16+
Регистрация
РУС ENG
http://www.eprussia.ru/epr/363/4170329.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 07 (363) апрель 2019 года

Успешно испытан наукоемкий кабель на напряжение 500 кВ производства АО «Кирскабель»

Во Всероссийском НИИ кабельной промышленности (ИЦ ОАО «ВНИИКП») успешно завершились испытания кабельной системы 500 кВ с кабелем с изоляцией из сшитого полиэтилена производства АО «Кирскабель» и муфтами фирм Pfisterer (Швейцария) и NKT Cables (Германия).

Испытания проводились с целью проверки соответствия кабеля и муфт существующим требованиям.

По заключению, подписанному директором научного направления – заведующим отделением «Кабели и провода энергетического назначения» ОАО «ВНИИКП» Михаилом Шуваловым, сборка выдержала 180 циклов нагрева и охлаждения при непрерывном приложении испытательного напряжения 493 кВ промышленной частоты в течение 8760 часов.


Целевые поиски

Известно, что кабельная промышленность ряда развитых стран уже освоила производство кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на номинальное напряжение 290 / 500 кВ (максимальное напряжение 550 кВ). В России производство таких кабелей до недавнего времени отсутствовало. Для полного удовлетворения потребности электроэнергетической отрасли в подобных технологиях, повышения производственно-технического потенциала, а также в связи с необходимостью импортозамещения данного вида продукции в энергосистемах России и в соответствии с государственной программой «Развитие промышленности и повышение ее конкурентоспособности» в 2016 г. АО «Кирскабель» при поддержке Министерства промышленности и торговли приступило к разработке и организации серийного производства нового поколения высоковольтных кабелей на напряжение до 550 кВ.



АО «Кирскабель» входит в состав холдинга «УНКОМТЕХ» – одного из ведущих российских производителей и поставщиков кабельно-проводниковой продукции. Совместно с ОАО «ВНИИКП» АО «Кирскабель» провело НИОКР, типовые и предквалификационные испытания для освоения серийного производства кабеля и его аккредитации в ФСК ЕЭС. Основные этапы работ: проведение патентного поиска по теме «Высоковольтные кабели на напряжение до 550 кВ» и разработка конструкции кабеля; изготовление опытных образцов и углубленные лабораторные испытания их качества; типовые электрические и неэлектрические испытания кабеля совместно с арматурой в соответствии с требованиями стандарта ГОСТ Р МЭК 62067; предквалификационные испытания в соответствии с требованиями стандарта ГОСТ Р МЭК 62067; разработка документации и постановка продукции на производство в соответствии с требованиями ГОСТ Р 15.301‑2016.

В качестве материалов для изоляционной системы выбрана сверхчистая изоляционная пероксидно сшиваемая композиция на основе полиэтилена низкой плотности и саженаполненная пероксидно сшиваемая полимерная сверхгладкая композиция для электропроводящих экранов. В результате проведенных испытаний была определена базовая конструкция кабеля на напряжение 290 / 500 (Um = 550) кВ с номинальной толщиной изоляции 30 мм и сечением медной токопроводящей жилы (ТПЖ) сечением 1600 мм2 из пяти секторов (рис. 2).



Особая конфигурация и оснастка

Необходимо отметить, что подготовка к изготовлению опытного образца кабеля на напряжение 290 / 500 (Um = 550) кВ на АО «Кирскабель» началась много лет назад. Технические и конструктивные решения при организации производства, а также оснащение технологическим оборудованием предусматривали возможность в перспективе выпускать кабели сверхвысокого напряжения. В 2013‑2015 гг. на АО «Кирскабель» прошла модернизация производственного подразделения и было организовано серийное изготовление кабеля на напряжение 110 и 220 кВ с сечением токопроводящей жилы до 2500 мм2. Отработанные при этом технологические решения по производству сегментированных ТПЖ крупных сечений были использованы при разработке конструкции и изготовлении опытного образца кабеля на напряжение 290 / 500 (Um =550) кВ.



Технологическую сложность при производстве образца представляло применение наклонной линии непрерывной вулканизации. В отличие от вертикальных линий, на наклонных линиях необходимо принимать дополнительные меры технического и технологического характера для обеспечения требований к геометрическим размерам изоляционной системы кабеля. На предприятии использовался совместный опыт производителей материалов, оборудования, а также технологические решения, апробированные при подготовке производства.

В изоляции применен материал повышенной вязкости для исключения эффекта «стекания» под действием силы тяжести. Производитель оборудования (компания Maillefer Extrusion Oy) разработала особую конфигурацию технологической оснастки. Для изготовления кабеля использованы: система EHT (Entry Heat Treatment – предварительная температурная обработка); модернизированная система подкрутки; специальная «чистая комната» для загрузки материала с контролем чистоты воздуха; модернизированные камеры дегазации и др. Поперечный срез опытного образца кабеля производства АО «Кирскабель» представлен на рис. 2.

Для проведения заводских испытаний кабеля в АО «Кирскабель» было построено специальное помещение и выполнен монтаж высоковольтной испытательной станции, приобретенной в 2016 г. Станция рассчитана на испытания напряжением до 700 кВ и проведение высоковольтных испытаний и измерения частичных разрядов на кабелях высокого и сверхвысокого напряжения с изоляцией из СПЭ. Пуск и наладка станции производились с участием специалистов фирмы — поставщика оборудования. После успешных испытаний на предприятии-изготовителе образец кабеля проходил углубленные исследования в Высоковольтном испытательном центре и лабораториях ОАО «ВНИИКП». Были выполнены исследования уровня дефектности изоляционной системы, степени дегазации, уровня внутренних механических напряжений в изоляции, а также проверка структуры, химического состава (в том числе содержания влаги после операции охлаждения заготовки), определение уровня импульсной электрической прочности.

На завершающем этапе исследовательских испытаний при температуре жилы 95‑100° С на образец кабеля длиной более 30 м подавалось 10 положительных и 10 отрицательных стандартных грозовых импульсов амплитудой 1550 кВ. Данное испытание входит в программу типовых по стандарту ГОСТ Р МЭК 62067. Далее с шагом 50 кВ образец на каждой ступени подвергался воздействию трех импульсов отрицательной полярности вплоть до напряжения 1850 кВ. После этих воздействий температура кабеля поднималась до величины 110‑115° С на жиле и испытания повторялись, начиная с напряжения 1150 до напряжения 1850 кВ. Далее дополнительно на образец подавалось 10 отрицательных импульсов при максимальной амплитуде 1850 кВ.

В результате всех испытаний по программе не было зафиксировано ни одного пробоя образца. Итоги свидетельствуют об отсутствии грубых дефектов изоляционной системы кабеля, что подтверждает положительные выводы о качестве изделия, сделанные по итогам предыдущих испытаний.


Типовые испытания

На основании выполненных работ было решено провести типовые испытания кабеля в соответствии с требованиями ГОСТ Р МЭК 62067. Испытательная сборка помимо кабеля включала в себя арматуру (соединительные и концевые муфты) двух зарубежных производителей, поскольку отечественная арматура на этот класс напряжения в России отсутствует.

Испытания проходили с октября 2017 по март 2018 г. Помимо термических циклов под напряжением испытания включали также проверку герметичности наружной защиты концевых муфт и подробные исследования элементов кабельной сборки после воздействия повышенных значений температуры и напряжения.

По мере получения положительных результатов в январе 2018 г. была проведена испытательная сборка для проведения годичных (предквалификационных) испытаний в соответствии с требованиями ГОСТ Р МЭК 62067 (рис. 3). В состав сборки входила арматура двух зарубежных производителей, и в марте этого года испытания успешно завершились.



По словам экспертов, участвующих в проекте, выполненная НИОКР показала важность комплексного подхода к созданию такого сложного технического объекта, как кабель на максимальное напряжение 550 кВ. В рамках проведенных работ уделялось повышенное внимание качеству разрабатываемого изделия как на этапе выбора материалов и конструкции, при подготовке производства, изготовлении образцов, так и при проведении их комплексного лабораторного исследования. Все это позволило успешно завершить все этапы испытания высокотехнологичного и наукоемкого изделия.




Александр ГОРОБЕЦ, инженер ОАО «ВНИИКП»,
Дмитрий ГУК, заведующий Высоковольтным испытательным центром ОАО «ВНИИКП»,
Иван НОСКОВ, технический директор АО «Кирскабель»,
Владимир ОВСИЕНКО, к. т. н., заместитель заведующего отделением кабелей и проводов энергетического назначения ОАО «ВНИИКП»,
Александр ХОРЬКОВ, технический директор ООО «ТД «УНКОМТЕХ»,
Михаил ШУВАЛОВ, д. т. н., заведующий отделением кабелей и проводов энергетического назначения ОАО «ВНИИКП»

uncomtechlogo.jpg

ООО «УНКОМТЕХ»
119017, г. Москва,
ул. Большая Ордынка, 46, стр. 5
www.uncomtech.ru

Кабель

Отправить на Email

Похожие Свежие Популярные

Войти или Зарегистрироваться, чтобы оставить комментарий.