Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Diagnostyka wyładowań niezupełnych kabli SN oparta na napięciu wolnozmiennym VLF i oscylacyjno-tłumionym DAC

Przekrój przykladowego kabla SN
Przekrój przykladowego kabla SN
arch. redakcji

Problematyka diagnostyki wyładowań niezupełnych (wnz) dla kabli SN lub WN w ostatnich kilkunastu latach sprowadza się głównie do wyboru źródła napięcia probierczego.

Niektóre zakłady energetyczne, firmy zajmujące się zarządzaniem majątkiem kablowym, a nawet firmy instalatorskie do niedawna miały do wyboru głównie dwa systemy pomiarowe oparte na napięciu wolnozmiennym: VLF (Very Low Frequency) 0,1 Hz cosinus lub sinus lub napięciu oscylacyjno-tłumionym DAC (Damped AC).

Obydwa rodzaje napięć mają swoich zwolenników, jak i przeciwników. Wiele dyskusji i pytań generują np. niezunifikowane wewnętrzne normy zakładów energetycznych, zezwalające tylko na jedno z tych rozwiązań, np. dla diagnostyki kabli będących już w eksploatacji.

Brak jednobrzmiących wytycznych odnośnie poziomów napięć probierczych, jak i typów tych napięć dla testów diagnostycznych stanowi dodatkową kwestię.

Odrębna dyskusja prowadzona jest na temat prób odbiorczych (po instalacji) na kablach SN. Coraz więcej prób napięciowych wykonuje się wraz z badaniami diagnostycznymi: tangens delta (tg δ) i wnz. Jest zrozumiałe, że próba napięciowa napięciem DC (nadal w normach), jak i niemonitorowana próba napięciowa VLF 0,1 Hz nie jest wystarczająca, aby poprawnie ocenić montaż głowic lub muf w danym odcinku kablowym.

W artykule zaprezentowano metodologie badań diagnostycznych dla kabli SN oparte na napięciu VLF 0,1 Hz Cosinus (CR), jak i napięciu oscylacyjno-tłumionym (DAC). Szereg badań przeprowadzonych na nowych i użytkowanych kablach SN w kraju i zagranicą potwierdzają powtarzalność wyników otrzymanych przy pomiarze wnz metodą DAC oraz VLF 0,1 Hz [1, 4, 5, 8].

 

Metoda z wykorzystaniem napięcia probierczego VLF 0,1 cosinus pozwala na wykonywanie próby napięciowej (zgodnie z obowiązującymi normami) z równoległym pomiarem wnz, co skraca znacząco czas całego pomiaru. Prezentowana metodologia prób napięciowych na kablach SN pozwala na wykrycie wielu defektów, które mogą powstać podczas instalacji kabla, głowic kablowych lub muf, jak również defektów wynikających ze starzenia się izolacji kablowej, np. kabli olejowych.

W większości przypadków defekty w nowych kablach XLPE powstają w wyniku zastosowania elementów niedostatecznej jakości i niezachowania należytej staranności podczas instalacji muf lub głowic kablowych w warunkach polowych.

Wnz są indykatorem uszkodzeń związanych z niepoprawną instalacją, gdzie przeważnie problem tkwi w niepoprawnym wysterowaniu pola elektrycznego i jego lokalnego wzrostu w głowicy lub mufie kablowej i pojawieniem się w tym miejscu wnz.

Przy obecnych wymaganiach odnoszących się do prób napięciowych napięciem np.: 2,5–3,0xU0 (napięcie znamionowe faza-ziemia) jedynym kryterium dopuszczającym do eksploatacji nowy odcinek kablowy jest brak przebicia podczas trwania próby napięciowej.

Badania, jak i doświadczenia zakładów energetycznych w Polsce i zagranicą wskazują jednoznacznie, że wiele defektów nie zostaje wykrytych podczas zwykłej próby napięciowej i awaria kabla jest odnotowywana od kilku do kilkunastu tygodni po zakończonej pozytywnie, niemonitorowanej próbie napięciowej lub podczas załączania kabla „w sieć” (w zależności od warunków eksploatacji).

Rozwiązaniem tego problemu może być diagnostyka wnz przeprowadzana podczas każdorazowej próby napięciowej i eliminacja wadliwych elementów systemu kablowego przed włączaniem do eksploatacji, a przez to zapewnienie bezawaryjnej eksploatacji.

Czytaj też: Reakcja na ogień kabli bezhalogenowych oraz kabli na bazie PVC >>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

streszczenie

W artykule zaprezentowano metodologie badań diagnostycznych dla kabli SN oparte na napięciu VLF 0,1 Hz Cosinus (CR), jak i napięciu oscylacyjno-tłumionym (DAC). Szereg badań przeprowadzonych na nowych i użytkowanych kablach SN w kraju i zagranicą potwierdzają powtarzalność wyników otrzymanych przy pomiarze wnz metodą DAC oraz VLF 0,1 Hz [1, 4, 5, 8].

Metoda z wykorzystaniem napięcia probierczego VLF 0,1 cosinus pozwala na wykonywanie próby napięciowej (zgodnie z obowiązującymi normami) z równoległym pomiarem wnz, co skraca znacząco czas całego pomiaru.

Prezentowana metodologia prób napięciowych na kablach SN pozwala na wykrycie wielu defektów, które mogą powstać podczas instalacji kabla, głowic kablowych lub muf, jak również defektów wynikających ze starzenia się izolacji kablowej, np. kabli olejowych.



abstract

Partial discharge diagnostic is a well proven method for detecting weak spots in medium and high voltage cables. Beside the key parameters, like partial discharge inception/extinction voltage, partial discharge values in pico Columb and the phased resolved pattern, the most interesting result is the point of localization along the cable. Without exact localization even the interpretation of the key parameters could lead to wrong conclusions. The permanent growth of the distribution networks exhibit in many times mixed cables structures in different age and conditions. Impedance differences of paper-mass insulated and cross-linked polyethylene cables challenge the analysis in time domain reflectometry, which could be observed by multiple reflections.

This paper describes an automatic PD localization algorithm based on TDR analysis. The TDS NT system presented in this paper is based on two energizing sources: VLF 0.1Hz CR (Cosinus rectangular) and DAC (Damped AC). Partial discharges are ignited with different voltage shapes, however VLF CR measurements utilize „transition” moment between positive and negative stage of VLF testing and therefore results achieved with DAC and VLF method can be compared. This article describes both VLF and DAC methods and its applicability for PD measurements in the field.  Finally the suitability of the TDS NT system  is presented on some field measurements performed on mixed cables with average age of 40 years.

Literatura:

1. HT. Putter D. Goetz, D. Salathe N. Parton (Megger) “New methods for offline PD Diagnosis on MV cable systems” GCC POWER 2014 10-12 November, Bahrain.
2. H.T. Putter, D. Götz, F. Petzold and S. Böttcher, “WEB Database for the Evaluation of PD Measurements on MV Cable Systems,” CMD, Bali, 2012
3. IEEE Guide for Field Testing of Shielded Power Cable Systems Using Very Low Frequency (VLF) (less than 1Hz), IEEE Std. 400.2-2013, May.2013.
4. H.T. Putter, D. Götz, F. Petzold and H. Oetjen, “The evolution of VLF Testing Technologies over the past tow decades,” IEEE PES T and D conference, Orlando, May. 2012
5. F. Petzold, H.T. Putter and D. Götz, "Combination of VLF and Resonance Principle for Withstand Testing of long Cable Length," unpublished, presented at IEEE / PES ICC Meeting Sub F, Pittsburgh, USA, May 2013.
6. D. Götz, F. Petzold, H.T. Putter, “Zustandsbestimmung und Qualitätskontrolle von Montage an Mittelspannungskablen unter dem Aspekt zunehmend großer Kabellängen,“ VDE ETG Fachtagung Diagnostik elektrischer Betriebsmittel, Germany, Fulda, November 2012.
7. IEC 60270 High-voltage test techniques – Partial discharge measurements, IEC Std. 60270-2000, 2000.
8. F.J. Wester, "Condition Assessment of Power Cables using Partial Discharge Diagnosis at Damped AC Voltages,” Ph.D. dissertation, Univ. Delft, Netherlands, 2004
9. F.J. Wester, E. Gulski and J.J. Smit, “Detection of Partial Discharges at Different AC Voltage Stresses in Power Cables,” IEEE Electrical Insulation Magazine, Vol. 23, No. 4, July 2007
10. H. Putter, D. Götz, F. Petzold, M. Stephan, „Einfluss der Prüfspannungsform auf das TE-Verhalten typischer Fehlstellen in Mittelspannungsgarnituren,“ VDE ETG Fachtagung Grenzflächen in elektrischen Isoliersystemen, Germany, Dresden, November 2013.
11. D. Pepper, „Grundlagenuntersuchung zum Teilentladungsverhalten in kunststoffisolierten Mittelspannungskabeln bei Prüfspannungen mit variabler Frequenz und Kurvenform,“ Ph D. dissertation, Technical Univ. Berlin, Germany, 2003.
12. PN-HD 620 S2 2010 "Kable elektroenergetyczne o izolacji wytłaczanej na napięcia znamionowe od 3,6/6 (7,2) kV do 20,8/36 (42) kV włącznie"
13. PN-HD 621 S1:2003 "Kable elektroenergetyczne średniego napięcia o izolacji papierowej przesyconej”
14. Norma N-SEP E 004 -2014 „Elektroenergetyczne i sygnalizacyjne linie kablowe. Projektowanie i budowa”
15. Cichecki, P.; Jongen, R.; Gulski, E.; Smit, J.J.; Quak, B.; Petzold, F.; Vries, F.” Statistical approach in power cables diagnostic data analysis”Dielectrics and Electrical Insulation, IEEE Transactions on Year: 2008, Volume: 15, Issue: 6 Pages: 1559 - 1569,
16. Gulski, E.; Cichecki, P.; Wester, Frank; Smit, J.J.; Bodega, R.; Hermans, T.; Seitz, P.P.; Quak, B.; Vries, F.” On-site testing and PD diagnosis of high voltage power cables” Dielectrics and Electrical Insulation, IEEE Transactions on Year: 2008, Volume: 15, Issue: 6 Pages: 1691 - 1700, DOI: 10.1109/TDEI.2008.4712673,
17. Cichecki, P.; Onderwater, L.P.A.; Gulski, E.; Smit, J.J.; Seitz, P.P.; de Vries, F.” On-site application of dielectric response diagnosis on service aged oil-impregnated HV power cables” Condition Monitoring and Diagnosis, 2008. CMD 2008. International Conference on Year: 2008 Pages: 1136 - 1140,
18. Cichecki, P.; Gulski, E.; Smit, J.J.; Chmura, L.; Jongen, R.” On-site diagnosis of XLPE transmission power cables with Damped AC technique” Electrical Insulation (ISEI), Conference Record of the 2010 IEEE International Symposium on Year: 2010, Pages: 1-5 

Czytaj też: Reakcja na ogień kabli bezhalogenowych oraz kabli na bazie PVC >>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!


Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 10/2015

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Zapisz się do Ligi Specjalistów i zdobywaj nagrody!

Liga Specjalistów 2.0

Jesteś profesjonalistą z branży elektrycznej lub teletechnicznej?
Jesteś uczniem lub studentem kierunku technicznego?
czytam dalej »

 


Kompleksowe inspekcje termowizyjne - gdzie szukać pomocy? »

Termowizja inspekcja

Przez ostatnie stulecie zbudowano wiele urządzeń pomiarowych w zakresie podczerwieni, ale największe możliwości i popularność zyskały rozwiązania... czytam dalej »

 


Jaki silnik elektryczny wybrać? »

silnik elektryczny

W działaniu wielu maszyn i urządzeń technicznych wymagany jest ruch postępowy lub postępowo-zwrotny. Zazwyczaj ruch ten wytwarzają (...) czytam więcej »

 


Łączniki elektroinstalacyjne - rodzaje i sposób działania?

Oświetlenie zewnętrzne LED - dobór i zastosowanie»

Ranki łączniki gniazdka oswietlenie zewnętrzen LED
W każdej standardowej instalacji elektrycznej w budynku występują gniazda wtyczkowe oraz łączniki. Ich budowa oraz sposób zamocowania zależą od miejsca zainstalowania oraz metody wykonania (...) czytam więcej » Wymiana opraw oświetlenia zewnętrznego ze źródłami LED przynosi przede wszystkim poprawę efektywności energetycznej oświetlenia ulicznego. Oświetlenie LED posiada również (...) czytam dalej »

 


Przyrządy kontrolne i pomiarowe - zobacz niezawodne rozwiązania»

narzedzia pomiarowe dla elektryka Miernik napięcia, ciągłości i kolejności faz są zaprojekotwane do testowania napięcia, fazy, polaryzacji, kolejności faz i półprzewodników. Cyfrowy multimetr oraz cyfrowy miernik cęgowy oferują idealne rozwiązania dla wszystkich wymagań i możliwych zastosowań. Mierniki wykorzystują standardowe (...) czytam dalej »


Zobacz jakie oprawy zaprezentowano na Energetab 2019  »

Wiele nowych produktów od najlepszych w branży marek »

Samochody elektryczne i  mobilne stacje elektronika
Oświetlenie awaryjne ma zapewnić bezpieczne opuszczenie zajmowanych przestrzeni podczas awarii zasilania opraw oświetlenia podstawowego. Niejednokrotnie zanik oświetlenia podstawowego nie jest spowodowany zwykłą awarią zasilania czy wyłączeniem(...) czytam więcej » Poznaj pierwszy w branży przewodnik elektroniczny po złączach. Internetowe narzędzie referencyjne ułatwiające dobór złączy. (...) chcę zobaczyć »

 


Odpowiednie oświetlenie - prawidłowy dobór oświetlenia w projekcie »

projekt oświetlenia Są takie miejsca w domu, o których nie myśli się w pierwszej kolejności. Zostawia się je na później, dopiero wtedy, gdy zadba się o ważniejsze pomieszczenia. Tak jest często (...) czytam dalej »

 


Jak zapewnić bezprzerwowe zasilanie gwarantowane? »

Kolektor słoneczny – urządzenie do konwersji energii promieniowania słonecznego na ciepło »

zasilanie gwarantowane panele słoneczne
Co rusz znaczenie tego problemu uświadamiają nam przechodzące nad naszym krajem orkany i wichury oraz widmo blackoutu, wynikające z pojawiającego się latem ogromnego zapotrzebowania na ... czytam więcej » Udział energii słonecznej w Polsce jest bardzo niski i według urzędu statystycznego, pozyskanie energii z promieniowania słonecznego w porównaniu do innych źródeł odnawialnych w 2017 roku wyniósł niecałe 1%.... czytam dalej »

Szafy energetyczne, sterowniczne, rozdzielcze - dlaczego nie wiesz co wybrać? »

szafy rozdzielcze i sterownicze Zgrupowanie urządzeń elektroenergetycznych wraz z szynami zbiorczymi, połączeniami elektrycznymi, elementami izolacyjnymi i osłonami, służący do rozdziału energii elektrycznej i łączenia oraz ... czytam dalej »


Bezprzewodowa automatyka domowa - i możesz sterować wszystkim w domu »

Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami !

Automatyka domowa - sterowaniem ze smatfona Projektowanie listew - oprogramowanie
Nowoczesny smartdom powinien być gotów na każde życzenie. Dlatego rozwiązania bezprzewodowej automatyki domowej dają Ci zdalną kontrolę nad funkcjami Twojego domu - oświetleniem, roletami, ogrzewaniem ... czytam więcej » Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami oraz profesjonalnego opisywania oznaczników do złączek szynowych, przewodów, kabli, urządzeń i instalacji. Oprogramowanie dostępne jest bezpłatnie na stronie www ... chcę poznać »

Małe, średnie i duże systemy sterowania »

Sterowniki plc Jeszcze kilka lat temu sterowniki PLC „tylko” wspierały pracowników przy wykonywaniu monotonnych zadań i zwiększaniu szybkości produkcji. Aktualnie każda produkcja ... czytam dalej »


Złącza silnoprądowe - czy silikon sobie poradzi?

Złącza silnopradowe Czy możemy zastosować elastyczne przewody silikonowe i czy są one odporne na uszkodzenie i wysokie temperatury? Przykładowo dla przekroju kabla 240 mm2 ... chcę obejrzeć »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Technologie robotyczne zgodne z koncepcją Industry 4.0 » »

wyświetlacze cyfrowe robotyka i automatyka
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Nowoczesne urządzenia mechaniczne nic nie znaczyłyby bez ukrytej w nich elektroniki, dizęki której ... czytam dalej »


Odczyty cyfrowe - przyrządy przeznaczone do wyświetlania położenia »

czytniki cyfrowe Współpracują z przetwornikami przemieszczeń liniowych (liniały) i kątowych (enkodery). Wykonywane są w różnych wersjach dostosowanych do (...) czytam dalej »


1-fazowe liczniki energii elektrycznej - widziałeś to?!

Inteligentny system dystrybucji mocy »

Liczniki energii jakie wybrać moc
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Uniwersalne zastosowanie, w pojedynczych szafach sterowniczych, jak też w kompletnych systemach... czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
10/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 10/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Projekt zasilania pompowni pożarowej
  • - Przekładniki niekonwencjonalne wykorzystywane w automatyce elektroenergetycznej
Zobacz szczegóły
COMEX S.A. COMEX S.A.
O firmie COMEX S.A. od początku swojej działalności, tj. od 1987 zajmuje się kompleksową obsługą klientów w zakresie zasilania...

Ciekawe strony

Elektryk na Fixly.pl

EPS System - agregaty prądotwórcze

Producent oświetlenia

Ciekawa Architektura

Instalacje

Literatura fachowa

Rekuperacja

Termomodernizacja

Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl