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:

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
Телефон:
Email:
Подтверждение согласия на отправку данных:

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

 

Последние новости

21.02.2024

В этот раздел включены некоторые часто задаваемые вопросы (FAQ), которые обычно возникают у пользователей при выборе и эксплуатации нагрузочных блоков Kongter K-900. Эта информация поможет ближе познакомиться с нагрузочными блоками постоянного тока и более эффективно использовать оборудование для тестирования АКБ.  

15.02.2024

Комплекты муфт холодной усадки ИМАГ для одножильных и трехжильных кабелей со сплошной изоляцией на напряжение до 35 кВ успешно прошли испытания и получили сертификат соответствия требованиям ГОСТ 34839-2022.

31.01.2024

Обучение по установке муфт холодной усадки ИМАГтм на 6/10 кВ в компании ООО "Газпромнефть Энергосистемы" подразделения Приобскнефть.

28.12.2023

Плотность энергопотребления в современных мегаполисах постоянно растет. Поэтому сейчас активно внедряются кабельные распределительные сети на напряжение 20 кВ. Стоимость сети на 20 кВ (включая оборудование) всего на 25% выше, чем у сети 10 кВ. Но зато на одной и той же площади при равном суммарном энергопотреблении требуется вдвое меньше подстанций на 20 кВ, чем на 10 кВ, что с лихвой окупает расходы. 

12.12.2023

Современной тенденцией является использование в распределительных сетях водо- и газоснабжения трубопроводов, изготовленных из пластмассы. Они легче, проще в монтаже и не повержены коррозии. К недостаткам можно отнести сложность обнаружения такой трубы, проложенной под землей.

12.12.2023

Наша компания открывает предзаказ на новую линейку муфт холодной усадки, разработанную специально для 4- и 5-жильных линий на напряжение от 0,4 до 6 кВ.

06.10.2023

С 3 по 6 октября специалисты проекта test-energy.ru приняли участие в "Совете главных энергетиков нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий России и стран СНГ"

02.10.2023

Представляем новинку - инфракрасные окна (ИК-окна) российского производителя КЭИ, превосходящие по характеристикам аналогичные решения Fluke. Лучший вариант на рынке для реализации программы импортозамещения!

28.09.2023

Объявляем распродажу оригинальных ремонтных комплектов для кабеля производства 3М со скидками до 42%. Комплекты позволяет выполнять ремонт на месте эксплуатации кабеля без вывоза в ремонтный цех.

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.