менее 20 Омм независимо от плотности тока, стекающего в землю.

При отсутствии достаточных данных о степени коррозионной активности грунтов защита на кабельной линии целесообразна, если потенциал в анодной зоне превышает +0,2 В.

В процессе эксплуатации коррозионная ситуация по трассе кабельной линии не постоянная. При обнаружении коррозии оболочек кабельных линий рекомендуются безотлагательные мероприятия по предотвращению дальнейшего повреждения кабелей и замене поврежденных участков.

6.8. Способ защиты стальных трубопроводов кабельных линий высокого давления и способы обнаружения повреждений и восстановления их защитных покровов приведены в приложении 12.

6.9. Рекомендуется систематический контроль за выполнением мероприятий, проводимых управлениями электрифицированного транспорта по уменьшению блуждающих токов в земле (систематическое получение и изучение потенциальных диаграмм рельсовой сети, результатов проверки состояния рельсовых стыков и др.).

6.10. Разрушение оболочек кабелей блуждающими токами происходит там, где они находятся под положительным потенциалом (в анодных зонах). Поэтому задача защиты кабелей от коррозии заключается в том, чтобы погасить или свести до минимума положительные потенциалы на оболочках кабелей. Это достигается установкой электродренажей различных типов, применением катодной защиты (подача на оболочки отрицательного потенциала от специальных источников), установкой протекторов, заземлителей и перепаек кабелей.

6.11. Выбор средств и способов защиты кабельных линий от электрокоррозии связан с типом (маркой) проложенных кабелей, а также степенью опасности их коррозионного разрушения, указанных в приложении 13.

Сведения о защитных устройствах, выпускаемых промышленностью, приведены в приложении 14.

Сведения об особенностях защиты от коррозии кабелей в алюминиевых оболочках приведены в приложении 15.

6.12. Все случаи коррозионных повреждений рекомендуется регистрировать. Основной учетный документ по коррозионному повреждению - акт коррозионного обследования кабельной линии. Результаты обследований и случаи повреждений рекомендуется документировать в паспортной карте кабельной линии.

Методика испытания кабельной линии повышенным выпрямленным напряжением и повышенным напряжением частоты 50 Гц в изложена в приложении 17.

7.2. Вместе с кабелем испытываются концевые и соединительные муфты. Измерение сопротивления изоляции линии до и после испытания повышенным напряжением производятся, а сроки проведения испытаний устанавливаются в соответствии с принятыми нормами испытания электрооборудования. После аварийных отключений проводятся внеочередные испытания линий повышенным напряжением.

7.3. Значения испытательного выпрямленного напряжения и испытательного напряжения частоты 50 Гц, каждой фазы по отношению к земле для кабельных линий на напряжение до 500 кВ приведены в таблице 7.1.

Продолжительность испытания каждой фазы 15 мин.

7.4. Испытания напряжением частоты 50 Гц производятся в тех случаях, когда на предприятии отсутствуют испытательные установки постоянного тока и при наличии силовых трансформаторов высокого напряжения на соответствующие напряжение и мощность. При этом для исключения резонансных явлений необходимо выполнить проверочные расчеты.

7.5. Испытания кабельных линий на напряжение 500 кВ допускается производить с приложением меньших значений напряжения частоты 50 Гц, чем это предусмотрено в п. 7.3. Значения испытательных напряжений частоты 50 Гц в этом случае для каждой фазы по отношению к земле в зависимости от длительности приложения испытательных напряжений приведены ниже.

испытания

Строительные длины кабелей должны выдержать испытания переменным напряжением частотой 50 Гц в течении 15 минут для кабелей на напряжение 110 и 220 кВ и 30 минут для кабелей на напряжение 500 кВ. Величины испытательных напряжений приведены в таблице 7.3, где U₀ – переменное напряжение частотой 50 Гц между жилой и оболочкой кабеля при номинальном междуфазном напряжении.

7.6. При испытании повышенным выпрямленным напряжением измеряются токи утечки¹, которые на последней минуте не должны превышать: для линий 110 кВ – 200 мкА на 1 км, для линий 220 кВ – 250 мкА на 1 км.

_______________

Разница в токах утечки по фазам не должна превышать 50 %.

При оценке состояния линии принимаются во внимание результаты предыдущих испытаний.

7.7. Линия считается выдержавшей испытания, если при их проведении не произошло пробоя изоляции или перекрытия по концевым муфтам, а также не наблюдалось толчков тока или его повышения, а значения токов утечки для линий 110 и 220 кВ не превышают указанные выше нормы. Для линий 150, 330 кВ и 500 кВ в процессе испытаний не должно наблюдаться толчков тока утечки или его повышения после того, как он достиг установившего значения.

7.8. Значения тангенса угла диэлектрических потерь не должно превышать значений, указанных в таблице 7.4.
Таблица 7.4 – Значения угла диэлектрических потерь

Испытания кабельных систем с СПЭ-изоляцией.

Стандартные периодические испытания и испытания на образцах, как правило, проводятся в соответствии со стандартами МЭК.

Периодические испытания кабельных систем с СПЭ-изоляцией и арматуры:

- измерение уровня частичных разрядов;

- высоковольтные испытания параметров изоляции;

- электрические испытания наружной оболочки, если таковые требуются;

- визуальная проверка.

Испытания на образцах:

- проверка электрического сопротивления жилы;

- проверка конструкции и геометрических размеров;

- определение емкостных характеристик кабеля;

- проверка степени полимеризации изоляционных материалов;

- электрические испытания.

Испытания на образцах проводят с периодичностью, требуемой соответствующими стандартами МЭК.
Таблица 7.5 – Периодические испытания кабельных систем с СПЭ-изоляцией

8.2. После пополнения потери масла в линии рекомендуются:

- меры к поиску течи масла,

- наблюдение за показаниями манометров для определения скорости падения давления масла в секции и потери масла.

8.3. При не обнаружении места утечки масла рекомендуется дальнейшее перекрытие масляного канала кабеля примерно в середине секции и измерение давления в каждой половине секции. Процесс деления участков кабельной линии пополам изложен в приложении 18.

8.4. Перекрытие масляного канала осуществляется либо закрытием обходных вентилей на стопорах (либо полустопорах), либо замораживанием кабеля в промежуточных кабельных колодцах или в специально для этого вскрытых местах.

8.5. Потери масла устанавливаются измерением падения давлений манометрами. По полученным данным строятся кривые (графики) изменения давлений в функции времени. Сравнением кривых двух испытуемых участков можно определить местонахождение утечки масла. Этот метод применим при значительных утечках масла через неплотности и повреждения оболочек кабеля.

8.6. Замораживание кабеля производится с помощью металлической разъемной муфты длиной 400 мм и диаметром 130 – 140 мм с двойными стенками. В месте замораживания с кабеля снимаются защитные покровы. Промежуток между стенками кожуха для создания хорошей теплоизоляции заполняется стекловатой. Места стыков обеих полумуфт и зазоры между муфтой и кабелем уплотняются резиновыми прокладками.

Кожух имеет два отверстия: одно (в виде воронки) для заливки замораживающего вещества, а другое – для выхода воздуха и испарения охлаждающей жидкости.

Для увеличения термоизоляции муфты она помещается в ящик, также заполняемый стекловатой. В качестве замораживающего вещества применяется жидкий азот. Масло в кабеле замораживается - превращается в твердую монолитную массу – при температуре минус 65 – 70°С.

Для поддержания кабеля в замороженном состоянии расход жидкого азота составляет примерно 1,5 кг в 1 ч. На металлическую оболочку кабеля и его бумажно-пропитанную изоляцию, как и на само масло, замораживание вредного влияния не оказывает.

8.7. При очень слабых утечках масла, характер которых показан на рисунке 8, определить место утечки масла по вышеуказанной методике, как показывает опыт, невозможно. Так как в настоящее время отсутствует методика, позволяющая определять местонахождение малых утечек масла на линиях, проложенных в земле (потери масла около 4 – 5 л в месяц), а вскрытие (раскопка) целой секции линии является сложным и дорогостоящим, допускается оставлять такие линии в эксплуатации, обеспечивая регулярное пополнение маслом подпитывающей аппаратуры.