Кейс №1. Проведение тестирования изоляции оборудования на наличие частичных разрядов

Что такое частичный разряд

Частичный разряд (ЧР) (partial discharge (PD) – электрический разряд, который шунтирует лишь часть изоляции между электродами, находящимися под разными потенциалами (ГОСТ Р 55191-2012 (МЭК 60270:2000)

Диагностика частичных разрядов является индикатором зарождающегося повреждения высоковольтной изоляции. Измерение ЧР широко признается лучшим средством раннего предупреждения об ухудшении состояния высоковольтной изоляции.

Преимущества контроля частичных разрядов:

• Поддержка обслуживания оборудования по состоянию
• Возможность избежать незапланированные простои и повысить надежность сети
• Измерение частичных разрядов для оценки состояния изоляции и качества монтажа
• Более высокий уровень безопасности для закрытых распределительных устройств, высоковольтного оборудования на ОРУ и кабельных муфт
• Продление срока службы оборудования, отсрочка замены оборудования
• Нахождение мест активности ЧР в кабеле и возможность проведения направленнего ремонта

Компания HVPD

Компания HVPD (High Voltage Partial Discharge Ltd) является мировым экспертом в области диагностики кабельных линий и электротехнического оборудования как находящихся под напряжением, так и выведенных в ремонт. Компания, созданная в 1998 году группой ведущих технических экспертов в области энергетики, вобрала в себя более чем 30-ти летний опыт по исследованию процессов влияния частичных разрядов в изоляции всех эксплуатируемых энергетических объектов.

На сегодняшний день компания имеет представительства более чем в 40 странах мира и занимает лидирующие позиции в области поставок диагностического оборудования. HVPD сотрудничает со многими энергетическими предприятиями мира, что позволяет ей оперативно реагировать на формирующиеся потребности рынка.

Кейс №1. Тестирование частичных разрядов в рабочем режиме и визуальный осмотр системы шин респределительного устройства 13,8 кВ

Компанией HVPD был получен запрос на проведение тестирования распределительного устройства 13.8 кВ. Для проведения тестирования было использовано оборудование: прибор HVPD Longshot с датчиками: TEV (датчик переходного напряжения на землю), АА (аккустический) и прибор PDS Insight с встроенными датчиками TEV и АА.

Предварительное обследование

Первая серия тестов частичных разрядов в рабочем режиме была проведена на четырех распределительных панелях (шинах) 13,8 кв подстанции. В результате исследования был обнаружен локальный частичный разряд высокого уровня ((~47 дБ) на ячейке 211, шины #2.

Местоположение источника частичных разрядов

Сигналы высокого уровня обнаружены на ячейках 211 и 201, при этом уровень понижается по мере обследования ячеек слева (211) направо (201)

Тестирование частичных разрядов с помощью датчика AA

Для уточнения местоположения источника ЧР был использован датчик АА с параболическим приемником.

Для проведения этого этапа тестирования был использован сертифицированный костюм для защиты от электрической дуги. В США разрешается открывать находящиеся под напряжением ячейки только при использовании подходящих средств индивидуальной защиты.

При использовании датчика АА PDS Insight ™ с параболическим приемником был зафиксирован ультразвуковой ЧР 40 кГц высокого уровня.

Благодаря использованию возможности направленного измерения датчика АА было определено, что место ЧР находится в пределах секции шины ячейки 211.

Определение источника разряда

Ультразвуковые сигналы разрядов наиболее высокого уровня (полученные как с использованием параболического ресивера PDS Insight™ AA, так и с помощью ультразвукового тестера заказчика) исходят из места, показанной на фотографии. Это участок между кабельным отсеком и отсеком шин – имеется подозрение, что место разряда высокого уровня находится именно тут.

Дальнейшая диагностика частичных разрядов в рабочем режиме с использованием HVPD LONGSHOT

На полученном с помощью HVPD Longshot графике с разделением по фазам показаны пиковые уровни локального ЧР с величиной до 37 Дб.

Измеренный уровень ЧР в этом тесте был ниже, чем с накануне прибором PDS Insight (~47 дб), но продолжают оставаться в красной категории состояния «серьезная неисправность».

Подобное изменение уровней ЧР говорит о том, что ЧР, скорее всего, связан с вибрацией взаимосвязанного оборудования.

Тестирование времени прохождения (TOF)

Для синхронного получения данных от четырех датчиков TEV, установленных в разных местах распределительной панели, использовалось устройство HVPD Longshot с одинаковыми сигнальными кабелями BNC. Как видно на диаграмме, источником сигнала является ячейка 211 (оранжевого цвета), за которой следует ячейка 210 (розовая), так как сигнал сперва отображается на 211 ячейке.

Тестирование времени прохождения (TOF) с установкой датчиков TEV в разных частях ячейки 211

Дополнительное тестирование TOF показало, что источник находится ближе к боковой стороне ячейки 211, отсек шин (синий), за которым близко следует задняя сторона кабельного шкафа ячейки 210 (розовый), а затем задняя сторона кабельного отсека ячейки 211 (оранжевый).

Результаты мониторинга частичных разрядов

Определено, что источник частичных разрядов находится в отсеке шин между ячейками 211 и 210. В соответствии с рекомендацией HVPD о проведении срочной проверки заказчик обесточил распределительное устройство и провел визуальный осмотр (на панели междушинных соединений 210, более легкий доступ).

Было обнаружено, что металлическая накладка распределительного устройства ослабла и вибрирует рядом с шиной.

В этом месте заметно отложение побочного продукта ЧР в виде оксида белого цвета.

При повторной подаче напряжения в шину №2 с разомкнутым выключателем 211 с помощью датчиков TEV и PDS Insight ™, на всех панелях была обнаружена фоновая активность 20 дб. Выключатель 211 и фидер от 801a имел сигнал ЧР с уровнем 26 дб.

С помощью параболического приемника PDS Insight (АА) было обнаружено, что источником ЧР является не концевая заделка кабеля или выключатель 211, а оранжевые эпоксидные изоляторы.

Выводы и рекомендации

Удалось избежать дугового пробоя на шине, который привел бы к возникновению неисправности.

По окончанию работы были даны следующие рекомендации:

• во время запланированного отключения провести визуальный осмотр и заменить детали со следами белого оксида.
• внести точечный мониторинг частичных разрядов в процедуру планового осмотра.
• регистрировать уровни частичных разрядов при проведении периодических проверок и следить за тем, нет ли тенденции роста.

Оставайтесь с нами! В следующих выпусках мы рассмотрим примеры реальных случаев успешного выявления и локализации ЧР на реальных объектах.

Для получения консультации или информации о стоимости тестирования заполните форму: