Кейс №5. Проект тестирования и мониторинга частичных разрядов в рабочем режиме на линиях 11 кв и 33 кВ с наихудшими рабочими характеристиками

Кейс №5. Проект тестирования и мониторинга частичных разрядов в рабочем режиме на линиях 11 кв и 33 кв с наихудшими рабочими характеристиками

В компанию HVPD поступил запрос на измерение частичных разрядов в сети электропередачи. В процессе диагностики были проведены измерения частичных разрядов с помощью прибора HVPD PORTABLE на кабельных линиях 11 кВ И 33 кВ. После определения кабелей с наихудшими характеристиками проводилась локализация места ЧР для замены участка кабеля, вероятность выхода из строя которого наибольшая. Мониторинг состояния возможен только для кабелей, находящихся в наиболее критическом состоянии, что связано с ограниченностью бюджета.

Сеть

Описание сети

Исследуемая сеть имеет два уровня напряжения: 11 кВ и 33 кВ. Вся сеть разделена на две части: Сеть А и Сеть В. Для каждой сети известны протяженность сети и характеристики отказов на 100 км в год. Эти параметры приведены в таблицах 1 и 2.

Количество линий Суммарная длина Средняя длина линии Среднее количество отказов в год (в среднем за 5 лет с 2004 по 2008) Количество отказов на 100 км в год
Сеть B – 86 530 км 6,160 км 72,4 13,66
Сеть A -122 970 км 7,950 км 67,0 6,91
Суммарно - 208 1500 км 7,210 км 139,4 9,30

Таблица 1 - сводные данные линий 11 кВв с наихудшими рабочими характеристиками в сетях А и B (2004-2008)

Количество линий Суммарная длина (оц.) Средняя длина линии (оц.) Среднее количество отказов в год (в среднем за 7 лет с 2002 по 2008) Количество отказов на 100 км в год
Сеть B– 51 357 км 7,000 км 42,1 11,80
Сеть A – 62 434 км 7,000 км 48,6 11,19
Суммарно – 113 791 км 7,000 км 90,7 11,47

Таблица 2 - сводные данные линий 33 кв с наихудшими рабочими характеристиками в сетях A и B (2002-2008)

Установка датчиков

Основным моментом, ограничивающим широкое использование технологии тестирования ЧР в рабочем режиме является пригодность концевой заделки кабелей для установки датчиков HFCT.

На рисунке 1 представлены варианты установки датчиков. Важной является возможность разграничить сигналы в экране кабеля и в жиле. В случае установки по примеру 1 датчики захватывают сигнал с экрана кабеля, тем самым получая информацию о состоянии изоляции кабеля. В случае установки по примеру 2 сигнал, проходящий по экрану, нейтрализуется сигналом в поводке заземления экрана. В этом случае датчики улавливают сигнал с жилы кабеля, там самым позволяя оценить также оборудование, к которому подключены кабели.

Варианты установки датчиков

Рисунок 1 - Варианты установки датчиков

Примеры правильной установки представлены на рисунке 2.

Правильная установка датчиков

Рисунок 2 - Правильная установка датчиков

Есть виды концевых заделок, установка датчиков на которые невозможна для проведения тестирования, таких было около 60% среди концевых заделок клиента. Примеры концевых заделок, не подходящих для проведения тестирования, представлены на рисунке 3. Для целей будущего тестирования заказчику было рекомендовано модифицировать концевые муфты.

Неправильная установка датчиков

Рисунок 3 - Неправильная установка датчиков

Этапы проведения тестирования

Тестирование ЧР в рабочем режиме выполнялось на тех подстанциях, для которых накопилось больше всего информации об отказах. На нескольких подстанциях были установлены портативные устройства HVPD PORTABLE.

Внешний вид прибора HVPD PORTABLE.

Рисунок 4 - Внешний вид прибора HVPD PORTABLE.

Прибор позволяет проводить продолжительный мониторинг и определять состояние контролируемого оборудования. Это позволило составить списки кабелей по степени критичности ЧР в них. В связи с большой длиной кабеля локация ЧР требует дополнительного исследования. В этом случае происходит тестирование с использованием технологии HVPD в рабочем режиме прибором HVPD Longshot .

Пример установки прибора HVPD Longshot

Рисунок 5 - Пример установки прибора HVPD Longshot

Этот прибор позволяет делать исследования методом рефлектометрии с применением усилителя сигнала - транспондером. Этот прибор используется в тех случаях, когда затухание обратного импульса в кабеле слишком велико.

Применение прибора Транспондер для видимости отраженного импульса

Рисунок 6 - Применение прибора Транспондер для видимости отраженного импульса

Результаты исследования

Было проведено исследование 39 кабельных линий 11 кВ и 25 кабельных линий 33 кВ. Состояние 10% из всех 39 протестированных кабельных линий 33 кв относится к красной категории.

Количество линий Состояние %
26 Разряд в допустимых пределах 66
7 Обратить внимание, рекомендуется мониторинг> 18
2 Обратить внимание, рекомендуется регулярный мониторинг 5
4 Серьезная неисправность, найдите место ЧР, затем отремонтируйте или замените 10

Таблица 3 - Кабели 11 кВ по степени критичности состояния

Состояние 4% из всех 25 протестированных линий 11 кв данного проекта относится к красной категории.

Количество линий Состояние %
18 Разряд в допустимых пределах 72
4 Обратить внимание, рекомендуется мониторинг> 16
2 Обратить внимание, рекомендуется регулярный мониторинг 8
1 Серьезная неисправность, найдите место ЧР, затем отремонтируйте или замените 4

Таблица 4 - Кабели 33 кВ по степени критичности состояния

Составлен ранжированный список критичности состояния кабелей, что позволяет производить обслуживание оборудования по состоянию. А для того, чтобы не допустить выхода из строя оборудования требуется проведение повторного тестирования. В зависимости от величины активности ЧР рекомендуется различный период повторения тестирований. А для кабелей, состояние которых находится в красной зоне, рекомендуется установка системы мониторинга, что позволит не заранее определить выход оборудования из строя, запланировав ремонт оборудования.

Коэффициент критичности Цепь Комментарии Значение пикового ЧР Уровень накопительного ЧР Критичность ЧР в рабочем режиме(%) Действия
1. Цепь 18 На данной цепи большой ЧР 3600 пКл 195 нКл/цикл 83,2 Серьезная неисправность,найдите место ЧР, затем отремонтируйте или замените.
2. Цепь 62 Большой ЧР в кабеле ЧР 4000 пКл в кабельной коробке 62 нКл/цикл 1,2 В/цикл 79,7
3. Цепь 28 Кабельного ЧР нет Локальный ЧР 36 дБ 36 дБ 1,1 В/цикл 78,3
4. Цепь 26 Кабельного ЧР нет Локальный ЧР 35 дБ 35 дБ 1,4 В/цикл 76,4
5. Цепь 14 Небольшой ЧР на улице Локальный ЧР 25 дБ 24,6 В/цикл *Обследование уличного оборудования*
6. Цепь 32 Кабельного ЧР нет Локальный ЧР 34 дБ 34 дБ 1,0 В/цикл 73,3 Обратить внимание, рекомендуется повторить тестирование и организовать регулярный мониторинг.
7. Цепь 50 ЧР в кабельной коробке Уровни TEV 35 дБ 1600 пКл и 35 дБ 4,2 нКл/цикл 0,7 В/цикл 70,1
8. Цепь 63 Кабельный ЧР и кабельная коробка, 30дБ 1200 пКл 30 дБ кабельная коробка <10 нКл/цикл 1,5 В/цикл 62,2
9. Цепь 36 Кабельного ЧР нет Локальный ЧР 27 дБ 27 дБ 1,6 В/цикл 57,7
10. Цепь 21 Большой ЧР в данной цепи 3800 пКл 21 нКл/цикл 56,3 Обратить внимание, повторить тестирование в пределах 6 месяцев.
11. Цепь 61 Кабельный ЧР низкого/среднего уровня 1600 пКл 52 нКл/цикл 55,8
12. Цепь 40 Кабельный ЧР среднего/высокого уровня 4000 пКл <10 нКл/цикл 55,5
13. Цепь 37 Кабельного ЧР нет Локальный ЧР 23 дБ 23 дБ 1,1 В/цикл 46,6
14. Цепь 31 Кабельного ЧР нет Локальный ЧР 25 дБ 25 дБ 0,6 В/цикл 45,7
15. Цепь 46 Средний кабельный ЧР 2500 пКл <10 нКл/цикл 38,2
16. Цепь 27 Кабельного ЧР нет Локальный ЧР 20 дБ 20 дБ 0,8 В/цикл 37,4
17. Цепь 43 Кабельный ЧР среднего/высокого уровня 3500 пКл <10 нКл/цикл 37,1
18. Цепь 12 Зарождающийся ЧР в 2000 пКл,измеренный в цепи 12 2000 пКл <10 нКл/цикл 29,1
19. Цепь 11 ЧР в цепи, без определения места 1000 пКл 40,4 нКл/цикл 28,0
20. Цепь 23 Источником является красная фаза 1400 пКл <10 нКл/цикл 25,2
Выделенные КРАСНЫМ цепи взяты из списка линий с наихудшими рабочими характеристиками.

Таблица 5 - Ранжированный список состояния кабелей

Выводы

Рекомендуется установка систем непрерывного мониторинга ЧР в рабочем режиме в местах с ЧР со средним и высоким уровнем (самый высокий риск отказа). Рекомендуется повторное тестирование всех цепей из «первой двадцатки» в течение ближайших 3-6 месяцев.

На 44-х цепях, имеющих самые низкие уровни ЧР, рекомендуется повторение кратковременных тестов не позже, чем через 12 месяцев.

Для получения более достоверных статистических данных необходимо провести более тщательное обследование минимум 100 фидеров 11 кВ и 100 фидеров 33 кВ.

Для получения консультации или подбора оборудования для вашей сети, заполните форму:

- Email
- Confirm

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

 


Заказать звонок

- Email
- Confirm
Имя *
Номер телефона *
Комментарий
Согласие на отправку персональных данных *


* - Обязательное для заполнения