РОЗРАХУНОК ДОДАТКОВОГО НАГРІВАННЯ КАБЕЛЬНИХ ЛІНІЙ СТРУМАМИ ВИЩИХ ГАРМОНІК

Данііл Філянін; Анатолій Волошко; Василь Калінчик

doi:10.20535/1813-5420.4.2025.343904

Автор(и)

Данііл Філянін Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0003-3576-3633
Анатолій Волошко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0009-0004-2113-3600
Василь Калінчик Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0003-4028-0185

DOI:

https://doi.org/10.20535/1813-5420.4.2025.343904

Ключові слова:

моніторинг температури кабелю, залишковий ресурс ізоляції кабелю, прогнозуючий захист, рівняння теплового балансу, старіння ізоляції, розподілені вимірювання

Анотація

Останні десятиріччя характеризуються зростанням електроспоживання у великих містах завдяки висотній забудові нових мікрорайонів та широким впровадженням потужних електроприладів. Також спостерігається тренд до зростання нелінійного навантаження багато в чому через перехід на енергозберігаючі джерела світла – LED лампи. У зв'язку з цим кабельні мережі працюють на межі своєї пропускної здатності, що передбачає роботу з максимально допустимою температурою жил. Визначення температури ізоляції кабельних ліній стає одною з актуальних проблем електроенергетики. Одним із напрямків досліджень є розробка методів визначення залишкового ресурсу ізоляції кабелів, розрахувати який можна на основі даних про температури ізоляції та інших факторів, що істотно впливають на термін служби ізоляційного матеріалу. У статті проведено аналіз можливих способів моніторингу температури ізоляції кабельних ліній електропередачи. Запропоновано математичні співвідношення для розрахунку температури кабельних ліній з використанням технології розподілених вимірювань.

Посилання

V. Voloshko, D. V. Filyanin. “Detection and localization of power quality disturbances based on Fast Fourier Transform and Discrete Fourier Transform”, POWER ENGINEERING: Economics, Technique, Ecology, № 3, pp. 87–94, 2017. doi: https://doi.org/10.20535/1813-5420.3.2017.117380

Performing Isolation Tests on High Voltage Power Supplies [Online]. Available: https://www.advancedenergy.com/getmedia/5b0fc8ed-5526-497b-a34e-e418bfa98ca7/en-hv-performing-isolation-tests-high-voltage-power-supplies-application-note.pdf

VLF AC Testing [Online]. Available: https://hvinc.com/wp-content/uploads/2021/02/VLF_TD_2016_Blue-Slides.02.23.21.pdf

S. Arumugam, M. Bogaczyk, S. Gorchakov, R. Kozakov and K. -D. Weltmann, "Dielectric and partial discharge investigations on aged medium voltage underground power cables," 2015 IEEE Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena (CEIDP), Ann Arbor, MI, USA, 2015, pp. 306-310, doi: 10.1109/CEIDP.2015.7352119

P. Sreejaya, "Study of Solid Dielectric Degradation Using Partial Discharge Test," 2008 Annual Report Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena, Quebec, QC, Canada, 2008, pp. 408-412, doi: 10.1109/CEIDP.2008.4772853

P. A. Muntakim, J. Zhang, S. Zhang and B. T. Phung, "Dielectric Dissipation Factor Measurement of Power Equipment under Distorted Excitation Voltage," 2021 International Conference on Smart-Green Technology in Electrical and Information Systems (ICSGTEIS), Sanur, Bali, Indonesia, 2021, pp. 91-95, doi: 10.1109/ICSGTEIS53426.2021.9650374

Li, Hongbo & Shao, Huawei & Niu, Sen. “Online Monitoring Technology for Cable Insulation in Distribution Networks Based on Line Conduction Characteristics”, International Journal of Information Technologies and Systems Approach, 17, 2024, pp. 1-17. doi: 10.4018/IJITSA.352598

Y. Wu, Y. Yang, Z. Wang and P. Zhang, "Online Monitoring for Underground Power Cable Insulation Based on Common-Mode Signal Injection," IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 69, no. 7, pp. 7360-7371, July 2022, doi: 10.1109/TIE.2021.3102410

L. A. Renforth, R. Giussani, M. T. Mendiola, and L. Dodd, “Online partial discharge insulation condition monitoring of complete high-voltage networks,” IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 55, no. 1, 2019, pp. 1021–1029. doi: 10.1109/TIA.2018.2866983

S. Mousavi Gargari, P. A. A. F. Wouters, P. C. J. M. van der Wielen and E. F. Steennis, "Partial discharge parameters to evaluate the insulation condition of on-line located defects in medium voltage cable networks," IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, vol. 18, no. 3, 2011, pp. 868-877. doi: 10.1109/TDEI.2011.5931076

Sang Bin Lee, K. Younsi and G. B. Kliman, "An online technique for monitoring the insulation condition of AC machine stator windings," IEEE Transactions on Energy Conversion, vol. 20, no. 4, 2005, pp. 737-745. doi: 10.1109/TEC.2005.853760

Insulation monitoring: The concept [Online]. Available: https://www.bender.de/en/know-how/technology/it-system/insulation-monitoring-the-concept

Arrhenius Equation [Online]. Available: https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/arrhenius-equation#:~:text=The%20Arrhenius%20equation%2C%20k%20=%20A,85%20°C%20%5B38%5D.