Кейс №3. Локализация частичных разрядов в кабелях сети электроснабжения метрополитена

Зачем проводить измерение частичного разряда (ЧР)?

Наличие ЧР является индикатором зарождающегося повреждения высоковольтной изоляции. Анализ активности ЧР широко признается лучшим средством раннего предупреждения ухудшения состояния высоковольтной изоляции.

Типичные причины возникновения ЧР

  • Низкое качество изготовления (кабельных принадлежностей)
  • Механические повреждения, вызванные небрежностью или применением неправильных методов монтажа (включая повреждение оболочки кабеля во время протяжки и несоблюдение минимально возможного радиуса изгиба кабеля)
  • Низкое качество или производственные дефекты кабелей и кабельных принадлежностей

Регистрация ЧР в кабеле.

Как представлено на рисунке ниже, ЧР может возникать как в концевой и соединительной муфтах, так и в теле изоляции кабеля. Образовавшиеся в разных местах фидера ЧР порождают электромагнитное излучение, акустические сигналы и химические реакции которые можно зарегистрировать различными методами.

Последствия активности ЧР

  • Электрический триинг и трекинг на поверхности соединения
  • Локальное воздействие тепла/влаги на кабель (причиной которого является повреждение брони/внешней оболочки)
  • Выход изоляции из строя в начальный период эксплуатации и преждевременное разрушение в течение первых трех лет эксплуатации

Особенности ЧР в кабеле

  • В случае возникновения сигналы от ЧР распространяется по кабелю в обе стороны
  • ЧР возникают при подаче на кабель высокого напряжения.
  • Импульсы ЧР имеют небольшую длительность (нс – мкс) и распространяются по кабелю между жилой и оболочкой в обоих направлениях от места возникновения ЧР
  • Импульсы ЧР можно обнаружить как на жиле, так и на заземленном экране (обычно на концевых заделках кабеля)

Снимая сигнал либо с жилы, либо с экрана кабеля, можно получить данные о месте возникновения ЧР.

ЧР возникает в определенный момент относительно приложенного переменного напряжения. На диаграмме слева представлено распределение импульсов ЧР за период синусоидального напряжения 20 мс. Как видно на диаграмме, наибольшая активность ЧР в кабеле наблюдается на пиках синусоиды в обеих полярностях. Еще одной характерной чертой ЧР в кабеле является форма импульса сигнала. ЧРв кабеле представляется как эквивалентный разряд, выраженный в пикокулонах (пкл). Также учитывается количество импульсов ЧР за период питающего напряжения и накопительная активность ЧР (измеряется в нкл/цикл).

Определение местоположения ЧР в силовых кабелях

Появившийся сигнал распространяется в обе стороны.

Кабели являются волноводами и фильтрами нижних частот. По мере распространения по кабелю импульсы ослабляются и расширяются, как представлено на рисунке.

Датчик фиксирует прямой и обратный импульсы ЧР, которые отражаются от каждого из концов кабеля, поэтому мы видим несколько отражений.

ΔT = Разница по времени между прямым и отраженным импульсами.
L = Время возврата для кабеля (импульс дошел до дальнего конца кабеля и вернулся к месту его регистрации - к датчику)

Вычисление местоположения

Кейс №3. ТЕСТИРОВАНИЕ ЧР В РАБОЧЕМ РЕЖИМЕ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЧР В КАБЕЛЯХ СЕТИ МЕТРОПОЛИТЕНА

Компания HVPD получила запрос на тестирование ЧР в сети 33 кВ легкорельсового метро. Запрос поступил после возникновения трех неисправностей подряд. Кабельная инфраструктура находилась в эксплуатации немногим более 12 месяцев. Первая же неисправность привела к аварийному отключению сети электропитания и нарушению работы всего транспортного предприятия.

Методика и техника измерений


Датчики HFCT


HVPD Longshot™

Для оценки состояния всей кабельной сети 33 кВ без отключения нагрузки использовалась функция локализации ЧР в рабочем режиме тестера HVPD Longshot™.

Датчики HFCT были установлены на жилы кабеля, как представлено на рисунке.

Работа началась с проверочного испытания, в ходе которого через датчики HFCT подавались импульсы для измерения скорости распространения сигнала в конкретных кабелях. Затем последовали измерения ЧР в рабочем режиме и локализация.

Результаты измерений

На одном фидере (синяя фаза) были обнаружены высокие уровни ЧР, достигающие значения 6000 пкл, с некоторым перекрестным воздействием на два других фидера (красная и желтая фазы).

Анализ данных с помощью ПО прибора Longshot™ показал локализацию а ЧР в муфте № 2 (Jt 2).

Из более чем 50 протестированных цепей серьезный уровень ЧР был обнаружен в кабельной арматуре еще на шести из них (11%), что отмечено красным цветом в таблице ниже.

Уровень обнаруженных разрядов позволил отнести эти кабели к категории «серьезная проблема, найдите место ЧР, замените или проведите ремонт ».

Коэффициент критичности Цепь Комментарии Пиковый уровень кабельного ЧР (пКл) Уровень локального ЧР (дБ) Уровень накопительного кабельного ЧР (нКл/цикл) Критичность ЧР в рабочем режиме (%) Операция технического обслуживания
1. DUB к MPS1 C2 Фаза B 25888 <10 247 97,4 Серьезная проблема, найдите место ЧР, затем проведите ремонт или замените.
2. ABS к AH C2 Фаза B / Y 9729 <10 120 90,3
3. BUR к HCC C2 Фаза B / Y 3781 <10 12,3 78,7
4. BUR к HCC C1 Фаза B / Y 3245 <10 7,9 78,1
5. ABS к AH C1 Фаза B / Y 2920 <10 14,4 77,4
6. NHD к QYD C2 Фаза R 2849 <10 15,0 76,2
7. ALQ к AHS C2 Фаза B 1733 <10 4,6 70,6 Проблема, требующая внимания. Рекомендуется повторить тестирование и проводить регулярный мониторинг.
8. MPS3 к BNS C2 Фаза R / B 1337 <10 6,4 65,5
9. NHD к QYD C1 Фаза R 887 <10 8,8 47,8
10. HCC к CRK C1 Фаза Y / B 759 <10 2,5 39,2
11. AHS к SLD Фаза Y / R 705 <10 3,1 38,5
12. STD к ABH Фаза Y 238 <10 1,0 21,4 Повторить тестирование через 12 месяцев.
13. ALR к BNS C1 Фаза B 184 <10 0,9 18,6
14. ALR к BRJ ЧР не обнаружен 0 <10 0 0
15. ALG к PMD ЧР не обнаружен 0 <10 0 0
16. ALG к KBW ЧР не обнаружен 0 <10 0 0
17. AQD к AQ2 ЧР не обнаружен 0 <10 0 0
18. JDD к CRK ЧР не обнаружен 0 <10 0 0
19. ODM к JDF C1 ЧР не обнаружен 0 <10 0 0
20. ODM к JDF C2 ЧР не обнаружен 0 <10 0 0

Выводы

  • Поврежденная концевая муфта “была заменена, а повторное тестирование с использованием прибора HVPD Longshot™ показало, что ремонт проведен успешно.
  • Даны рекомендации провести более тщательный мониторинг активности ЧР на “красной” фазе.
  • Для определения состояния изоляции кабелей целесообразно проводить тестирование ЧР в рабочем режиме.

Для получения консультации или информации о стоимости тестирования заполните форму:


* - Обязательное для заполнения
Поделитесь этой страницей с друзьями и коллегами

 

Последние новости

18.08.2023

Основная задача блока нагрузки постоянного тока - тестирование различных источников электропитания: АКБ, блоков питания, преобразователей напряжения, регуляторов и стабилизаторов напряжения, солнечных батарей, генераторов и других устройств. Нагрузочный блок является, по сути, программируемой (динамической) нагрузкой.

12.04.2023

Когда идёт речь о вопросах безопасности людей предпочтительнее использовать методики измерений, хорошо зарекомендовавшие себя на протяжении десятилетий. Применительно к заземлению таким методом является измерение сопротивления с помощью комбинации амперметра и вольтметра (рекомендуемый ГОСТ Р 50571.16-2007). Иногда такой метод называют «трёхпроводным» (или «трёхзажимным»). Существует и более точная его модификация, именуемая «четырёхпроводным» («четырёхзажимным») методом. Как правило, оба метода могут быть реализованы в одном измерительном приборе.

27.03.2023

Требуется защита кабельных соединений от перегрева? У нас есть решение!  Огнестойкий мат изготовлен из органической керамической силиконовой резиновой композитной ленты и фарфорового неорганического материала, который придает изделиям защитные свойства: проявляет теплопроводность при комнатной температуре и теплоизоляцию при высокой температуре

01.03.2023

Для полного понимания влияния ветра (или принудительной конвекции) на поверхность необходимо понимать основной принцип теплопередачи. Тепловая энергия всегда перемещается из точки с более высокой температурой в точку с более низкой температурой, за исключением случаев, когда другая сила изменяет направление этого движения.

12.02.2023

Одним из важнейших параметров аккумуляторной батареи является объем энергии, который она может запасать/отдавать определенной нагрузке или, другими словами, емкость аккумуляторной батареи. Для проверки реальной емкости аккумуляторных батарей наиболее эффективным является метод разрядки батареи с помощью специального прибора - блока нагрузки. Чтобы оценка состояния АКБ была выполнена верно, очень важно выбрать правильную модель блока нагрузки для вашего конкретного случая. Прочитать подробнее о методе разрядки АКБ вы можете в нашей предыдущей статье. Чтобы помочь вам выбрать правильную модель блока нагрузки, у Kongter есть несколько рекомендаций.

02.02.2023

Компания «СвязьКомплект» начинает прием заказов на поставку трассоискателей известного мирового производителя RIDGID. Трассоискатели RIDGID – незаменимые инструменты при поиске различных подземных коммуникаций (трасс кабелей, трубопроводов), а также при проведении земляных работ. Узнай больше...

25.01.2023

Компания «СвязьКомплект» начинает поставки тепловизоров Guide Sensmart, внесенных в Госреестр СИ. В номенклатуре недорогие портативные модели, тепловизоры для смартфона, а также высокоэффективные профессиональные тепловизионные камеры (до 2000°C).

29.11.2022

Блок нагрузки переменного тока – это часть электрического испытательного оборудования, используемого для имитации электрической нагрузки для тестирования источника электроэнергии без подключения его к нормальной рабочей нагрузке. Во время тестирования блок нагрузки подключается к выходу источника питания, такого как электрогенератор, аккумулятор или фотоэлектрическая система, вместо его обычной нагрузки. Блок нагрузки обеспечивает поддержание параметров нагрузки с характеристиками, аналогичными стандартной рабочей нагрузке тестируемого прибора, в то же время рассеивая выходную мощность, которая в нормальном режиме потребляется нагрузкой.

27.10.2022

Компания «СвязьКомплект» начинает продажи муфт холодной усадки для кабельных линий среднего напряжения 6/10-35 кВ. Муфты производятся под маркой «ИМАГ» и поставляются на замену аналогичной продукции компании 3М.

20.09.2022

Воздушные ЛЭП весьма уязвимы для всевозможных воздействий. Но наиболее распространенным видом аварий на них являются однофазные замыкания на землю (ОЗЗ). Так называют вид повреждения, при котором одна из фаз трехфазной системы замыкается на землю или предмет, электрически связанный с землей. По статистике, на ОЗЗ приходится до 90% всех электрических повреждений ЛЭП.