ei 2004 03 s062

background image

w w w . e l e k t r o . i n f o . p l

n r 3 / 2 0 0 4

p r e z e n t a c j a

62

Wychodząc naprzeciw europej-

skim trendom w dziedzinie badań dia-
gnostycznych kabli SN (CENELEC HD
620 S1, HD 621 S1, DIN VDE 0276-
620), znajdując się na rynku polskie-
go potentata paliwowego PKN Orlen,
PETRO Eltech Sp. z o.o. w sierpniu
2003 r. wdrożył do użytku zakupio-
ną w fi rmie BAUR Austria aparaturę
pomiarową.

Rozwój kompozytów polimero-

wych i ich szerokie zastosowanie we
współczesnej technice izolacyjnej wy-
musza ciągłe monitorowanie i porów-
nywanie parametrów dielektrycznych w
kontekście przedłużającej się eksploata-
cji. Współczesne tworzywa polimerowe
wykazują dużą zależność elektryczną i
termodynamiczną od warunków środo-
wiskowych, czasu pracy, narażeń elek-
trycznych i mechanicznych. Duże zna-
czenie dla bezawaryjnej i ciągłej pracy
powyższych układów izolacyjnych ma
poprawnie zainstalowany i dobrej ja-
kość osprzęt (mufy, głowice). W tych
warunkach potrzebna staje się wery-
fi kacja prac związanych z oddawaniem
nowych linii kablowych i monitorowa-
niem już istniejących.

Wszystkie te elementy mają zna-

czący wpływ na przebieg bezawaryjnej
pracy kabli i urządzeń, w których za-
stosowano tworzywa polimerowe. Ob-
raz zamontowanego osprzętu (głowic
kablowych, muf) i zachodzące zmiany
w polimerach możemy rejestrować w
toku prowadzonych badań diagnostycz-
nych opartych na pomiarach współ-
czynnika tgδ i badaniu miejsc wystę-
powania oraz poziomu wyładowań nie-

zupełnych (wnz), przy częstotliwości
napięcia probierczego 0,1 Hz. Opisane
metody badań diagnostycznych można
z powodzeniem stosować w układach
izolacyjnych papierowo - olejowych, w
których możemy obserwować stopień
zawilgocenia izolacji i starzenia się ce-
lulozy. Powyższe badania pozwalają na
kompleksową gospodarkę zasobami li-
nii kablowych, prowadząc do wcześniej-
szej oceny i zakwalifi kowaniu badanych
linii do wymiany w całości lub na okre-
ślonych odcinkach.

zestaw pomiarowy
PHG TD/PD

Zamontowany zestaw PHG TD/PD

na podwoziu samochodu Mercedes-
Sprinter pozwala na mobilne prowa-
dzenie pomiarów diagnostycznych ka-
bli o napięciu do 30 kV oraz na pomiary
tgδ i poziomu wyładowań niezupełnych
izolacji silników SN. System PHG może
generować napięcie sinusoidalne o czę-
stotliwości w zakresie 0,01÷1 Hz do

57 kV napięcia skutecznego, jak rów-
nież do napięcia prostokątnego o regu-

lowanym nachyleniu zbocza do 80 kV.
Przy próbach napięciem stałym, system
PHG może generować zarówno napię-
cia dodatnie, jak i ujemne w zakresie

od 1 do 80 kV .

Dla wszystkich przebiegów do-

stępne jest również programowane

napięcie schodkowe w zakresie 1÷10
schodków:

ƒ

maksymalny prąd wyjściowy: 1,8

mA przy 80 kV,

ƒ

maksymalne obciążenie pojemno-

ściowe: 20 mF.

Dla pomiarów współczynnika strat

dielektrycznych tgδ:

ƒ

zakres obciążeń: 10 nF,

ƒ

zakres pomiarowy: 0,1×10

-3

do

1000 x 10

-3

,

ƒ

rozdzielczość:1×10

-5

,

ƒ

dokładność: 1% w.m. 1×10

-4

.

Dla pomiarów wyładowań niezu-

pełnych (wnz):

ƒ

maksymalna długość kabla: 7000

m przy v/2 = 87,5 m/µs,

ƒ

prędkość propagacji:

v/2 = 50-150 m/µs,

ƒ

prędkość próbkowania: 10 ns (100

MHz),

ƒ

dokładność lokalizacji: 1% długości

kabla,

ƒ

rozdzielczość pomiaru: 0,1 pC; 0,1

m.

W porozumieniu z PKN Orlen S.A.

przyjęto, że oprócz wykonywania typo-
wych badań pomontażowych kabli SN,
tj. próby napięciowej VLF 0,1 Hz, sta-
nu izolacji przed i po próbie pomiaru
szczelności powłoki kabla z ewentual-
nym zlokalizowaniem i naprawą miejsc
nieszczelności oraz ciągłości żyły po-
wrotnej, wykonywanymi przyrządami
SEBA Dynatronic dla każdego kabla
przed oddaniem do eksploatacji, prze-
prowadzamy pomiar współczynnika tgδ
oraz pomiar poziomu i miejsc występo-
wania wyładowań niezupełnych.

badania pomontażowe i

eksploatacyjne kabli SN metodą

sygnałów wolnozmiennych

Paweł Chudobiński, Andrzej Ciesielski

Fot. 1 i 2 Badania diagnostyczne kabli

Rys. 4

Rys. 3

Rys. 2

Rys. 1

background image

w w w . e l e k t r o . i n f o . p l

n r 3 / 2 0 0 4

p r e z e n t a c j a

63

W okresie od sierpnia 2003 r. do

grudnia 2003 r. przebadano około 60
kabli SN (6 kV, 15 kV, 30 kV) należą-
cych do PKN Orlen S.A., KGHM Polska,
INTERCELL S.A., z których większość
była nowa przed oddaniem do eksplo-
atacji, głównie w izolacji XLPE.

Stworzenie układu pomiarowego

jak na rysunku 5, pozwala na wyzna-
czenie współczynnika tgδ, przy pełnym
zminimalizowaniu prądów powierzchnio-
wych i skrośnych, które mogłyby za-
fałszować końcowe wyniki. Dzięki tym
środkom możliwa jest do osiągnięcia
dokładność pomiaru rzędu 1×10

-4

.

Możliwość programowalnego za-

dania napięcia probierczego pozwa-
la operatorowi na kontrolę nad prze-

biegiem bada-
nia i przerwa-
niem go w sytu-
acji wzrostu tgδ
do wartości gra-
nicznych dla da-
nego typu izola-
cji (rys 6).

Taka prakty-

ka pozwala na za-
łożenie „banku in-
formacji” dla każdego kabla i precyzyj-
ne monitorowanie procesów starzenio-
wych w trakcie jego eksploatacji. Po-
miary tgδ dają ogólny obraz stanu izo-
lacji roboczej kabla w zakresie proce-
sów starzeniowych, a pomiar poziomu
wnz, wraz z miejscem ich występowa-

nia ukazuje „słabsze” miejsca izolacji
spowodowane np. rozwojem wyłado-
wań drzewiastych, usterkami fabry-
kacyjnymi, lub błędami montażu (mufy,
głowice) – (rys. 7).

wnioski

Z dotychczasowej praktyki badań

diagnostycznych kabli SN metodą sy-
gnałów wolnozmiennych (tgδ, wyłado-
wania niezupełne) wynika celowość ich
prowadzenia zarówno dla kabli nowo
oddawanych do użytku, jak i dla kabli
będących w eksploatacji. W pierwszym

Rys. 5 Schemat połączeń urządzeń PHG TD/PD i badanej linii podczas pomiaru tgδ: 1|Przewód przyłączeniowy w/n

2|Przewód łączący ekran z VSE-BOX 3|Przewód uziemiający wyrównujący potencjały 4|Przewód zbierający prą-

dy powierzchniowe z głowicy 5|Przewód przekazujący prądy powierzchniowe z drugiego końca badanej linii

6|Przewód zbierający prądy powierzchniowe z głowicy 7|Kule ograniczające zjawisku ulotu

Rys. 6 Wykres grafi czny współczynnika strat dielektrycznych tgδ dla kabla w izolacji papiero-

wo-olejowej

przypadku powyższe badania pozwala-
ją zweryfi kować jakość pracy wykonaw-
ców, a dla kabli pracujących w czynnych
sieciach dają możliwość typowania od-
cinków będących przyczyną złego stanu
całej linii kablowej. Uzyskane wyniki po-
miarów diagnostycznych są podstawą
do realizacji pod względem ekonomicz-
nym modernizacji sieci kablowej.

Rys. 7 Wykres grafi czny poziomu i miejsc występowania wnz w kablu z izolacją papierowo –

olejową. Widoczne wyładowania niezupełne na odcinku 77÷91 m i na głowicy kabla

PETRO Eltech Sp. z o.o.

ul. Chemików 7

09-411 Płock

tel. (0-24) 365 83 00


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
ei 2005 03 s062
ei 2004 03 s079
ei 2004 03 s024
ei 2004 03 s046
ei 2004 03 s036
ei 2004 03 s087
ei 2004 03 s025
ei 2004 03 s054
ei 2004 03 s050
ei 2004 09 s062
ei 2004 03 s043
ei 2004 03 s089
ei 2004 03 s031
ei 2004 03 s090
ei 2004 03 s076
ei 2004 05 s062
ei 2004 03 s032
ei 2004 03 s016
ei 2004 03 s048

więcej podobnych podstron