Кейс. Тестирование частичного разряда в кабеле 35 кВ на ветровой электростанции в России

В данной статье описаны этапы тестирования кабельной линии на наличие частичного разряда под рабочим напряжением в режиме онлайн.

Тестирование частичного разряда в кабеле 35 кВ на ветровой электростанции в России

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.

блочный (модульный) принцип построения главных схем, когда три или несколько генераторов соединяются с трансформатором и образуют энергоблок

Данное укрупнение позволяет снизить капитальные вложения на прокладку кабельных линий, но снижает надежность работы электростанции.

Повреждение одной из кабельных линий в модуле приводит к прекращению подачи энергии от всех генераторов, расположенных за поврежденной линией. В связи с тем, что генерация энергии зависит от погодных условий, любое непредвиденное ограничение в выдаче электроэнергии ведет к большим финансовым потерям. Поэтому контроль состояния кабельных линий является важной частью функционирования ВЭС.

Различают два основных подхода к проведению тестирования кабельных линий:

  • Тестирование при подаче напряжения с дополнительного источника (офлайн)
  • Тестирование под рабочим напряжением (онлайн)

Офлайн тестирование

Среди офлайн методов в России наибольшее распространение получил метод оценки ЧР при подаче напряжения 0,1 Гц. Схема испытания представлена ниже.

Схема испытания

Следует обратить внимание на необходимость высоковольтного фильтра на выходе источника питания СНЧ. Он используется для фильтрации высокочастотных импульсных шумов, поступающих от электронного тестера СНЧ при измерении частичного разряда (ЧР), типовая чувствительность 50 - 100 пкл.

Данный метод имеет следующие особенности:

  • Подходит для проведения заводских испытаний и испытаний при вводе в эксплуатацию.
  • Позволяет легко отделить тестируемое оборудование.
  • Обеспечивается более высокая чувствительность по сравнению с тестированием ЧР в рабочем режиме.
  • Имеет более продолжительную историю.
  • Требует вывода из работы тестируемого оборудования

Онлайн тестирование

При проведении тестирований онлайн датчики устанавливаются без «разбалчивания» кабелей. Тестирование проводится в рабочем режиме без подачи сигнала от внешнего источника питания. Общая схема типовой установки представлена ниже.

Общая схема типовой установки

Данный метод тестирования имеет следующие особенности:

  • Предоставляет «реальные» данные для анализа. Это означает что мы получаем значения, которые имеют место при обычной эксплуатации оборудования. Поэтому такие результаты замера являются максимально достоверными
  • Быстрое тестирование (в сравнении с тестированием чр в нерабочем режиме «офлайн»).
  • Можно осуществлять непрерывный мониторинг.
  • Не требует никакого высоковольтного источника электропитания.

Сравнение методов:

В рабочем режиме В нерабочем режиме
Преимущества Преимущества
Не нужно отключать цепь Проверенная технология
Во время тестирования цепь нагружена Более высокая чувствительность
Экономически выгодная и неразрушающая технология Недостатки
Недостатки Во время тестирования цепь не нагружена
Может быть затруднена интерпретация данных Необходимо отключение
Обязательно предварительное заземление Дорогая и требующая много времени технология

Ход тестирования кабельной линии на ВЭС

Тестирование проводилось на ВЭС в Ростовской области. Для снижения потерь тестирование проводилось в маловетреный день, когда выработка электроэнергии мала. Наличие нагрузки является фактором, который имеет влияние на активность ЧР, но наличие напряжения на линии достаточно для определения состояния кабельной линии.

Ход тестирования кабельной линии на ВЭС

Установка датчиков в зависимости от типа ячейки может производиться без снятия напряжения. Ниже указаны два возможных варианта установки датчиков HFCT (высокочастотных трансформаторов тока): на вывод заземления экрана и на жилу кабеля с пропущенным в обратном направлении экраном.

два возможных варианта установки датчиков HFCT

В текущем тестировании датчики HFCT устанавливались на жилы кабеля. Для установки кабели выводились из работы на короткий период. Помимо этого, были установлены датчики TEV (датчики переходного напряжения на землю).

В текущем тестировании датчики HFCT устанавливались на жилы кабеля.

Снятие и анализ данных производились прибором Kronos Spot Tester. Длительность тестирования одного кабеля составляет около 15 минут.

Снятие и анализ данных производились прибором Kronos Spot Tester

Результаты тестирования

В зависимости от активности ЧР состояние кабеля относят к одному из 4 категорий.

ТРЕБУЕМЫЕ ДЕЙСТИЯ КАТЕГОРИЯ СОСТОЯНИЯ
Повторить тестирование в течение 12 месяцев Разряды в допустимых пределах
Повторить тестирование в течение 6-12 месяцев Наблюдается активность ЧР, рекомендуется контроль за состоянием
Повторить тестирование в течение 3-6 месяцев Наблюдается активность ЧР, рекомендуется регулярный контроль за состоянием
Локализовать неисправность, произвести ремонт или замену. Значительная активность ЧР, необходимо локализовать ЧР, а затем отремонтировать или заменить

В результате тестирования было определено состояние кабеля и концевых заделок.

Тестирование кабеля от ВЭУ20 до ПКУ1 ПС 35кВ
Название Фаза Значение (мВ) Кабельный ЧР (пКл) Локальный ЧР (дБ) Состояние
Со стороны ВЭУ 20 Красная фаза 5 0 - Разряды в допустимых пределах
  Желтая фаза 5 0 - Разряды в допустимых пределах
Зеленая фаза 5 0 - Разряды в допустимых пределах
TEV     17.62 Наблюдается активность ЧР, рекомендуется регулярный контроль за состоянием

Как видно по результатам, кабельные ЧР находятся в зеленой зоне, что говорит о том, что «Разряды находятся в допустимых пределах».

Однако, были обнаружены локальные ЧР в оранжевой зоне, что говорит о наличии зарождающейся неисправности в концевых заделках. Данный уровень ЧР говорит о необходимости повторения тестирования в течение 3-6 меясцев.

Мы готовы провести демонстрацию и диагностику ЧР на вашем объекте. Просто 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.