Trīskārša vidēja sprieguma (MV) kabeļu diagnostikas pārbaude

Vidējā sprieguma (MV) sadales kabeļi, kas parasti ir no 6 kV līdz 35 kV, veido pilsētu un rūpniecisko elektroenerģijas tīklu mugurkaulu. Tā kā šie kabeļi ir ierakti, savienoti un ekspluatēti gadu desmitiem, izolācijas degradācija ir neizbēgama. Neviens tests neatklāj pilnu ainu: maiņstrāvas izturība pierāda izturību, dielektriskā zuduma mērījums atklāj lielapjoma novecošanos, un daļējas izlādes pētījums lokalizē atsevišķus defektus. "Trīskāršās diagnostikas" pieeja apvieno visas trīs, lai pārietu no vienkārša sprieduma apstiprinājuma/neatbilstības uz patiesu stāvokļa novērtējumu.

Trīskāršās diagnostikas princips: izmantojiet katru metodi tam, kas ir vislabākais. VLF pierāda dielektrisko izturību, Tan Delta nosaka lielapjoma izolācijas kvalitāti, un daļēja izlāde precīzi nosaka defekta atrašanās vietu un raksturu.

Ļoti zemas frekvences testēšanā tiek izmantots maiņstrāvas sinusoidālais spriegums pie 0,1 Hz (pēc IEEE 400.2), lai noslogotu kabeļa izolāciju noteiktā noturēšanas periodā - parasti no 15 līdz 60 minūtēm pie 2–3 U₀. Salīdzinot ar līdzstrāvas testēšanu, VLF izvairās no kaitīgas telpas lādiņa uzkrāšanās, kas bojā XLPE izolāciju; salīdzinot ar 50/60 Hz, zemā frekvence nodrošina reaktīvās jaudas pieprasījumu un aparatūras izmēru pārvaldāmu uz lauka.

Ko tas atrod:Atklāj nopietnus defektus, piemēram, ūdens kokus, tukšumus un smagus mehāniskus bojājumus, kas vēl nav progresējuši līdz atteicei.

Atbilstošs/nesekmīgs spriedums:Pasūtījums apstiprina, ka kabelis var izturēt pārsprieguma spriegumu bez bojājumiem; kļūme norāda, ka kabelis jau ir nolietots.

Standarti:IEEE 400.2, IEC 60502 un lielākā daļa komunālo pakalpojumu specifikāciju nosaka, ka VLF maiņstrāva ir MV XLPE kabeļu nodošanas ekspluatācijā un apkopes izturības pārbaude.

VLF ir skrīninga tests. "Iziet" nenozīmē, ka kabelis ir bez defektiem, tas tikai nozīmē, ka esošie defekti nav izauguši līdz bojājumiem pielietotā sprieguma ietekmē.

2. Tan Delta (izkliedes faktora) diagnostika

Tan Delta, ko sauc arī par izkliedes koeficientu vai dielektrisko zudumu, mēra pretestības (zudumu) strāvas attiecību pret kapacitatīvo strāvu izolācijā. Veselam, sausam XLPE kabelim ir ārkārtīgi zems zuduma koeficients (parasti krietni zem 0,1%). Pieaugošais mitrums, piesārņojums, termiskā novecošana un ūdens koku augšana palielina zaudējumus un maina līkni. Tā kā mērījums ir salīdzinošs, tā vērtība ir tendence: absolūtās vērtības atšķiras atkarībā no kabeļa, bet izmaiņas laika gaitā ir ļoti diagnostiskas.

Jutīgs pret:Liela apjoma mitruma iekļūšana un mitra izolācija ir viens no galvenajiem MV kabeļa bojājumu cēloņiem.

Atklāj arī:XLPE savienojuma un piesārņoto piederumu termiskā un ķīmiskā novecošana.

Metode:Mērīts kā testa sprieguma (pavirziena) funkcija, lai atdalītu labu izolāciju no jonizācijas zudumiem, ievērojot IEEE 400.2 un IEC 60250 metodoloģiju.

Viens Tan Delta rādījums ir momentuzņēmums; stabila tendences līnija ir diagnoze. Augoša sasvēršanās līkne bieži norāda uz jonizācijas sākumu ilgi pirms izturības pārbaudes neveiksmes.

3. Daļējas izlādes (PD) pārbaude

Daļēja izlāde ir lokalizēts, nepilnīgs sabrukums, kas neveido izolāciju starp vadītājiem. Nepārbaudīts, PD noārda izolāciju no iekšpuses, līdz tā pilnībā sabojājas. PD testēšana parasti tiek veikta zem VLF vai strāvas frekvences avota, izmantojot IEC 60270 metodi ar fāzes izšķirtspējas (PRPD) analīzi - nosaka, atrod un raksturo šos vājos punktus, bieži vien gadus pirms tie izraisa pārtraukumu.

Defektu veidi:Tukšumi, atslāņošanās, izvirzījumi, peldoši elektrodi un bojāti savienojumi vai gala savienojumi.

Diagnostikas bagātība:Lielums (pC), sākuma un izzušanas spriegums un PRPD modeļa forma nosaka gan defekta atrašanās vietu, gan fizisko raksturu.

Vērtība:Precīzākais no trim instrumentiem — tas norāda remonta brigādei precīzu savienojumu vai posmu, kam jāpievērš uzmanība, nevis jānosoda visa ķēde.

PD ir kabeļu diagnostikas "agrīnās brīdināšanas sistēma". Tas pārvērš neskaidras aizdomas par degradāciju par konkrētu, īstenojamu remonta mērķi.

4. Trīskāršā diagnostikas salīdzināšanas tabula

Šīs trīs metodes papildina viena otru, nevis konkurē. Tālāk esošajā tabulā ir apkopots, kā katrs no tiem veicina pilnīgu MV kabeļa stāvokļa novērtējumu.

Kombinētā darbplūsma: vispirms palaidiet VLF, lai apstiprinātu izturību, Tan Delta, lai novērtētu vispārējo izolācijas stāvokli, pēc tam PD, lai atrastu un raksturotu visus atlikušos defektus. Kopā viņi sniedz pilnīgu, nesagraujošu spriedumu par MV kabeļa veselību.