автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.02, диссертация на тему:Разработка конструкций, технологии изготовления и монтажа кабелей, арматуры для линий высокого напряжения 110-500 кВ

Акционерное общество ВНИИ Кабельной промышленности

На правах рукописи МАКИЕНКО ГЕННАДИЙ ПЕТРОВИЧ

РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИЯ, ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И МОНТАЖА КАБЕЛЕЙ, АРМАТУРЫ ДЛЯ ЛИНИЯ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

110-5С0 КВ. Специальность 05.09.02

Электроизоляционная и кабельная техника

ДОКЛАД

по совокупности опубликованных работ, представленный ка соискание ученой степени кандидата технических наук.

МОСКВА 1935

/Т5 ол

1395

Научный руководитель

Доктор технических наук, член корреспондент АЭН

Официальные

Ведущая организация: Экспокабель

профессор

Холодный е.;

оппоненты:

д.т.н., профессор Свалов Г.Г. к.т.н., доцент Ларина Э.Т.

Защита состоится " 1995Г

на заседании специализированного Совета Д143.05.01 во Всероссийском НИИ кабельной промышленности

по адресу 111112, г.Москва, ш.Энтузиастов, 5.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу : 111112, г. Москва, ш. Энтузиастов, 5

о-

Доклад разослан "' " "" * ~уГ ~ _ 1995 г.

Ученый секретарь Совета, к. т.н. /'/^ /А.Г.Григорян/

С/С^

I

7

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДОКЛАДА.

1.1 АКТУАЛЬНОСТЬ.

Маслонаполненные кабели еысокого напряжения 110-50С кВ широко применяются для вывода мощности от энергоблоков электростанций к открытому распределительному устройству или пунктам перехода, глубоких вводов электрической энергии в крупные города, для замены воздушных линий электропередачи в городах, электроснабжения крупных промышленных комплексов, предприятий металлургии и химии, при прокладке через водные пространства.

Кабельные линии эксплуатируются во всех странах СНГ з широком диапазоне температур от -55 ОС до +50 оС. Б настоящее время изготовляются кабели на напряжение 110 КБ с изоляцией из вулканизованного полиэтилена, но их доля пока невелика.

Расширение областей применения кабельных линий высокого напряжения для передачи возрастающих мощностей электроэнергии, разнообразие условий сооружения и эксплуатации линий потребовали создания определенной системы по их проектированию, сооружению и эксплуатации. Современные кабельные линии, работающие под избыточным давлением масла, с аппаратурой подпитки и контроля представляют сложные технические сооружения. Проектирование, монтаж и эксплуатация таких линий требуют знания физических процессов в изоляции кабелей, методов расчета электрических, тепловых и механических характеристик кабелей и кабельных линий.

Из имеющихся публикаций по рассматриваемой тематике следует отметить книгу Брангулеевой М.Н. и Городецкого С.С. "Кабельные линии высокого напряжения", 1963 г. За прошедщее время часть материала этой книги устарела, появились новые конструкции кабелей и арматуры для них, накоплен опыт проектирования кабельных линий, выполнен комплекс работ по совершенствованию технологии монтажа, эксплуатации, а также по экономии ресурсов при их выполнении.

В опубликованных работах автора доклада представлены материал по конструкциям кабелей на напряжение 110 - 500 кВ, их арматуре подпитывающей аппаратуре, методикам расчета конструктивны размеров и характеристик. Рассмотрены вопросы по проектироЕани кабельных линий, даны материалы по технологии их монтажа. Больше внимание уделено вопросам эксплуатации кабельных линий, расчет допустимых токов нагрузки, изменению давления масла пр нестационарных тепловых режимах, контролю систем подпитки.

Автор доклада принимал непосредственное участие в разработь технологии изготовления маслонаполненных кабелей на Камею: кабельном заводе, который с 1963 г. изготовляет кабели ь напряжение 110 - 500 кВ различных марок и размеров.

В 1985 - 19S0 гг. на заводе выполнен комплекс работ г повышению технико-эксплуатационных и экономических показателе; Разработаны конструкции и освоены производства кабелей s напряжение 110 и 150 кБ з алюминиевой гладкой и гофрированн< оболочке. В настоящее время изготавляются все марки и размеры i ГОСТ 61441-73 "Кабели маслонаполненные на напряжение 100 - 500 кЕ

1.2. НАУЧНАЯ НОВИЗНА.

1. Разработана полная система проектирования, сооружения эксплуатации кабельных линий на напряжение 110 - 500 к выполненными маслонаполненньа-1и кабелями низкого и высоко давления. Определены допустимые токи длительной нагрузки короткого замыкания, получены интегральные кривые вероятное изготовления кабелей по величине тангенса угла диэлектрическ потерь и по приращению его величины с увеличением напряжения.

2. Предложен приблизительный метод расчета режимов нагрева охлаждения жилы, изоляции, и оболочки кабелей в нестацпонар; режиме, основанный на трехэлементной схеме сосредоточат

теплоемкостей и показано соответствие результатов расчета эксплуатационным данным.

3. Разработан метод расчета разности давлений масла между каналом в жиле и в изоляции около оболочки маслонаполненных кабелей низкого давления. Показано, что для низкой температуры окружающей среды при прокладке в грунте и воде во время отключения тока нагрузки давление в изоляции около оболочки может понизиться до величин, при которых возможно образование газовых включений.

1.3. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ.

Опубликованные работы автора доклада являются практическим руководством при разработке новых видов кабелей, не представленных в ГОСТ 16441-78, при проектировании сооружений и эксплуатации кабельных линий. Особенно это относится к книге "Сооружение и эксплуатация кабельных линий высокого напряженя" [ 1 ].

2. ОБЩЕЕ СОДЕРЖАНИЕ ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ.

Кабельные линии высокого напряжения являются сложными и дорогостоящими техническими сооружениями. От правильного проектирования, сооружения, испытания и эксплуатации зависит их надежность и срок службы. Б опубликованных работах автора доклада рассмотрены все аспекты, связанные с маслонаполненными кабелями и их арматурой, с сооружением и эксплуатацией кабельных линий высокого напряжения.

2.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КАБЕЛЯХ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ.

2.1.1. Конструкции и классификации кабелей высокого напряжения.

2.1.2. Технические требования к кабелям высокого напряжения.

2.1.3. Допустимые токи длительной нагрузки и токи короткого замыкания.

2.2. МУФТЫ КАЕЕЛЕЯ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ.

2.2.1. Классификация муфт.

2.2.2. Муфты кабелей низкого давления.

2.2.3. Муфты кабелей высокого давления. 2.3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ И ОРГАНИЗАЦИЯ МОНТАЖА.

2.3.1. Порядок проведения работ.

2.3.2. Выбор трассы кабельной линии.

2.3.3. Организация монтажа кабельных линий.

2.4. ПРОКЛАДКА КАБЕЛЕЙ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ.

2.4.1. Особенности хранения маслонаполненных кабелей.

2.4.2. Прокладка кабелей низкого давления в земле.

2.4.3. Прокладка кабелей в туннеле и помещениях.

2.4.4. Прокладка кабелей в зимнее время.

2.4.5. Прокладка кабелей через водные препятствия.

2.5. ПРОКЛАДКА КАБЕЛЕЙ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ. 2.5.1. Хранение кабелей.

•2.5.2. Способы прокладки кабелей высокого давления.

2.5.3. Сварка стального трубопровода.

2.5.4. Заполнение трубопровода азотом и устройство опор.

2.5.5. Изготовление разветвления из медных труб.

2.5.6. Прокладка кабелей высокого давления.

2.6. МОНТАЖ МУФТ КАБЕЛЕЙ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ.

2.6.1. Организация работ.

2.6.2. Монтаж концевых, соединительных и стопорных муфт.

2.6.3. Монтаж кабельных вводов в трансформаторы. 2.о.4. Бакуумирование муфт и заполнение маслом.

2.7. МОНТАЖ МУФТ КАБЕЛЕЙ ВЫСОКОГО ДАЕЛЕНИЯ И ЗАПОЛНЕНИЕ ЛИНИЙ МАСЛОМ.

2.7.1. Организация работ.

2.7.2. Монтаж концевых, соединительных и соединитель разветвительных муфт.

2.7.3. Монтаж кабелього ввода в трансформатор.

2.7.4. Вакуумирозание линии и заполнение маслом.

2.3. МАСЛОПОДПИТЫВАЮЩИЕ СИСТЕМЫ И ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ЛИНИИ.

2.3.1. Маслоподпитывающие системы линий низкого давления.

2.8.2. Автоматические подпитывающие устройства (АПУ) высокого даления.

2.8.3. Телесигнализация давления масла и сигнализация АПУ.

2.8.4. Защита сигнализаций от влияния силовых кабельных линий.

2.3.5. Электрическая защита от коррозии.

2.8.6. Вспомогательное оборудование линии (оборудование переходных пунктов к воздушным линиям, тунелям вентиляционных шахт, стопорных колодцев и др.).

2.9. ЭКСПЛУАТАЦИЯ МАСЛОНАПСЛНЕННЫХ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЯ.

2.9.1. Приемка кабельных линий в эксплуатацию.

2.9.2. Испытание кабельных линий после монтажа.

2.9.3. Организация эксплуатации.

2.9.4. Эксплуатационный надзор за кабельными линиями.

2.9.5. Осмотр подпитывающих устройств линий.

2.9.6. Контроль нагревания кабелей.

2.9.7. Контроль поляризационных потенциалов.

2.10. ОСНОВНЫЕ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ.

2.10.1. Контроль состояния масла.

2.10.2. Текущий ремонт оборудования.

2.10.3. Эксплуатация маслянного хозяйства.

2.10.4. Определение дефектных мест на линиях.

2.10.5. Содержание работ лаборатории.

2.11. РЕМОНТ КАБЕЛЕЯ И ОБОРУДОВАНИЯ ЛИНИЯ.

2.11.1. Ремонт линий низкого 7 высокого давления.

2.11.2. Дополнительные меры безопасности(опаность скопления вредных газов в колодцах, электробезопасность, работа с жидким азотом^ и др. ) .

2.11.3. Противопожарные мероприятия.

2.12. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СООРУЖЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ МАСЛОНАПОЛНЕННЫХ ЛИНИЯ.

2.12.1. Общие технико-экономические положения.

2.12.2. Струкура эксплуатационного предприятия.

2.12.3. Оперативно-диспетчерская служба предприятия.

2.13. МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ МАСЛОНАПОЛНЕННЫХ КАБЕЛЕЙ, СООРУЖЕНИИ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ И ИХ ЭКСПЛУАТАЦИИ.

В книге [ 1 ] материал представлен так, что по нему можно пол1 и подробно выбрать необходимую марку кабеля; спроектировав кабельную линию и трассу ее прокладки; осуществить сооружен! линии; провести все необходимые испытания, сдать линию эксплуатацию; организовать эксплуатационное предприятие иследовательской лабораторией и осуществлять контрол; эксплуатацию и необходимый ремонт линии.

В докладе нет возможности изложить содержание каждого пункта О 2.1.1. до 2.13.). Ниже показано содержание наиболее интересы1 моментов, связанных с научным вкладом автора доклада, и некотор рассчетные и экспериментальные результаты.

3.1. Расчет допустимых токов нагрузки выполнен по общепринят методике МЭК, изложенной в публикации N 237 от 1969 г. и с учет рекомендации [ д1,2 ].

Допустимый ток нагрузки для одножильных маслонаполнеш; кабелей определяли по формуле :

где : Тм - максимально допустимая тиемпература жилы, То температура окружающей среды, °С; - мощность потерь- в изоляц; Вт/м; Кт1, Е\тг, Кта, - тепловые сопротивления соответствен

3. РАСЧЕТ ДОПУСТИМЫХ ТОКОВ НАГРУЗКИ [ 6,9 ] .

I

И.к [Бт1 + ( 1+У1>*Кт2+( 1+У1 + Уг)*(Ктз+Км*Кт4)]

Тм-То-Ми* [Кт1/2 +( Кт2+Е!тз+Кт4)]

(3.1

изоляции, подушки под медными лентами, защитного покрова окружающей среды, К*м/Вт; Уг, Уг - отношение потерь энергии сответственно в оболочке и медном экране к потерям в жиле; Км -коэффициент потерь мощности (Км — Кн2,Кн - коэффициент среднесуточной нагрузки линии; при прокладке в воздухе Км — 1).

Допустимый ток нагрузки для кабелей в стальном трубопроводе определяли по формуле:

/ Тм-То-Ии*[Кт1/2 +(Нт2+Ктэ+(1+ -Е Кгп))]

I = \/------------------------------------"~п------------ (3-2)

» В;к[ Кт1+ (1+)*Кт2+ ( 1+У1 +Уг )* (Ктз* ( 1+ 2 Кгп)*Км)]

2

где: Кт1, Втг, Ктэ, - тепловые сопротиления соответственно изоляции, масла в трубопроводе и сумма тепловых сопротивлений антикоррозийного покрова и окружающей среды, м К/Вт; У1, Уз -коэффициент потерь энергии в экранах и стальном трубопроводе,(по отношению к потерям в одной жиле); Кзп - коэффициенты характеризующие подогревание от рядом проложенных кабелей.

Электрическое сопротивленние жилы Кж расчитываем для переменного тока при максимальной температуре Тм. Расчетные величины То при прокладке в земле 15; в воздухе 25 °С. Величины Тм при прокладке в воздухе и в земле при подсыпке искусственного грунта 35 ; в земле без подсыпки искусственного грунта 70 °С.

Принимались удельные тепловые сопротивления б ■ изоляции 5.0; масла 4.5; защитных покровов 6.0; земли 1.2. К'Км/Бт.

Все основные величины для расчета соответствовали [ дЗ, 2 ]. Расчет теплового сопротивления при теплопередаче от поверхности кабеля к воздуху в [ 6,9 ] производился методом последовательных приближений. Это сопротивление зависит от разности температур между поверхностью кабеля и окружающей среды ((Тп-Та)1/4), но температура поверхности кабеля заранее неизвестна. Поэтому расчет производился численным методом с применением метода итерации на ЭВМ. В результате получили несколько большие величины токов

отличающиеся от величины ранее проведенных расчетов [ д2,3 примерно на 10%.

Температура окружающей среды при прокладке в грунте должна быт определена на глубине прокладки кабеля при отсутствии нагрузки кабельных линиях.Суточные колебания температуры поверхности грунт не проникают в него глубже 0.2 м. Сезонные изменения температур достигают глубины 1.5 м, на которой прокладывают кабель высоког напряжения.Эти изменения рассчитываем по формуле [ д4 ].

V=Vm*exp ( -X — — — j * sin / --~-*t-X* 1(3.3)

\ аг*Твр / ^ Tbp V аг-*Твр/

где : V„ = Тпг - Топ ; V = Tr- - Топ ; Топ - среднегодова температура поверхности грунта, °С; Тпг- - максимальное отклонени температуры поверхности грунта от Топ, °С; тг - температура грунт на глубине прокладки кабеля, °С; Твр - период, равный 1 году; аг-температуропроводность грунта.

Из графика изменения температуры поверхности грунта необходим получить среднеинтегральную величину Топ и амплитуду перво гармоники периодических сезонных колебаний температуры (Тпг-

Топ)—VM

Если принять теплопроводность грунта jl =1.16 Вт/(м*К

( б э= 0.86 К*м/Вт); плотность грунта J? - 1S00 кг/м3; Удельну

теплоемкость Ср=0.832*103 Дж/кг*К, то Q= Л /С J? =0.735*10"

м2/с. Величина Твр = 3.15*107 с (в год). При X = 1.5 м величина

Xi/- — --- = 1.5* \ --------—---------= 0.555; ехр(-0.555)= 0.576

I аг^Твр V 0 . 735* 10-6*3 . 15* 107

Таким образом, амплитуда колебаний температуры на глубине 1.5 составит 0.576 VM. Сдвиг максимума отклонения температуры п времени составит t/TBP=0.555/2*¿7 — 0.088 года, (приблизительно месяц). Например, если Топ=3 °С; Vm=15 °С, то сезонная температур на глубине 1.5 м изменяется в пределах (-5 . 6<Тг-< + 11.6 °С). Таки

расчеты позволяют уточнить допустимый ток нагрузки в зависимости от сезона.

4. ТЕПЛОМАСССОБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ В МАСЛСКАПОЛНЕНКЬК ¡{АБЕЛЯХ ПРИ ПЕРЕМЕНКОЙ НАГРУЗКЕ.

4.1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ.

При значительном увеличении тока в маслонаполненном кабеле происходит его нагревание, объем масла в изоляции увеличивается, избыток масла двигается вдоль какала в жиле кабеля, что приводит к повышению давления масла э середине секции между двумя точками подпитки кабеля маслом. Это давление определяется скоростью нагревания изоляции и око может представлять опасность для прочности оболочки кабеля.

Если ток в кабеле значительно уменьшается, то в средине секции происходит снижение давления масла в канале жилы, что может снизить электрическую прочность изоляции.

Избыточное давление при переходнзых тепловых процессах должно быть в пределах 0.04 - 0.8 МПа, тогда как длительно допустимое давление составляет 0.06 - 0.3 МПа [ дЗ ] . Методы расчета давления в канале жиль; при переходных процессах подробно изложены в [ д5 ] . Количество движущегося в канале масла определяется коэффициентом " а ", который пропорционален объему изоляции и скорости изменения температуры з изоляции. Давление зависит от динамического сопротивления канала при движении масла и определяется коэффициентом "Ь".В целом давление зависит от произведения "С/ *Ь".

Внутри изоляции (около оболочки кабеля) при охлаждении давление ниже, чем в канале кабеля. В литературе этот вопрос детально не рассмотрен. Аналитический расчет скорости нагревания и охлаждения изоляции [ д5 ] сложен, а численные методы расчета не позволяют сделать общий анализ характера массообменньк процессов. Автором доклада предложен сравнительно простой метод расчета режимов

нагревания и охлаждения кабелей и метод расчета разности давлен] масла между жилой и оболочкой [17].

4.2. РАСЧЕТ ТЕМПЕРАТУРЫ И СКОРОСТИ НАГРЕВАНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. Для расчета температуры используем метод "сосредоточенш теплоемкостей" [ д4,8 ]. Схема к расчету приведена на рис.: Методом узловых потенциалов получим систему уравнений:

(ЗТх/си + О 11Т1 +012Т2 = Р1/С1 , (4.1)

йТа/си +О21Т1 + О22Т2 +#2зТэ = рг/Сг , (4.2)

<1Тз/си +С/Э2Т2 + ОзэТз - рз/Сз +0 з4Тс , (4.3)

где : Тх, Т2, Тз, То - соответственно температуры жилы, изоляции оболочки и окружающей среды, °С; рг.рг.рэ - моцность потерь энергии сответственно в жиле, изоляции и оболочке; С1,С2,Сз -полные теплоёмкости жилы, изоляции и оболочки.

Коэффициенты вычислим по формулам: Он = (Сх Кх )-1 ;0х2 = - и;0 21 = -022 / 2; 0 22 = 2*(Сг Е11)-1;(4.4

0 23 - 21. ; 0 33 - Сз-1[К1-1+(К2+Кэ)_1] ; 0 32 = -(Сз Кг)"1;

0з4 - Сз~1(Й2+Кз)~ 1

где : йх - половина теплового сопротивления изоляции, СЧ=м/Вт;Кг тепловое сопротивление защитных покровов, =С*м/Вт; Вз - теплов< сопротивление окружающей среды, °С*м/Вт.

1 гз 1 Г5

=-------1п----; Иг =------- 1п----; £?т,из=2Кх; (4.5

4 ¿¡Л< гх 2 ЯЛз гч

где : г д., гз, г-а, Г5 - соответственно радиусы жилы, по изоляции, 1

оболочке, по защитным покровам; Л х и у? 2 - теплопроводное

изоляции и защитных покровов, Вт/(м °С).

При прокладке в воздухе Кз = (2Л г 5 /- (4.6)

где : А- -коэффициент теплопередачи с поверхности кабеля, Бт/(м2

°С) .

Рис/

При прокладке в воде и для кратковременных переходных процессов при прокладке в грунте величина Кз близка к нулю. Полные теплоемкости Сз.,С2,Сз вычислим по формулам:

Сг-ар! + са^з СЬ; С2 = 2 Qz;Cэ = cзfэ 9з + с+р + Ей (4.7)

где: с1,'сг , оа , С4 , са^о 1 г ,в1 ,С!2,Зэ ,04 - соответственно

удельные теплоемкости, плотности, площади сечения жилы,изоляции, металлической оболочки, защитных покровов и масла в канале жилы •кабеля (Д.ж/(кг °С), кг/м3, м2)

Система уравнений (4.1)-(4.3) имеет резение, состоящее из суммы трех экспонент для каждой температуры, например, для изоляции: Тг = Ао + А1 + Аг е~ + Аз е~си~~, (4.3)

где Ао,Ах,Аз,Аэ - коэффициенты,.которые определяются Еелечинами в правой части системы уравнений (4.1)-(4.3) и начальными условиями, коэффициенты Ц а - являются корнями уравнения, в котором

матрица из коэффициентов ¡6? ±л | = 0. Получим кубическое уравнение :

х3 + Ьх2 + ох + с! = 0, (4.9)

где: Ь -Ох 1 + й 22 +Озз; С -йг2(ви/2 + С?зг/2 + С'зз) + бп С<33 ; а = А 11 О 2 2 ( О з з + й э 2 ) / 2 .

Это уравнение преобразуем к виду [ 17 ] подстановкой х=у-Ь/3 у3 + Зиу + 2q = 0, (4.10)

где: Зп - о - Ь2/3; 2q = 2Ь3/27 - Ьс/3 + д Решение этого уравнения : у г - -2г совС ^/ЗУ, уг=2г соз(60°-р/3);

:r cos(60° + jif'/3); cos if' - q/r3; г = l/i

и i, причем знак г

созпадает со знаком q. Далее находим : хх = п i = yi - Ь/'3;Х2 - ,U 2-

t I/

•¡i - b/З; хэ = Jd з = уз - b/3

3 качестве примера рассмотрим кабель низкого даления на напряжения 220 кВ с сечением жилы 550 мм-, режимы работы которого были детально исследованны экспериментально в [ дб ] . Размеры кабеля, мм: rs = 7.25;п = 20;гз = 40; г-4 = 44.3; rs = 49.3. Удельные

1 з

теплоемкости , 106Дж/(м3 °С): масло св=1.05; ci=3.45; cz=1.7! сэ=1.41; С4 = 1.3. Теплопроводности, Бт/(м °С): Л 6=0.14; Я 2=0.2; Л 4=0.14.Коэффициенты расширения [ 5 ], СС-1: i=5*10-5;

j8 2=4.25*10-4; ß э=3.5*10-5; Jb 5=7.5*10-*. Коэффицие! теплопередачи от поверхности кабеля к воздуху приняли равным : Вт/(м2 °С).

В результате расчета получены для прокладки в воздухе : ¿¿/i = -1.410*10-4, с-1; 2 = -1.485*10-з, c-i; uJU з=-2.39*1Q-3, с"1;

этим величинам соответствуют постоянные времени : @i = i = 7100 (118 мин); 9 2 = 678 с (11.3 мин); Q з=232 с (7.0 мин). При прокладке в земле и в воде коэффициент О зэ значительно болы остальных коэффициентов О и и тогда вместо (9) получ; приближенное квадратное уранение,из которого находим корни Х1-//1

X2=t//2.

X2 + <(р22 + Си) х + Oll <322/2 = 0 (4.11)

Это уравнение имеет два корня и в уравнении (4.3) Аз = 0. Для рассматриваемого примера кабеля : ¿///i=-C.354*10-3 с-1, -2.106*10-3 с-1 (соответственно i=2830 с (47 мин), 2=475 с мин)). Коэффициенты А1>Аг>Аз и тогда при времени соответствующем ^U 2t 1 — 1 в уравнении остается только первая экспонента и реж изменения температуры становится регулярны:!. При прокладке воздухе, и воде время ti соответствует 11.3 и S мин. За это вре перБая экспонента мало изменяет свою величину.

В [ д9 ] экспериментально получены криБые изменения температу жилы кабеля, для которого нами получены рассчетные величины & i.

На рис.2 приведены такие кривые для прокладки в воздухе. Эт результатам соответствует экспериментальная величина Q i равн 110 мин, что примерно соответствует ргссчеткой величине £?г=7100 с

и

a '

Q

4J

c: 5:

\

\ 6

\A

к

\5

Г

0 25

50 75

Ьрем;, мин

Рис. 2

125 150

Для оценки постоянной времени в регулярном режиме можно рекомендовать приближенные формулы. При прокладке в воздухе и воде (грунте) соответственно:

С=С1+0.6 Сг+0.4 Сз; £> 1 = С( 2Еи + Е*2+йэ) (4.12)

С=Сх+0.4 Сг; В 1=2СЙ1 (4.13)

В нестационарном тепловом режиме, если 6 т., то температура грунта около кабеля и оболочки мало изменяется, поэтому величина теплового сопротивления окружающей среды Яэ очень мала. Если то начинает прогреваться грунт и скорость нагревания кабеля определяется нагреванием грунта. Она значительно меньше, чем для времени 1:< 9 1. В регулярном режиме используем приближенные формулы:

при нагревании :

Тмг-Тг = ( ТМ2-ТН2) е- >М с или Умг-Уг=( Умг-Унг) е- (4.14)

при охлаждении :

Тг - Та = ( Тнг - То ) е~ с" или У2=УН2 е- « (4.15)

где : Уг = Тг-Та; То - температура окружающей среды; Тнг -начальная температура ^=0).

Для скорости изменения температуры получим при нагревании Ут2=с1У2/с1г=(Ум2-У2) 1, а при охлаждении

= ^ 1. (4.15)

Максимальная средняя температура изоляции Тмг при нагревании зависит от суммарной мощности потерь в кабеле

У„2 = (Р1 + Р2)К1+[Р1(1 + уоб) + Р2](Е*2+Е?з), (4.17)

где уоо - коэффициент потерь в оболочке.

4.3. РАСЧЕТ ДАВЛЕНИЯ В ИЗОЛЯЦИИ.

Коэффициент "а" вычислим по приближенной формуле : а гвгУтг+А з9зУтг+^ гЯ^-п-^ звзУ^-з (4.18)

В этой формуле наибольшую величину имеет первое слагаемое и приближенно ¿7= $ г0.2Утз .

При охлаждении масло из канала в жиле перемещается в изоляцию. Давление масла в изоляции определяется уравнением [ дЮ ]:

. Эта 1 £ / 2Р \

- .Р ----— ( & -Г" / ' (4.19)

'Г г \ Эг. /

где К - коэффициент проницаемости бумажной изоляции для масла,

м2/'( Па с)

Величина коэффициента К зависит от .вязкости масла и, следовательно, зависит от температуры и радиуса в изоляции. Величина Чт2=1) Тъ/с! Ъ также зависит от радиуса, поэтому давление по уравнению (4.19) можно определить численными методами. Однако, для приближенной оценки перепада давления в изоляции примем величины К и 'р Тг/ с! Ь для среднего радиуса в изоляции

гг= { г1гз и не зависящими от радиуса. Тогда из (4.19) получим : Рх-Рз=А г), (4.20)

к-£ г Утг/К; г) = 0.5 гэ2[1п(гэ/гх)-0.5(1-гх2/гз2)]. Скорость изменения температуры Утг определим по (4.16). Коэффициент проницаемости изоляции К был измерен для изоляцт кабелей 20 и 35 кВ при пропитке массой МП-2 [ д11 ] . В среднеь зависимость величины К (м2/(Па с)) от вязкости р (м2/с) мсжнс представить приближенной формулой :

К = 7.1*10-1-1*10-4400 .р (4.21)

Вязкость массы МП-2 зависит от температуры

т, °с 65 70 80 90 100 120 130

д ,10"3 м2/с 262 170 105 65 41 21 15

По данным [ д12 ] вязкость масла МН-4, которым пропитана иэоляци маслонаполненных кабелей'зависит от температуры (табл. 4.1.).

Таблица 4.1

Т, °с -30 -20 10 20 30 40 50

по [ 12 ] Р ,10"6 м2/с 2200 575 110 - 40 - - 10

по формуле (23) - - 108 67 41.4 25. 6 16 9.8

К, 10-4м2/Па с - - 2.33 3.6 4.37 5.33 6.05 6.4

Вязкость МН-4 в области температур 0-50 °С соответствует вязкости МП-2 при 80-130 °С, поэтому предполагаем, что формула (4.21) справедлива также для- МН-4. В интервале 0-50 °С вязкость МН-4 можно представить формулой (Т,°С):

- 1. 03*10-4*10-° • 02002 т (4.23)

Результаты расчетов по (20), (12), (13), (16), (22), (21) приведены в таблице 4.2. Температура окружающей среды То=0 сС.

Таблица 4.2

Кабель марки МНСА 220кВ 270мм2 220кВ 550мм2 ИОкВ 270мм2

В воде и грунте ^ц ,10-з с-1 0 34 0.354 1 10

В воздухе ^ ,10-3 С"1 0 17 0. 141 0 335

Перепад давления на изоляции 105Па з воде и грунте при температуре изоляции 20 °С 0 17 0.26 0. 115

50 °С 0 66 0 .43 0. 21

В [ д13 ] исследовали пропитку изоляции кабеля на напряжение 35 кВ массой МП-2 при температуре 125 аС. Получены коэффициенты проницаемости К=3.09*10-14 при атмосферном давлении и 2.57*10-14 (м2/(Па с)) при давлении 0.3 МПа. Температуре 125 соответствует вязкость 13* 10_6 м2/с и по таблице 4.1 К = 6.1*10-14 м2/(Па с).

В [ д13 ] коэффициент К определялся по скорости движения фронта пропитки в нестационарном режиме, а в табл 4.1 - по протеканию жидкости через пропитанную изоляцию кабеля в стационарном режиме.Если использовать величину К=3.09*10-14 м2/(Па с), то

перепад давления для кабелей 220 кВ 270 и ьЛо мм2 достигнет 0.1 и 0.091 МПа.

Коэффициент проницаемости зависит от плотности намотки бумажных лент (давления лент друг на друга). Так как перепад давления в изоляции может быть сопоставим с величиной атмосферного давления (0.1 МПа), а минимально допустимая величина давления в канале жилы 0.14 МПа, то следует считаться с возможностью появления газовых включений в изоляции. В связи с этим в дальнейшем для более точной оценки перепада давления на изоляции необходимо измерение коэффициента фильтрации непосредственно для изоляции маслонаполненных кабелей и масла МН-4. Для кабелей 220 кВ, проложенных в воздухе, и для кабелей 110 кВ при любой прокладке перепад давления на изоляции значительно меньше 0.1 МПа и газовые включения не образуются.

Следует подчеркнуть, что в табл. 4.2 выбраны самые неблагоприятные режимы охлаждения кабелей при температуре окружающей среды 0 °С. При прокладке в воздухе в зимнее время температура окружающей среды может быть минус 20-30 °С. В этом случае коэффициент фильтрации К значительно снизится и возникнут условия образования газовых включений при отключении нагрузки.

5. РАСЧЕТ ИЗМЕНЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ МАСЛА В КАБЕЛЯХ.

Количество выделяемого или поглащаемого масла в единицу времени на единицу длины кабеля при нагревании или охлаждении кабеля определяется коэффициентом м3/(м с) [ д5 ].

а=С-1+С2+С1з, (5.1)

где О 1,(12 иОз - скорости изменения объема маталла и масла в жиле, объема изоляции и изменение объема кабеля под оболочкой вследствии ее тепловой деформации.

Зсе эти величины пропорциональны скорости изменения температуры соответствующих элементов кабеля (все обозначения соответствуют разделу 4}.

1+05^8 5>с1Т1/с^= Оси ¿Тх/,^, (5.2)

Гэ

С -iTz

Gz= fi 2-2 Vf r-dr ----ri

CI 3 = -Q.3rJ3 3 dT3/dt = -£7c3 аТз/dt, (5.4)

где J x ф 2, jg з ф з - соответственно коэффициенты расширения металла жилы, изоляции {с учетом бумаги и масла), металла оболочки и масла в канале жилы, Х-1 ;или °С--).

Скорость изменения температуры dTa/dt зависит от радиуса в изоляции и не может быть вынесена за знак интеграла. Скорости изменения температуры всех элементов кабеля при точном аналитическом решении выражаются суммой из безконечного ряда слагаемы:-: в виде убывающих экспонент. 3 [ д5 ] приведен метод приближенного вычисления скоростей нагревания для суммы трех экспонент. "ри этом решение представлено з виде сложно;; л громоздкой комбинации цилиндрических функций. Для точного решения конкретных задач наиболее целесообразно применять численные методы решения о помощью ЭВМ. обычно такие решения неудобны для общего теоретического анализа. Автором доклада предлагается вычислять скорости изменения температуры по методу раздела 4.2.

Воли время, прешедшее от начала процесса нагревания или охлаждения мало, то скорость изменения температуры приближенно состоит из суммы трех экспонент (4.8). При этом температура "изменяется только в части изоляции. Анализ показал, что наибольшая скорость изменения объема з изоляции соответствует моменту качала регулярного режима, когда скорость изменения температуры может быть приближенно представлена в виде одной экспоненты:

(7м2-Тн2) е-^/ - , (5.5)

где Тм2 и Тнг - максимальная при новом токе нагрузки и начальная температуры изоляции (они зависят от радиуса в изоляции).

При увеличении тока нагрузки Тм2 > 7нг, а при уменьшении

Тм2 - Тип. Потери в изоляции составляют от потерь в жиле примерно

16-20" в кабеле на напряжение 110 кВ и 30-50% - 220 кВ. Поэтому

величины Тм2 и ТН2 необходимо определять с учетом потерь в

изоляции. Для заданного тока нагрузки разность температур б

изоляции и оболочке вычислим по формуле. при выводе которой

принимаем, что Л 2, £ 1\ tg В не зависят от радиуса.

1п гэ/г г 2 / 1а-(г/г1) |

Тг-Тл^РхК-г.пз----------+---Нт.иэ/1 - ----------I, (5.6)

1п гз/гг 2 1п-(гз/п)/

где все обозначения соответствуют разделу 4. Тг равна Тм2 или Тн2 при соответствующих потерях в жиле ?1 (токах нагрузки 1м и

I н .

Температуру на оболочке Тэ вычислим по известным формулам для стационарного режима в соответствии с условиями прокладки. При прокладке в воздухе с учетом теплового сопротивления защитных покровов и при теплопередаче к Еозду.чу. При прокладке в воде Тз приближенно рана температуре воды. При прокладке в земле температура оболочки приближенно равна температура грунта около кабеля в начале нестационарного процесез. в момент, когда происходит изменение тока нагрузки. Она зычпслл=тсл по известным методикам, в частности по рекомендациям М2К.

Для прокладки в воде и земле приближенно Лз/с^ = 0. Темп нагревания 'или охлаждения = 1 вычисляем по методам раздела

4.2.

Величины Тг- для исходного тока нагрузки Гн (?г = Т2н) и после изменения тока нагрузки до 1м (Тг=Т2м.', полученные по (5.6)

следует подставить в (5.5) и далее произвести интегрирование по (5.3), что приводит к громоздким формулам (5.10).

Для предварительной приближенной оценки величины О 2 используем формулу (5.6) для температуры изоляции на ее среднем геометрическом радиусе гг = у гхгэ.

Рх Зг 2

Тс=Тэ+{?-г. из (---+-----) = Кт(Рх+0.75?г)+Тз , (5.7)

2 3

С1 ( Тсм-Тсн)

¿7 2= ,/ 202 ----------= в 202 ¿ЧТс^-Тен) 6" , (5.3)

Р1=Рхн=1н2 К«; Рх~Р1м-1м2 , (5.9)

где - электрическое сопротивление жилы переменному току при

средней температуре процесса; Т=к- средняя температура в изоляции в начале переходного процесса при токе 1н; Тем- температура в установившемся режиме после изменения тока до 1м.

Если предварительная оценка свидетельствует о возможности выхода давления масла в канале жилы за пределы допустимых величин, то следует вычислить ч 2 по формуле (5.3) при подстановке в нее (5.6) .

О 2= 02'+ 02" , (5.10)

------Г32( ^ 14Р1+ ^ 2 4 Г 2 ) ,

2 х

1 Гх2 Гх2 гз

= — [(1------)------1п----],

2 гз2 гз2 п

1 ГЗ Г X2 Гз 1

2 = --- [1 - 1п----+ (1 ------)( 1п----- ---------- )],

2 г X гз2 г х 21п(гэ/гх)

С? 2" - 2Г32 У (1-гх2/гз2)[у> Рх(1+Уоо)+ а ?2](К2 + Кз),

где & Рх и Рг - изменение мощности потерь в жиле и изоляции в момент изменения тока нагрузки.

В [ д9 ] приведены экспериментальные результаты измерены.

коэффициента "С, " для кабелей марки МССА на напряжение 220 кВ (п<

маркировке 1967 г.) с сечением жилы 550 мм2. Размеры кабел

приведены в разделе 4. Результаты измерений приведены на рис. 3.

Коэффициенты расширения меди, изоляции, свинца и масл

соответственно равны [ д5 i = 5* 10-=; ,ß 2=4 . 25+10-»э = 8.5*10-5;

,ß 5=7.5*10-4 oc-i. Тогда составляющие коэффициента G , вычисленкы

по (5.2), (5.3), (5.4) равны (м2/°С):

Gi=16*10-adTi/dt; G2=160*10-BdT2/dt; С)-з = -42.5 dTa/dt

Максимальная измеренная температура жилы Tmi при токах 500

700, 900 А по рис.2 составляла 27, 39, 55 °С. Температур

окружающей среды при прокладке в воздухе То 17°С.

Охлаждение начинали с температур жилы Thi равное 27, 39, 55 °С

По расчету средняя температура изоляции Тг-То = 0.76 (Ti-Ta)

оболочки Тэ-То = 0.52 (Ti-Ta). Ток в оболочке составлял

1з = 0.28 Ii. Тогда скорости нагревания

dT2/dt= 0.76dTi/dt и dTs/dt= 0.5:dTi/dt.

a = ( 16+0 .76*160 + 0. 52*42. 5 )*10-BdT i/dt=115* 10-edTi/dt. (5.11)

Из рис.3 можно видеть, что коэффициент „а" достигав

максимальной величины через 15 - 20 минут после начала нагревани

или охлаждения, что соответствует началу регулярного режима. П

рис. 2. определим экспериментальную скорость изменения температур

S

жиль: V-ri=dTi/dt. По (4.14) и (4.15) получим расеткую скорост VT.p. В табл. 5.1 приведены сравнительные данные расчета эксперимента.

Таблица 5.1

N-/n Величины 1=500 А | 1=700 Л | I=900А

нагр.| охл.1кагр. | охл. | нагр. | охл.

1 Максимальная температура (эксперимент), Tmi,°C О п Р, i ■"> п С | О n 1 OQ / . О j / . U I О ö 1 <J У | 55 | 5J

SOI tí ïô Jó JO ¿3 20 /3 iû з

d-fû* 5 /

/ V /

/ \

r N \

/ Y N \ \

\ s \| \

4 N \

V4

Û tû 4û JÛ JO /00 Ш fío £/>í,w, мм

SÛ

C/fYfst'Ctt. SÛ

ti

M

J3

Jû

¿3

IÛ

/3

/0

3

/-aj AУ6

-/

H \

4

(t

û ¿û iû îû ¡о /со //о m

fyfrtJ, /УМ

SÛ

/s t/û

33

Jû //

/з

5

h) ./û*

I \

\ i

<

N s

( N \| N

J \ ч

/

Û /û 0 iû 30 /ûû Ш /fû ' 33

Puc.3

Û /Û âû jû /оо m /éû

.ям.

JJ

продолжение табл 5.1

2 !Максимальная ¡(расчет), Тм1 температура ,°С 2в | 28 | 33. 5 38. 5 1 52.5 55.5

3 1 Постоянная времени | (эксперимент), £ - 1 / и , мин. 110 | 110 | 110 110] 110 110

4 1 Постоянная времени ¡(расчет), £ ,мин. 118 | 118 | 118 118 1 118 118

5 1 ат при t= )(эксперимент) 20 мин. , Ю-3 °С/с 1.4 | 1.4 | 3. 1 3. 11 5. 1 5.1

6 МТг/сП при t = ¡(расчет), 10~ 20 мин. 3 °С/с 1.25| 1.25| 2.75 2. 75 | 4.3 4.3

7 1 Коэффициент а |(эксперимент) , 10"9 м2/с 1.55| 1. 55) 2.7 2.7] 4.6 4.6

8 1 Коэффициент а |(расчет), п.5 , Ю-9 м2/с, 1.61| 1.61| 3. 57 3.57] 5. 86 5.86

9 1 Теоретический ¡5.11) по п.6, расчет (по а, 10"э м2/с 1.431 1.43 1 1 3.05 3. 05 | 4. 95 4.95

Таким образом, теоретические величины постоянных времени и скорости изменения температуры соответствуют экспериментальным результатам. Расчетные величины коэффициента О не более, чем на 30» отличаются от экспериментальных значений. Такое расхождение может быть связано с неправильно выбранным коэффициентом расширения изоляции 2=4.25*10~4 1/°С. Этот коэффициент зависит от коэффициента пористости бумаги и плотности намотки бумажных лент.

6. УЛУЧШЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ИЗОЛЯЦИИ И КАЧЕСТВА МАСЛОНАПОЛНЕННЫХ КАБЕЛЕЙ.

За счет совершенствования технологии изготовление кабелей, применения материалов с улучшенными характеристиками (бумаги для изоляции, двухцветной бумаги для экранов, изоляционных масел) электрические свойства изоляции в период 1976-1330 гг. существенно улучшены. В связи с этим введены более жесткие требования к предельным значениям С и Л tg $. Для кабелей на напряжение

110 кВ tg 6" < 0.004, д tg b < 0.001 (при изменении напряжения от 64 до 230 кВ).

Совершенствование технологии изготовления кабелей происходило путем оптимизации натяжения бумажных лент при их намотке на жилу кабеля, путем снижения остаточного давления при сушке кабелей, оптимизацией режимов пропитки. На рис.4 и 5 приведены кривые вероятности выпуска каблей с величинами tg b и д tg 8 на Камском кабельном заводе соответственно на напряжжение 110-220 кЕ низкого давления и 220, 380 и 500 кВ высокого давления.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. При участии автора доклада разработана полная система технологии изготовления кабелей высокого напряжения с бумажной пропитанной изоляцией; проектирования, сооружения и эксплуатации кабельных линий на напряжение 110-500 кВ. Опубликованные работы

[ 1 ] позволяют полностью осуществить указанный цикл разработок. При участии автора изготовлено 1600 км кабеля и произведен их монтаж и эксплуатация.

2. Проведены уточненные расчеты допустимых токов нагрузки маслснаполненных кабелей с центральным каналом в жиле и кабелей, проложенных в трубе [ 6,9 ].

3. Исследована технология изготовления кабелей. Получены интегральные кривые вероятности выпуска кабели на напряжение 110220 кВ низкого и высокого давления с различными значениями тангенса угла диэлектрических потерь в изоляции и его приращения при повышении напряжения.

4. Разработана упрощенная, но достаточно точная методика расчета скорости изменения - температуры в кабеле после изменения тока нагрузки .по трехэлементной схеме сосредоточенных теплоемкостей. На основе этой методики предложен способ расчета скорости изменения объема масла ( коэффициент " Ci " ) •

5. Разработан метод определения перепада давления масла между каналом в жиле и в изоляции около оболочки при охлаждении кабеля. Показано, что отключение тока нагрузки при низкой температуре окружающей среды может привести к образованию газовых включение в изоляции.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ Г.П.МАКИЕНКО

1. Макиенко Г. П. Попов Л. В. Сооружение и эксплуатация кабельны линий высокого напряжения - М. : Экергоатомиздат, 1985. 304 с.

2. Макиенко Г. П. Попов Л. В. Кабельные маслонаполенные линии 110 500 кв высокого давления - М.: Энергоатомиздат, 1984. 104 с.

3. Макиенко Г.П. Попов Л.В. Маслонаполенные кабели на 110 кВ М.: Энергия , 1979. 104 с.

4. Макиенко Г. П. Попов Л. В. Маслонаполенные кабели на 110 кВ (н. болгарском) - София, издательство "Техника", 1981. 144 с.

ПУБЛИКАЦИИ В ЖУРНАЛАХ И СБОРНИКАХ.

5. Макиенко Г.П., Ушакова Т.В. Маслонаполненные кабели н. напряжение 110 кВ в алюминиевой гофрированной оболочке. "Электротехническая промышленность", сер. Кабельная техника, 1378 вып 11, с.4-7.

6. Макиенко Г.П., Тюрин A.B. Кабели 110-500 кВ высокого давления - "Электрические станции", 1982, Н о, с.49-54.

7. Макиенко Г. П., Губинский А. И. Маслонаполненный кабель 220 к] для прокладки на электростанциях.- "Электрические станции", 197S, Н 0, с.76-73.

3. Макиенко Г.П., Образцов Ю.Б. Конструкции маслонаполненны клГ-елей среднего давления на напряжение 110 кВ - рефератпвна: информация о передовом опыте, серия 2, Монтаж и наладк; олоктрооборудования, 1971, вып 4 (76), с. 23-25.

9. Макиенко Г.П., Мерзляков Б.Л. Кабели 110-220 кВ низкоп дгшления. - "Электрические станции", ü 3, 1381, с 45-50. tu. Макиенко Г. П., Губинский А. И., Образцов Ю.В. Сери; мл.-лонаполненных кабелей среднего давления 110 кВ. - реферативная информация о передовом опыте, серия 2, Монтаж и наладк; •)л.,-ктрооборудования, 1971, еып 6 (78), с. 24-27.

- ?л -

11. Макиенко Г.П., Губинский А.И., Ошуркова Б. А. Длительно допустимые токовые нагрузки кабелей 110 кВ в алюминиевой оболочке - реферативная информация о передовом опыте, серия 2, Монтаж и наладка электрооборудования, 1973, вып 3 (99), с. 13-15.

12. Макиенко Г.П., Губинский А. И. Новые конструкции маслонапоненньх кабелей среднего давления на напряжение 110 КБ -"Промышленная энергетика", 1972,N 2, С43-44.

13. Макиенко Г.П., Кузнецов А.Л., Столбов Ю.В. Кабельные линии на напряжение 5СС кБ -"Электрические станции", 1979, N 11, с 51 - 56.

14. Макиенко Г. П. Ремонт кабельных линий высокого давления на напряжение 220-500 кВ -"Электрические станции", 197.9,N 11, с.51-59.

15. Макиенко Г. П. Усовершенствование кабельных линий напряжением 110-220 кВ - Сборник докладов научно-технического совещания "Опыт проектирования, сооружения и эксплуатации маслонаполненных кабельных линий 110-220 кВ ", Ленинград, 1979, с.1-5.

16. Макиенко Г. П. Ремонт кабельных линий высокого давления. Сборник докладов научно-технического совещания "Опыт проектирования. сооружения и эксплуатации маслонаполненных кабельных линий 110-220 кВ ", Ленинград, 197.9 г, с. 1-5.

17. Макиенко Г.П., Холодный С. Д. Тепломассообменные процессы в маслонаполненных кабелях при переменной нагрузке - Кабельная техника N 6, 1995 г.

13. Макиенко Г.П., Плинтер Ю.С. Допустимые усилия тяжэния кабеля 35 кв.- Реферативная информация о передовом опыте, серия 2, Монтаж и наладка электрооборудования, выпуск 1 (85), 1972,с. 13-15.

19. Макиенко Г. П. Каталей О.К. и др. Усовершенствование конструкций концевой муфты наружной установки на напряжение 6-10 кБ "Энергетик", 1930, !? 3, с. 13-20.

20. Макиенко Г.П., Образцов Ю.В. Комплектные поставки кабельной арматуры заводом "Камкабель" . - Реферативная информация о

передовом опыте, серия 2, Монтаж и наладка электрооборудован 1971, вып.1 (73), с 24-25.

21. Макиенко Г.П., Образцов Ю.В. Вопросы конструирования и расч< токопроводящих жил силовых кабелей на напряжения 1-10 кв.- Сбор: материалов по обмену опытом кабельного производства, Пермь 19' с 47-55.

22. Макиенко Г.П., Губинский А.И., Образцов Ю.В. Силовые кабели напряжения 1-10 кВ с секторными токопроводящими жнлa^ скрученными из проволок разного диаметра. - Сборник материалов обмену опытом эксплуатации энеретических установок, Пермь, 197 с.117-128.

23. Ма'иенко Г. П., Бадылькес И.И., Плинер B.C. Допустимые ycvw тяжения при механизированной прокладке кабеля до 10 КБ. Реферативная информация о передовом опыте, серия 2, Монтаж наладка электрооборудования, вып.6(68), 1970, с.1-5.

24. Кузнецова Е.А. Макиенко Г. П. Анализ технико-экономическ параметров деревянных кабельных барабанов. - Сборник тезис докладов на НТК "Повышение производительности труда п изготовлении электрических кабелей", Иркутск, 1935, 0,1 печати листа.

25. Кузнецова Е.А., Макиенко Г. П. К вопросу оптимизации размер кабельных деревянных барабанов. БУ ВИНИТИ "Дипонированные научн: работы", 1986, N 4, с. 179.0,5 печатных листа.

26. Кузнецова Е.А., Макиенко Г.П Электрическое поле в бумажн. изоляции кабелей с секторными жилами. - Сборник тезисов доклад на НТК " Совершенствование технологических процессов кабельно; производства","Пермь, 1988, 0,1 печатных листа.

27. Кузнецова Е.А., Макиенко Г.П Расчет и конструирован! секторных токопроводящих жил силовых кабелей. - БУ ВИНИ'. "Дипонированные научные работы", 1389, Н 1, с.174, 0,6

печатных листа.

ИЗОБРЕТЕНИЯ:

28. Способ концевой разделки трехжильного кабеля. A.c. //92092?, ny¿. Í5M8Í 23. Система подпитки кабельной линии. ¿.с.// 688943, ntf. 30.Q9.P9.

30. электрический кабель. A.C. // fS2S?Jt9} nyó, 30. U. 89.

31. электрический кабель. ПатеНГ РФ ^ IP865I1, Пуб. B.Q3.95.

32. Пропиточный состэв. Патент РФ /V /7005*99, пуб. Я. 03,03

РАЦИОНАЛИЗАТОРСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

33. Автор 229 рационализаторских предложений.

34. От внедрения рац.предложений и изобретений получен экономический эффект в сумме 3 млн. 712 тыс. рублей в ценах 1990г.

35. Указом Президента Российской Федерации от 14 марта 19.94 г. Макиенхо Г.П. присвоено почетное звание "Заслуженный рационализатор Российской Федерации"

НАГРАДЫ ВДНХ СССР

36. 1971 г. Бронзовая медаль за маслонаполненный кабель 220 кВ.

37. 1974 г. Серэбрянная медаль за экономию материальных и трудовых ресурсов.

33. 1938 г. серебрянная медаль за кабели 10 ;сЕ с бумажке?: изоляцией.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА ДРУГИХ АВТОРОВ, ИСПОЛЬЗОВАННАЯ В ДОКЛАДЕ.

д1. Методика расчета длительно допустимых нагрузок высоковольтных силовых кабелей, SIGSE, 19S4, Sep N 233, Ар 233.

д2. Всйденов H.H. Допустимые токи нагрузки 110-220 кВ кабельных линий среднего давления. - Труды ЕНИИКП, 1964. вып.З. дЗ. Войденов Я.Н.Допустимые токи нагрузки лики напряжением 11С-22С кБ с кабелем в стальном трубопроводе с маслом под давлением.-Труды ВНИИКП,1386, БЫп 10.

— «л! —

д4. Основы кабельной техники. Учебное пособие для вузов /Под.р В. А. Привезенцева. Изд 2-е .:М"Энергия", 1975 - 472 с. д5. Брангулеева М.Н., Городецкий С. С. Кабельные линии высок напряжения. М-Л.:ГЭИ, 1963.

д8. Войденов H.H. и др. К вопросу подпитки кабельных ли среднего давления. Труды ВННИКП, вып. 11, М.:"Энергия",1967г. д7. Белорусов Н.И., Саакян А.Е., Яковлева А.И. Электричес кабели,провода и шнуры. Справочник / Под ред. Н.И.Белорусова. -иэд.-М.: Энергоатомиздат, 1987. - 536 с.

дЗ. Холодный С.Д. Технологическая термообработка изоляции кабе. и проводов.- М.: Изд МЭИ, 1994-160 с.

д9. Войденов Н.М. и др. К вопросу расчета подпитки кабельных лин среднего давления. Труды ВНИИКП, вып. 11,М.:"Энергия", 1967, с.3-24.

д10. Кузнецова Е.А., Холодный С.Д. Аналитическое исследова! подпитки бумажной изоляции силовых кабелей при охлаждении по> пропитки.ЭП Кабельная техника, N 12(166), 1978, cl-3. д11. Кузнецова Е.А., Холодный С. Д. Исследование температур! зависимости коэффициента фильтрации бумажной изоляции сило: кабелей. РЖ ВИНИТИ, N 5, 1979, Информэлектро, N 32-д/79. д12. Справочник по электротехническим материалам. Т1/под реД. ¡0 Корицкого и др. - 3-е изд. - М. :Энергоатомиздат, 1986-363 с. д13. Мерзляков Б.Л., Образцов Ю.В., Третьяков В.М. Исследова; процессов пропитки силовых кабелей. Труды ВНИИКП, вып. ' М.:"Энергия". •

- 3i -

Рис.1. Схема замещения тепловых сопротивлений, теплоемкостей и тепловых потоков в маслонаполненном кабеле. Ti,Tz, Тз,То - соответственно температуры жилы, изоляции, оболочки и окружающей среды;

Pi,P2,Pa - мощность потерь энергии соответственно в жиле, изоляции и оболочке;

Ci.Ca.Cs - полные теплоемкости жилы, изоляции и оболочки. Рис.2. Экспериментальные зависимости температуры жилы кабеля от времени

1, 2, 3 - нагревание при токе в жиле 500, 700, 900 А. 4,5,6- охлаждение при отключении тех же токов. Рис.З. Зависимость коэффициента CL от времени ,

3.1. - нагревание в земле; 3.2 - охлаждение в земле; 3.3. - нагревание в воздухе; 3.4 - охлаждение в воздухе. Рис.4. Интегральныве кривые вероятности выпуска кабелей на напряжение 110-220 кВ низкого давления с различными величинами tg § и A tg S ■

1,2- кабели на напряжение 110 кЗ соответственно в свинцовой и алюминиевой оболочке при напряжении S4 кВ; 3 - кабели на напряжение 220 кВ при напряжении 127 кВ; 4,5- кабели на напряжение 110 кВ при изменении напряжения от 64 до 128 кВ Рис.5. Интегральные кривые вероятности выпуска кабелей высокого давления с различными величинами tg § и ,Д tg S . 1. Кабель 220 кВ при иФ=90 кВ;2.380 кВ при иф=130 кВ;3. 500 кБ при U150 кВ;4, 5, 6 - кабели на напряжение 220, 380 и 500 кВ соответственно при изменении напряжения 25-90 кВ, 50-130 кБ, 20-150 кВ.