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

29.06.2022

В компанию «СвязьКомплект» поступил запрос от компании “Россети Сибирь” на оснащение воздушных линий электропередач (ЛЭП) 10 и 110 кВ индикаторами короткого замыкания.

06.06.2022

Новые тепловизионные камеры промышленного применения китайского производителя Jiahehengde доступны в России! Оборудование сертифицировано и доступно под заказ!  

25.05.2022

Поиск мест повреждений кабельных линий распределительных сетей низкого напряжения является серьезной проблемой, а с учетом их распространенности, это может служить причиной значительного недоотпуска электроэнергии потребителям.

12.05.2022

Профессиональное высоковольтное оборудование b2 electronic GmbH (Австрия), предназначенное для испытания и диагностики высоковольтных кабельных линий доступно для заказа! Цены снижены и зафиксированы до конца года. Сроки поставки основной номенклатуры – около 2 недель.

12.04.2022

Нормальная эксплуатация силовых трансформаторов предполагает своевременное проведение диагностики и ремонтов. На практике используются различные методы диагностики, определяющие состояние тех или иных узлов и систем трансформатора. В ряду применяемых методов диагностики измерение температуры является самым быстрым. Измеряют температуру поверхности открытых конструктивных элементов, температуру охлаждающего масла и температуру функциональных узлов внутри трансформатора.

07.04.2022

Одним из ключевых вопросов, влияющих на надежность распределительной сети, является вопрос поиска поврежденных линий. Традиционные методы поиска места неисправности могут полагаться только на внешний осмотр во время патрулирования линии. Это сопряжено с необходимостью иметь в штате персонал, ответственный за поиск неисправностей, что приводит к дополнительным затратам человеческих, материальных и финансовых ресурсов. Поиск места повреждения занимает время и особенно осложнен в труднодоступных местах и в условиях неблагоприятных погодных условий.

23.03.2022

В данной статье описаны этапы тестирования кабельной линии на наличие частичного разряда под рабочим напряжением, в режиме онлайн. При построении ветровых электростанции (ВЭС) широко используется так называемый блочный (модульный) принцип построения главных схем, когда три или несколько генераторов соединяются с трансформатором и образуют энергоблок, как показано на схеме ниже.

14.03.2022

Защита трансформаторного масла от насыщения влагой имеет решающее значение для надежной работы трансформатора. Увлажнение масла приводит к снижению его диэлектрической прочности, а повышенное насыщение масла кислородом воздуха приводит к ускоренному окислению меди. Эти два фактора способствуют снижению ресурса изоляции трансформатора и в конечном счете приведет к пробою изоляции обмоток и аварии трансформатора. Поэтому важно, чтобы...

24.02.2022

С каждым годом неуклонно растет потребление электроэнергии. Увеличивается нагрузка на всю систему электроэнергетики, в том числе и на кабельные линии передачи. Вопрос повышения надёжности кабельных систем не теряет своей актуальности.

22.02.2022

Острая необходимость в устройствах индикации повреждений на воздушных линиях вызывает рост предложения в этом сегменте рынка. Применение таких новейших систем защиты, как нейтрализаторы замыкания на землю (GFN) не снижают потребности в индикаторах короткого замыкания, так как место повреждения, в любом случае, необходимо определить. Именно по этому внедрение ИКЗ является очень актуальным направлением.

Заказать звонок

Имя *
Номер телефона *
E-mail *
Комментарий *
Согласие на отправку персональных данных *


* - Обязательное для заполнения