Анотація до роботи:

Сабарно Л.Р. Методи та пристрої селективного контролю стану ізоляції розподільної мережі з ізольованою нейтраллю. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 – електричні станції, мережі і системи. – Інститут електродинаміки НАН України, Київ, 2005.

Дисертація присвячена дослідженню та розробці методу і пристрою селективного контролю стану ізоляції кабельних розподільних електричних мереж напругою 6-10 кВ з ізольованою нейтраллю.

В роботі розглянуті причини та характер пошкоджень кабельних ліній розподільних мереж, а також проаналізовано існуючі методи та схеми контролю ізоляції. Обгрунтована необхідність та доцільність розробки методу та системи раннього діагностування стану ізоляції. Розроблені теоретичні основи, стратегія та загальні принципи побудови системи діагностування. Запропоновано та досліджено метод порівняльної оцінки стану ізоляції. Виконані теоретичні та експериментальні дослідження трансформаторів напруги та струму нульової послідовності як структурних елементів системи діагностування та вибрана її робоча частота. Розроблено алгорим діагностування та запропоновано комплексний підхід до оцінки стану ізоляції, що включає визначення його поточного стану, стану з урахуванням впливу зовнішніх та експлуатаційних факторів, а також прогнозування на заданий час. Виконано адаптацію методів прогнозування та дискримінантного аналізу для урахування вологості грунту, строку експлуатації кабелів та сезону року. Розроблена система діагностування пройшла випробування та впроваджена на підприємствах електромереж України.

В дисертаційній роботі розв’язано актуальну науково-практичну задачу: створення та вдосконалення методів і засобів селективного контролю стану ізоляції КЛ РМ. При цьому одержано такі основні результати:

1. На основі аналізу векторних діаграм струмів витоку групи КЛ запропонована та обгрунтована можливість визначення кута діелектричних втрат ізоляції КЛ як суми кута вектора інформативного струму, прийнятого за базовий, та кута між цим струмом і струмом витоку досліджуваної КЛ. Порівняльний аналіз варіантів одержання базового струму показав, що для цієї мети найбільш раціонально використовувати струм витоку однієї з КЛ. Це дозволило відмовитись від введення у вимірювальний процес вектора напруги з його додатковими похибками, виключити похибки, зумовлені добовими та сезонними коливаннями опору ізоляції, а також не вносити зміни у схему мережі.

2. Розроблено метод порівняльної оцінки стану ізоляції КЛ на основі вимірювань та подальшої обробки значень кутів між струмами витоку досліджуваних КЛ, що дозволяє достовірно визначати поточний стан ізоляції, проводити вимірювання без зміни схеми мережі та використовувати наявне на підстанції електротехнічне обладнання (вимірювальні трансформатори напруги та струму нульової послідовності).

3. Запропоновано комплексний підхід до оцінки стану ізоляції КЛ, що включає визначення її поточного фактичного стану, стану з урахуванням впливу зовнішніх та експлуатаційних факторів, а також прогнозування на заданий час. Це суттєво відвищує достовірність оцінки та визначення строку експлуатації КЛ до переходу в передаварійний та аварійний стан.

4. Для визначення стану ізоляції КЛ з урахуванням її експлуатаційних показників та факторів довкілля адаптовано метод дискримінантного аналізу, що дозволило поєднати уніфікованість з індивідуальним підходом до роботоздатності кожної КЛ.

5. Вперше розглянуто фізичний процес зміни опору ізоляції КЛ як неперервну випадкову функцію часу. Розроблено методику розрахунку кроку дискретизації вимірювань, що базується на визначенні тривалості викиду випадкової функції за деяке граничне обмеження. Це дозволило визначити оптимальний крок дискретизації диференційовано по зонах роботоздатності в залежності від технічного стану ізоляції КЛ.

6. Для прогнозування стану ізоляції використаний метод експоненційного згладжування. Вибір та постійна підстройка параметра згладжування під динаміку часового ряду (за алгоритмом Чоу) дозволяє з високою достовірністю отримувати як короткочасні прогнози, так і строки граничної експлуатації КЛ.

7. Обгрунтоване використання низької частоти в якості робочої в системі діагностування стану ізоляції КЛ дозволило суттєво підвищити чутливість та завадостійкість СД.

8. Теоретичні, експериментальні та дослідно-експлуатаційні випробування розробленої системи діагностування стану ізоляції КЛ показали, що вона дозволяє впевнено контролювати зміну опору ізоляції на 5% в діапазоні як низьких, так і високих значень (1…10 МОм) з похибкою не більше ±10% і за забезпечуваними показниками перевершує аналогічні існуючі в країнах СНД.

9. Розроблена СД стану ізоляції КЛ пройшла апробацію та впроваджена у Коростеньських електричних мережах “Житомиробленерго”, у ДАЕК “Херсонобленерго” та на Чернівецькому цукровому заводі.

Публікації автора:

1. Сабарно Л.Р. Моделювання схеми каналу нульової послідовності електричних розподільчих мереж у підтональному діапазоні частот // Электроника и связь. – 1999. – № 6. – Т. 1. – С. 163-167.

2. Сабарно Л.Р. Вибір та характеристика контрольованих параметрів стану ізоляції кабельних ліній розподільних мереж // Вісник Національн. техніч. ун-ту України “Київськ. політехн. ін-т”. Серія “Гірництво”: Зб. наук. пр. – К.: НТУУ “КПІ”: ЗАТ “Техновибух”. – 2000. – Вип. 2. – С. 87-91.

3. Сабарно Л.Р. Характеристика методов и разработка принципов диагностики изоляции в распределительных электрических сетях // Уголь Украины. – 2000. – № 9. – С. 40-43.

4. Кошман В.И., Сабарно Л.Р. Метод сравнительной оценки состояния изоляции распределительных электрических сетей и особенности его практической реализации // Технічна електродинаміка. Тематичн. вип. '"Проблеми сучасної електротехніки". – 2002. – Ч. 7. – С. 90-93.

5. Кошман В.І., Сабарно Л.Р. Контроль та профілактика стану ізоляції кабелів як один з чинників зниження втрат електроенергії в розподільних мережах // Технічна електродинаміка. – 2004. – № 3. – С. 72-73.

6. Кошман В.І., Сабарно Л.Р. Дослідження роботи трансформаторів струму нульової послідовності для системи діагностики стану ізоляції електричних розподільних мереж // Технічна електродинаміка. Тематичн. вип. '"Проблеми сучасної електротехніки". – 2004. – Ч. 5. – С.35-38.

7. Кузнецов В.Г., Кошман В.И., Сабарно Л.Р. Генератор субгармонических сигналов для устройств контроля изоляции // Автоматизация и релейная защита в энергосистемах. – К.: Ин-т электродинам. НАН Украины. – 1994. – С. 143-147.

8. Кошман В.И., Кузнецов В.Г, Сабарно Л.Р. Система диагностики изоляции кабелей напряжением 6-10 кВ // Зб. наук. праць “Problemy elektroenergetyki”. – Lodz: Instytut elektroenegetyki politechniki lodzkiej. – 1995. – С. 97-102.

9. Сабарно Л.Р. Характеристика методов прогнозирования сопротивления изоляции кабельных линий 6-10 кВ // Зб. наук. праць “Problemy elektroenergetyki”. – Lodz: Instytut elektroenegetyki politechniki lodzkiej. – 1998. – С. 279-284.

10. Сабарно Л.Р. Особенности мониторинга изоляции кабельных линий среднего класса напряжения // Автоматизация и релейная защита в энергосистемах. – К.: Наук. думка. – 1998. – С. 165-170.

11. Кошман В.И., Сабарно Л.Р. Система и метод диагностики состояния изоляции кабельных линий распределительных сетей // Зб. наук. праць “Problemy elektroenergetyki”. – Lodz: Instytut elektroenegetyki politechniki lodzkiej. – 2002. – С. 177-184.

12. Сабарно Л.Р. Адаптация метода экспоненциального сглаживания применительно к определению ресурса изоляции кабелей // Зб. наук. праць “Problemy elektroenergetyki”. – Lodz: Instytut elektroenegetyki politechniki lodzkiej. – 2004. – С. 197-202.

13. Сабарно Л.Р. Классификация способов контроля изоляции электроустановок // Тезисы докладов Международной научн.-практич. конференц. “Обеспечение безопасности жизнедеятельности в условиях современных предприятий”. – Челябинск: ЧГТУ. – 1993. – С. 27-28.

14. Буслов Л.И., Кошман В.И., Сабарно Л.Р. Селективный контроль изоляции кабельных линий // Тезисы докладов Международной научн.-практич. конференц. “Обеспечение безопасности жизнедеятельности в условиях современных предприятий”. – Челябинск: ЧГТУ. – 1993. – С. 18-19.

15. Кошман В.И., Сабарно Л.Р. Постоянный селективный контроль изоляции в кабельных сетях с изолированной нейтралью // Материалы 1 Междунар. науч.-технич. конференц. “Проблемы экологического мониторинга и охраны труда” – Севастополь. – 1993. – С. 60-61.

16. Кошман В.И., Кузнецов В.Г., Сабарно Л.Р. Проблемы и методы диагностики кабелей в сетях с изолированной нейтралью // Матеріали Міжнародн. наук.-практич. конференції “Ефективність систем електроенергетики – ЕСЕ-96“. – К.: Держ. підприємство “Укренергоефективність”. – 1996. – Ч. 1. – С. 80-82.