Modern Approaches to Fault Location in High-Voltage Cable Lines
Keywords:
electrical laboratory, insulation monitoring, power supply reliability, cable power lines, , cable line fault detection methods
Abstract
Prompt fault location in power cables with high accuracy is a measure aimed at achieving more reliable operation of the power grid system, in which the loss of electrical insulation strength is among the main factors causing accidents in the system. The article discusses the causes leading to faults in high-voltage cable lines and substantiates the relevance of determining the most effective fault location methods. Modern relative and absolute methods for cable line fault location are reviewed, and a comparative characteristic of the scope and limitations relating to the implementation of these methods is given. The article shows the expediency of using the acoustic method for fault location in cable lines as the most universal one, and also the burning method if the cable laying scheme is not available. The article also presents a comparative analysis of modern mobile electrical laboratories as the most advanced means for automating fault location in high-voltage cable lines, which makes it possible to reduce the fault detection time and ensure accurate cable line fault location. The necessity of improving the designs of mobile electrical laboratories and reducing their overall dimensions to improve the convenience of operation under urban conditions is substantiated.
References
1. Афонин В.В. Электрические системы и сети. Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2013, 80 с.
2. ПАО «МРСК Центра». Производственный потенциал [Электрон. ресурс], URL: https://www.mrsk-1.ru/investors/indicators/production-potential/ (дата обращения 15.09.2022).
3. Новикова Фрейре Шавиер Ж., Баширов М.Г., Прахов И.В. Разработка метода количественной оценки технического состояния кабельных линий 6 кВ. – Современные наукоемкие технологии, 2015, № 9, с. 63–67.
4. Котеленко С.В. Методы определения мест повреждения кабельных линий. – Известия ТулГУ. Технические науки, 2021, вып. 12, с. 81–85.
5. Грищенко Д.Н. Методы и средства контроля состояния кабельных линий. – Научные основы современного прогресса, 2016, № 45, с. 20–26.
6. Попов Е.В. Методы поиска и локализаций повреждений в кабельных линиях. – Научный журнал, 2017, № 6-2 (19), с. 30–35.
7. Медведева М.Л. и др. Причины возникновения коротких и однофазных замыканий на землю в сетях горных предприятий. – Известия высших учебных заведений. Горный журнал, 2017, № 5, с. 65–73.
8. Кашин Я.М., Кириллов Г.А. Энерго- и трудосберегающая технология определения места повреждения кабельной линии. – Вестник Адыгейского государственного университета. Серия 4: Естественно-математические и технические науки, 2019, № 1 (236), с. 74–80.
9. Fault Location on Land and Submarine Links (AC & DC). Cigre Technical Brochure № 773, WG B1.52, 2019, 152 p.
10. Дмитриев М.В. Поиск повреждений кабельных линий 6–500 кВ. – Электроэнергия. Передача и распределение, 2019, № 5(56), с. 92–97.
11. РД 34.20.516-90. Методические указания по определению места повреждения силовых кабелей напряжением до 10 кВ . М.: ОРГРЭС, 1991, 41 с.
12. Стребков Д.С. и др. Метод поиска повреждений силовых кабельных линий. – Международный научный журнал Альтернативная энергетика и экология, 2014, № 8 (148), с. 79–83.
13. Есболов М.Б., Каракулин М.Л. Современные методы определения места повреждения кабельных линий напряжением 10 кВ. – Труды университета, 2020, № 2 (79), с. 128–132.
14. Кириллов Г.А., Кашин Я.М. Повышение эффективности определения места однофазного замыкания в силовых кабелях. – Электронный сетевой политематический журнал «Научные труды КубГТУ», 2019, № 5, с. 106–117.
15. Доманов М.Ю., Попов А.Н. Требования, предъявляемые к передвижным электротехническим лабораториям. – Академическая публицистика, 2021, № 5, с. 67–70.
16. Амелин А., Широков А. Новое семейство высоковольтных электротехнических лабораторий типа СУРА. –Электроэнергия. Передача и распределение, 2011, № 7 (7), с. 82–86.
17. Захаров М.А. Новое поколение полностью автоматизированных электротехнических лабораторий CENTRIX 2.0 ООО «МЕГГЕР». – Электроэнергия. Передача и распределение, 2020, № 2 (59), с. 100–103.
18. Передвижные электротехнические лаборатории ООО «МЕГГЕР» [Электрон. ресурс], URL: https://rusmegger.ru/products/peredvizhnie-elektrotehnicheskie-laboratorii/2 (дата обращения 18.10.2022).
19. Ульрих А.А. Электротехническая лаборатория – достояние АО «ЮРЭСК». – Региональная энергетика и энергосбережение, 2017, № 3, с. 80–81.
---
Результаты исследования получены при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (Государственное задание № FSWF-2022-0012)
#
1. Afonin V.V. Elektricheskie sistemy i seti (Electrical Systems and Networks). Tambov: Izd-vo FGBOU VPO «TGTU», 2013, 80 p.
2. PАО «MRSK Tsentra». Proizvodstvennyy potentsial (IDGC of Centre PJSC. Production potential) [Electron. resource], URL: https://www.mrsk-1.ru/investors/indicators/production-potential/ (Date of appeal 15.09.2022).
3. Novikova Freyre Shavier Zh., Bashirov M.G., Prahov I.V. Sovremennye naukoemkie tekhnologii – in Russ. (Modern High-Tech Technologies), 2015, No. 9, pp. 63–67.
4. Kotelenko S.V. Izvestiya TulGU. Tekhnicheskie nauki – in Russ. (News of TulSU. Technical Sciences), 2021, iss. 12, pp. 81–85.
5. Grishchenko D.N. Nauchnye osnovy sovremennogo progressa – in Russ. (Scientific Foundations of Modern Progress), 2016, No. 45, pp. 20–26.
6. Popov E.V. Nauchnyy zhurnal – in Russ. (Scientific Journal), 2017, No. 6-2 (19), pp. 30–35.
7. Medvedeva M.L., et al. Izvestiya vysshih uchebnyh zavedeniy. Gornyy zhurnal – in Russ. (News of Higher Educational Institutions. Mining Journal), 2017, No. 5, pp. 65–73.
8. Kashin Ya.M., Kirillov G.А. Vestnik Adygeyskogo gosudarst-vennogo universiteta. Seriya 4: Estestvenno-matematicheskie i tekhnicheskie nauki – in Russ. (Bulletin of the Adygea State University. Series 4: Natural-Mathematical and Technical Sciences), 2019, No. 1 (236), pp. 74–80.
9. Fault Location on Land and Submarine Links (AC & DC). Cigre Technical Brochure № 773, WG B1.52, 2019, 152 p.
10. Dmitriev M.V. Elektroenergiya. Peredacha i raspredelenie – in Russ. (Electricity. Transmission and Distribution), 2019, No. 5(56), pp. 92–97.
11. RD 34.20.516-90. Metodicheskie ukazaniya po opredeleniyu mesta povrezhdeniya silovyh kabeley napryazheniem do 10 kV (Guidelines for Determining the Location of Damage to Power Cables with a Voltage of up to 10 kV). М.: ORGRES, 1991, 41 p.
12. Strebkov D.S., et al. Mezhdunarodnyy nauchnyy zhurnal Al'ternativnaya energetika i ekologiya – in Russ. (International Scientific Journal Alternative Energy and Ecology), 2014, No. 8 (148), pp. 79–83.
13. Esbolov M.B., Karakulin M.L. Trudy universiteta – in Russ. (Proceedings of the University), 2020, No. 2 (79), pp. 128–132.
14. Kirillov G.A., Kashin Ya.М. Elektronnyy setevoy politema-ticheskiy zhurnal «Nauchnye trudy KubGTU» – in Russ. (Electronic Network Polythematic Journal "Scientific Works of KubSTU"), 2019, No. 5, pp. 106–117.
15. Domanov M.Yu., Popov A.N. Akademicheskaya publitsistika – in Russ. (Academic Journalism), 2021, No. 5, pp. 67–70.
16. Amelin A., Shirokov А. Elektroenergiya. Peredacha i raspredelenie – in Russ. (Electricity. Transmission and Distribution), 2011, No. 7 (7), pp. 82–86.
17. Zaharov М.А. Elektroenergiya. Peredacha i raspredelenie – in Russ. (Electricity. Transmission and Distribution), 2020, No. 2 (59), pp. 100–103.
18. Peredvizhnye elektrotekhnicheskie laboratorii OOO «MEGGER» (Mobile Electrotechnical Laboratories of LLC "MEGGER") [Electron. resource], URL: https://rusmegger.ru/products/peredvizhnie-elektrotehnicheskie-laboratorii/2 (Date of appeal 18.10.2022).
19. Ul'rih А.А. Regional'naya energetika i energosberezhenie – in Russ. (Regional Power Engineering and Energy Conservation), 2017, No. 3, pp. 80–81.
---
The results of the study were obtained with the financial support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (State Task no. FSWF-2022-0012)
2. ПАО «МРСК Центра». Производственный потенциал [Электрон. ресурс], URL: https://www.mrsk-1.ru/investors/indicators/production-potential/ (дата обращения 15.09.2022).
3. Новикова Фрейре Шавиер Ж., Баширов М.Г., Прахов И.В. Разработка метода количественной оценки технического состояния кабельных линий 6 кВ. – Современные наукоемкие технологии, 2015, № 9, с. 63–67.
4. Котеленко С.В. Методы определения мест повреждения кабельных линий. – Известия ТулГУ. Технические науки, 2021, вып. 12, с. 81–85.
5. Грищенко Д.Н. Методы и средства контроля состояния кабельных линий. – Научные основы современного прогресса, 2016, № 45, с. 20–26.
6. Попов Е.В. Методы поиска и локализаций повреждений в кабельных линиях. – Научный журнал, 2017, № 6-2 (19), с. 30–35.
7. Медведева М.Л. и др. Причины возникновения коротких и однофазных замыканий на землю в сетях горных предприятий. – Известия высших учебных заведений. Горный журнал, 2017, № 5, с. 65–73.
8. Кашин Я.М., Кириллов Г.А. Энерго- и трудосберегающая технология определения места повреждения кабельной линии. – Вестник Адыгейского государственного университета. Серия 4: Естественно-математические и технические науки, 2019, № 1 (236), с. 74–80.
9. Fault Location on Land and Submarine Links (AC & DC). Cigre Technical Brochure № 773, WG B1.52, 2019, 152 p.
10. Дмитриев М.В. Поиск повреждений кабельных линий 6–500 кВ. – Электроэнергия. Передача и распределение, 2019, № 5(56), с. 92–97.
11. РД 34.20.516-90. Методические указания по определению места повреждения силовых кабелей напряжением до 10 кВ . М.: ОРГРЭС, 1991, 41 с.
12. Стребков Д.С. и др. Метод поиска повреждений силовых кабельных линий. – Международный научный журнал Альтернативная энергетика и экология, 2014, № 8 (148), с. 79–83.
13. Есболов М.Б., Каракулин М.Л. Современные методы определения места повреждения кабельных линий напряжением 10 кВ. – Труды университета, 2020, № 2 (79), с. 128–132.
14. Кириллов Г.А., Кашин Я.М. Повышение эффективности определения места однофазного замыкания в силовых кабелях. – Электронный сетевой политематический журнал «Научные труды КубГТУ», 2019, № 5, с. 106–117.
15. Доманов М.Ю., Попов А.Н. Требования, предъявляемые к передвижным электротехническим лабораториям. – Академическая публицистика, 2021, № 5, с. 67–70.
16. Амелин А., Широков А. Новое семейство высоковольтных электротехнических лабораторий типа СУРА. –Электроэнергия. Передача и распределение, 2011, № 7 (7), с. 82–86.
17. Захаров М.А. Новое поколение полностью автоматизированных электротехнических лабораторий CENTRIX 2.0 ООО «МЕГГЕР». – Электроэнергия. Передача и распределение, 2020, № 2 (59), с. 100–103.
18. Передвижные электротехнические лаборатории ООО «МЕГГЕР» [Электрон. ресурс], URL: https://rusmegger.ru/products/peredvizhnie-elektrotehnicheskie-laboratorii/2 (дата обращения 18.10.2022).
19. Ульрих А.А. Электротехническая лаборатория – достояние АО «ЮРЭСК». – Региональная энергетика и энергосбережение, 2017, № 3, с. 80–81.
---
Результаты исследования получены при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (Государственное задание № FSWF-2022-0012)
#
1. Afonin V.V. Elektricheskie sistemy i seti (Electrical Systems and Networks). Tambov: Izd-vo FGBOU VPO «TGTU», 2013, 80 p.
2. PАО «MRSK Tsentra». Proizvodstvennyy potentsial (IDGC of Centre PJSC. Production potential) [Electron. resource], URL: https://www.mrsk-1.ru/investors/indicators/production-potential/ (Date of appeal 15.09.2022).
3. Novikova Freyre Shavier Zh., Bashirov M.G., Prahov I.V. Sovremennye naukoemkie tekhnologii – in Russ. (Modern High-Tech Technologies), 2015, No. 9, pp. 63–67.
4. Kotelenko S.V. Izvestiya TulGU. Tekhnicheskie nauki – in Russ. (News of TulSU. Technical Sciences), 2021, iss. 12, pp. 81–85.
5. Grishchenko D.N. Nauchnye osnovy sovremennogo progressa – in Russ. (Scientific Foundations of Modern Progress), 2016, No. 45, pp. 20–26.
6. Popov E.V. Nauchnyy zhurnal – in Russ. (Scientific Journal), 2017, No. 6-2 (19), pp. 30–35.
7. Medvedeva M.L., et al. Izvestiya vysshih uchebnyh zavedeniy. Gornyy zhurnal – in Russ. (News of Higher Educational Institutions. Mining Journal), 2017, No. 5, pp. 65–73.
8. Kashin Ya.M., Kirillov G.А. Vestnik Adygeyskogo gosudarst-vennogo universiteta. Seriya 4: Estestvenno-matematicheskie i tekhnicheskie nauki – in Russ. (Bulletin of the Adygea State University. Series 4: Natural-Mathematical and Technical Sciences), 2019, No. 1 (236), pp. 74–80.
9. Fault Location on Land and Submarine Links (AC & DC). Cigre Technical Brochure № 773, WG B1.52, 2019, 152 p.
10. Dmitriev M.V. Elektroenergiya. Peredacha i raspredelenie – in Russ. (Electricity. Transmission and Distribution), 2019, No. 5(56), pp. 92–97.
11. RD 34.20.516-90. Metodicheskie ukazaniya po opredeleniyu mesta povrezhdeniya silovyh kabeley napryazheniem do 10 kV (Guidelines for Determining the Location of Damage to Power Cables with a Voltage of up to 10 kV). М.: ORGRES, 1991, 41 p.
12. Strebkov D.S., et al. Mezhdunarodnyy nauchnyy zhurnal Al'ternativnaya energetika i ekologiya – in Russ. (International Scientific Journal Alternative Energy and Ecology), 2014, No. 8 (148), pp. 79–83.
13. Esbolov M.B., Karakulin M.L. Trudy universiteta – in Russ. (Proceedings of the University), 2020, No. 2 (79), pp. 128–132.
14. Kirillov G.A., Kashin Ya.М. Elektronnyy setevoy politema-ticheskiy zhurnal «Nauchnye trudy KubGTU» – in Russ. (Electronic Network Polythematic Journal "Scientific Works of KubSTU"), 2019, No. 5, pp. 106–117.
15. Domanov M.Yu., Popov A.N. Akademicheskaya publitsistika – in Russ. (Academic Journalism), 2021, No. 5, pp. 67–70.
16. Amelin A., Shirokov А. Elektroenergiya. Peredacha i raspredelenie – in Russ. (Electricity. Transmission and Distribution), 2011, No. 7 (7), pp. 82–86.
17. Zaharov М.А. Elektroenergiya. Peredacha i raspredelenie – in Russ. (Electricity. Transmission and Distribution), 2020, No. 2 (59), pp. 100–103.
18. Peredvizhnye elektrotekhnicheskie laboratorii OOO «MEGGER» (Mobile Electrotechnical Laboratories of LLC "MEGGER") [Electron. resource], URL: https://rusmegger.ru/products/peredvizhnie-elektrotehnicheskie-laboratorii/2 (Date of appeal 18.10.2022).
19. Ul'rih А.А. Regional'naya energetika i energosberezhenie – in Russ. (Regional Power Engineering and Energy Conservation), 2017, No. 3, pp. 80–81.
---
The results of the study were obtained with the financial support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (State Task no. FSWF-2022-0012)
Published
2022-11-10
Issue
Section
Article
