Pomiary diagnostyczne alternatywą dla oględzin współczesnych rozdzielnic średniego napięcia

Oględziny polegają na wzrokowej ocenie obiektów i urządzeń, na podstawie których diagnosta, według swej najlepszej wiedzy i doświadczenia, określa stopień zużycia oraz ewentualne zagrożenia i niebezpieczeństwo wystąpienia awarii. Ludzkie oko nie jest w stanie zauważyć wszystkich zagrożeń, więc wspomaga się pomiarami termowizyjnymi (fot. 1.). Zakres tych zabiegów dotyczy łączników, izolatorów, styków torów prądowych, głowic kablowych, przekładników itp.

Rozwój technologiczny współczesnej energetyki skupia się w głównej mierze na minimalizowaniu urządzeń przy jednoczesnym izolowaniu ich od otoczenia zwiększając bezpieczeństwo pracy oraz odporność na warunki, w których pracują. Głównym celem tych działań jest podwyższenie ich niezawodności oraz zmniejszenie koniecznego zakresu obsługi. Pojawiają się więc pytania: czy stosowane od lat zabiegi eksploatacyjne są dostatecznie skuteczne? Czy nowoczesne urządzenia rozdzielcze wymagają nowych, innych działań? Może ich konstrukcja jest niezawodna i bezobsługowa (fot. 2.)?

Niestety nie, za niezawodne funkcjonowanie urządzeń odpowiedzialne są zastosowane materiały i elementy oraz czynnik ludzki w postaci wiedzy, umiejętności i kultury technicznej w czasie ich instalacji oraz obsługi.

W październiku 2009 roku w Vattenfall Distribution Poland miała miejsce awaria rozdzielnicy 20 kV GPZ „Julian”, której przyczyną była wadliwie zamontowana głowica kablowa w polu transformatora (fot. 3.). Wskutek powstałego łuku elektrycznego zostały uszkodzone dodatkowo dwa sąsiednie pola. Koszt naprawy wyniósł prawie 180 000 zł. W marcu 2010 roku doszło z kolei do awarii rozdzielnicy 20 kV stacji miejskiej, której powodem było zawilgocenie, doprowadzając do wypalenia podstawy bezpiecznikowej (fot. 3.). Koszt naprawy – 35 000 zł.

Czy można było uniknąć tych zdarzeń? Czy można było „zobaczyć”, co dzieje się pod pokrywami wewnątrz urządzeń? Na fotografii 7. pokazano zidentyfikowane procesy degradacji izolacji pod głowicami konektorowymi. Zlokalizowanie ich przed wystąpieniem zwarcia elektrycznego było możliwe jedynie badając obecność wyładowań niezupełnych.

Alternatywą dla tradycyjnych metod inspekcji urządzeń rozdzielczych jest pomiar wyładowań niezupełnych, które występują w każdym elemencie, a od ich intensywności zależy czas, po którym stają się przyczyną powstania zwarcia doprowadzając do awarii i przerwy w dostawie energii elektrycznej. Umożliwia to przyrząd Ultra TEV PlusTM (fot. 5.), rejestrujący zjawiska elektromagnetyczne oraz ultradźwiękowe, które towarzyszą każdym wyładowaniom niezupełnym. W zależności od ich poziomu wskazuje stany ostrzegawcze oraz krytyczne. Jest łatwy w obsłudze oraz daje wynik wprost, bez głębszych analiz, a pomiary wykonuje się w czasie pracy urządzeń bez konieczności ich wyłączania.

Jego uzupełnieniem jest Ultra TEV LocatorTM (fot. 6.) do dokładnej lokalizacji źródeł wyładowań. Pomiar wykonywany jest za pomocą dwóch sond, które mierząc prędkość rozchodzenia się impulsu zawężają wskazanie osłabionego miejsca do promienia 30 cm umożliwiając dokładniejszą identyfikację wadliwego elementu.