Методика расчета температурных параметров и срока службы кабельных линий напряжением 10 кВ

Проведено исследование, основанное на анализе методики расчета температурных параметров кабельных линий 10 кВ и расчета сроков службы изоляции при различных условиях эксплуатации, а также выявления зависимостей, которые позволяют наиболее точно выбирать параметры кабелей при эксплуатации на объектах промышленности. Результаты исследования могут быть использованы для повышения энергоэффективности предприятий, а также помогают снизить количество аварийных выходов из строя кабельных линий, которые могут возникнуть вследствие тепловых пробоев из-за неправильного выбора параметров кабелей при определенных условиях эксплуатации, что может стать причиной повышения затрат на производстве в целом. Проведение исследования и расчетов температурных параметров кабельных линий на напряжение 10 кВ при различных способах прокладки и с различными коэффициентами загрузки по климатологии республики Татарстан, а также выявление ключевых зависимостей, которые позволят сделать соответствующие выводы по эксплуатации кабелей при рассматриваемых условиях. Используются методы по расчету температурных параметров и сроков службы кабелей, а также методы по обработке полученных в результате расчетов данных, в том числе метод аппроксимации функции. Также применяется специальное программное обеспечение для осуществления визуализации полученных результатов после проведения расчетов. Представлены результаты расчетов температурных параметров кабельных линий напряжением 10 кВ при различных способах прокладки, с различными типами изоляции и с различными коэффициентами загрузки по климатологии республики Татарстан. Произведены расчеты сроков службы кабельных линий при исследуемых условиях и сделаны выводы по оптимальным загруженностям кабелей, которые не приведут к преждевременному тепловому старению изоляции при определенных условиях эксплуатации. Исходные данные для осуществления расчетов и применяемая методика соответствуют нормам ГОСТ для кабельных линий. Результаты проведенного исследования и выполненных расчетов могут быть использованы для оценки и выбора оптимальной загруженности кабельных линий при выбранных условиях на этапе проектирования систем электроснабжения.

1. Грачева Е. И., Горлов А. Н., Алимова А. Н. Исследование и оценка потерь электроэнергии в системах внутрицехового электроснабжения // Вестник Казанского государственного энергетического университета 2019; 4(44): 22–29.

2. Грачева Е. И., Алимова А. Н. Возможные погрешности расчетов потерь электроэнергии в цеховых промышленных сетях // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ 2018; 20(11 – 12): 81 – 92. DOI:10.30724/1998-9903-2018-20-11-12-81-92.

3. Грачева Е. И., Наумов О. В. Исследование методов расчета электрических нагрузок цеховых систем промышленного электроснабжения // Электроэнергия. Передача и распределение 2019; 1(52): 54–59.

4. Грачева Е. И., Гиззатуллина Е. Е. Анализ надежности цеховых сетей // Известия вузов. Проблемы энергетики 2021; 5–6.

5. Лубков А. Н., Титков В. В., Тукеев П. Д. Исследования теплового режима трёхфазной кабельной линии в условиях прокладки в полимерных трубах // Известия НТЦ Единой энергетической системы 2018; 1(78): 93–108.

6. Svein M. Helleso, Espen Eberg. Simplified model for heat transport for cables in pipes // IEEE Transactions on Power Delivery 2021: 3137876.

7. Труфанова Н. М., Кухарчук И. Б., Феофилова Н. В. Расчет теплового поля кабельного канала с учетом потерь в экранах кабеля // Вестник Пермского национального политехнического университета. Электротехника информационные технологии, системы управления 2018; 28: 179–193.

8. Халитов В. Р. Расчет блочной канализации для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена // Энергоэксперт 2020; 4: 28–33.

9. ГОСТ Р МЭК 60287-2-1-2009 Кабели электрические. Расчет номинальной токовой нагрузки. Часть 2–1. Тепловое сопротивление. Расчет теплового сопротивления.

10. Основы общей химии: учебное пособие // Киселев А. П., Крашенинников А. А., Балт. гос. техн. ун-т.– СПБ 2012; 177–179.