Gutdver.ru

Отделка и ремонт
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

И. Н. Привалов Современные методы и технические средства для испытаний и диагностики силовых кабельных линий

И. Н. Привалов Современные методы и технические средства для испытаний и диагностики силовых кабельных линий

Процедура диагностики для КЛ с изоляцией из сшитого полиэтилена включает в себя 4-х кратный цикл измерений (при зарядном напряжении 0,5Uo; Uo; 1,5Uo; 2Uo).

Для кабелей с пластмассовой изоляцией основным диагностическим фактором является величина коэффициента линейности L, рассчитанная по соотношению максимальных величин возвратного напряжения при разных значениях зарядного напряжения. Для новых кабелей c увеличением зарядного напряжения в 2 раза пропорционально увеличивается и максимальная величина возвратного напряжения (коэффициент линейности L  2). Чем более состарен (или поврежден) кабель, тем больше коэффициент линейности отличается от этой величины в сторону увеличения. При величине L > 2,5 кабель подлежит внеочередному испытанию напряжением сверхнизкой частоты и последующему ремонту, а величина L > 3 свидетельствует о значительном повреждении или старении изоляции и необходимости вывода КЛ из работы.

Достоверность и эффективность оценок состояния и степени старения изоляции по результатам диагностирования КЛ с использованием системы CD 31 может быть повышена по мере накопления в памяти системы банка данных результатов измерений на КЛ с кабелями разных марок и разных годов прокладки.

Дальнейшее совершенствование метода анализа возвратного напряжения с целью установления корреляционной связи между степенью старения (остаточным ресурсом) и измеряемыми характеристиками бумажно-пропитанной изоляции позволяет перейти к получению количественных оценок остаточного ресурса кабелей по результатам измерения в условиях эксплуатации тока заряда и возвратного напряжения.

В России также ведутся разработки в области создания установок, аналогичных системе CD 31. Например, в Новосибирском государственном техническом университете были разработаны экспериментальные образцы регистратора возвратных напряжений РВН и цифрового измерителя токов абсорбции ЦИТА-1 [28]. Испытания приборов РВН и ЦИТА-1 подтвердили возможность выявления локального увлажнения изоляции кабелей и оценки их состояния по динамике изменения и величине возвратного напряжения и токов абсорбции.
2.2.3. Метод измерения тока релаксации в силовых кабелях.

Фирмой «Seba KMT» для диагностики кабелей низкого и среднего классов напряжения с полиэтиленовой изоляцией была разработана диагностическая система KDA-1, измеряющая ток релаксации в силовых кабелях [15] (см. рис. 23). Анализ изотермического тока релаксации позволяет сделать заключение о степени старении полиэтиленовой изоляции и определить остаточный ресурс изоляции кабелей. Диагностика кабелей при помощи установки KDA-1 не дает при испытаниях пробоев эксплуатируемых кабелей, так как испытательное напряжение находится в диапазоне 10 % от рабочего напряжения кабеля. При исследовании дефектных участков кабелей дополнительно можно оценить, следует заменить весь кабель или его отдельный участок.

Рис. 23. Диагностическая система KDA-1. Рис. 24. Диагностическая система CDS.

Основные технические параметры диагностической системы KDA-1: измерительное напряжение – 1 кВ постоянного тока; допустимая емкость кабеля – 1,2 мкФ (максимальная длина кабеля – до 4 км). Переносная конструкция установки (масса около 25 кг) позволяет работать в автономном режиме, независимо от передвижной испытательной лаборатории.

Дальнейшим развитием систем CD 31 и KDA-1 является новейшая универсальная комбинированная система CDS (см. рис. 24). Диагностика кабелей с полиэтиленовой изоляцией производится методом анализа изотермического тока релаксации, диагностика кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией производится методом измерения и анализа возвратного напряжения. Комбинированная система благодаря небольшому зарядному напряжению абсолютно не оказывает влияние на изоляцию кабеля и муфт. В системе также реализован автоматический процесс измерения.

Основные технические характеристики системы CDS приведены в табл. 12.

Технические характеристики диагностической системы CDS

Максимальное выходное напряжение5 кВ
Диапазон измерения тока— 130 нА – + 130 нА
Напряжение питания115/30 В, 50/60 Гц
Потребляемая мощностьоколо 50 ВА
Габариты490 мм  550 мм  415 мм
Масса26 кг (без компьютера)

Два различных метода оценки состояния изоляции силовых кабелей в режиме диагностики КЛ со снятым напряжением (метод измерения возвратного напряжения применительно к кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией и метод измерения тока релаксации применительно к кабелям с изоляцией из сшитого полиэтилена) реализованы также в универсальном приборе марки CL-Tester (Cable Lines Tester) разработки отечественной фирмы “Вибро-Центр” (см. рис. 25) [22].

Рис. 25. Прибор CL-Tester (Cable Lines Tester).

2.2.4. Метод измерения диэлектрических характеристик изоляции кабелей.

Одной из информативных характеристик, чувствительной к состоянию изоляции силовых кабелей является величина тангенса угла диэлектрических потерь (tg) в изоляции. Абсолютные значения tg, измеренные при напряжениях, близких к рабочему, а также его приращения при изменении испытательного напряжения и температуры, характеризуют качество исходных диэлектрических материалов и процесса производства кабелей. По результатам измерения tg изоляции кабелей в условиях эксплуатации при разных испытательных напряжениях и частотах также можно судить о состоянии и степени старения изоляции эксплуатирующихся кабелей.

Для измерения величины диэлектрических потерь в изоляции силовых кабелей используются мосты переменного тока (мосты Шеринга), собранные по прямой или перевернутой схеме (традиционно используемые в России мосты Р5026, Р5254, цифровой Р589 и др.).

В последние годы отечественной промышленностью, в частности компанией “Электромеханические заводы” [17, 18], производятся современные мосты переменного тока (СА7100-2 и Вектор -2.0М), рассчитанные на эксплуатацию в составе стационарных или передвижных лабораторий (см. рис. 26). Характерные их особенности: простота эксплуатации (после сборки схемы измерений и подачи напряжения все процессы автоматизированы), высокая помехозащищенность от внешних электромагнитных помех и от влияния искажений кривой испытательного напряжения, абсолютная безопасность персонала.

Рис. 26. Измеритель параметров Вектор-2.0М и

мост переменного тока СА7100-2.
Как уже отмечалось, система OWTS разработки фирмы «Seba KMT» позволяет не только измерять величину ЧР и осуществлять их локализацию по длине КЛ, но и определять величину tg и емкости изоляции диагностируемого кабеля большой длины (до 6 км) на основании анализа затухания и измерения частоты резонансной волны напряжения (в диапазоне измерения величин tg от 0,001 до 0,1).

Фирмой «InterEng Messtechnik GmbH» (Германия) была разработана система диагностики PHG TD [19], которая представляет собой сочетание высоковольтной СНЧ установки (генератора PHG) с системой определения tg в изоляции кабелей. По результатам автоматического измерения tg при различных напряжениях может быть произведена оценка состояния изоляции кабелей (см. рис. 7). Основные технические параметры системы PHG 70/80 TD: максимальное выходное напряжение при частоте 0,1 Гц – 57 кВ; емкостная нагрузка – 10 пФ  3 мкФ; предел измерения tg – от 0,0001 до 0,1; разрешение – 110 -5 .

Методы измерения ЧР и tg в изоляции КЛ, реализованные в системах PHG, хорошо дополняют друг друга и позволяют, с одной стороны, определить общее состояние кабеля, а с другой – выявить место расположения характерных повреждений и дефектов в КЛ.

Читайте так же:
Кабель по току таблица в земле

Корпорацией General Electric (США) была разработана портативная компьютерная диагностическая система IDA-200, предназначенная для измерения tg и емкости изоляции кабелей и другого оборудования на разных дискретных частотах ниже и выше промышленной частоты (см. рис. 27). Эта система позволяет получить большой объем информации о состоянии изоляции и идентифицировать процессы старения в ней [29].

Рис. 27. Диагностическая система IDA-200.
Технические параметры диагностической системы IDA-200: диапазон измерительного напряжения – 0  200 Впик; диапазон тока – 0  50 мАпик; диапазон частот – от 0,1 мГц до 1 кГц; диапазон измерения емкости кабеля – от 10 пФ до 100 мкФ; диапазон измерения tg в изоляции 0  0,1. Управление системой осуществляется с помощью компьютера. Для исключения влияния частоты и ее гармоник используется эффективная фильтрация этих факторов. Вес системы IDA-200 составляет 15 кг (30 кг в модификации). Питание системы осуществляется от сети переменного тока 230 В ±10 % частоты 50–60 Гц.

Из разработок, выполненных в России, можно отметить, например, разработанный и запатентованный в СПбГПУ неразрушающий метод определения ресурса кабелей с полиэтиленовой изоляцией, основанный на зависимости сдвига максимума частотного спектра диэлектрических потерь (в сторону более низких частот) в изоляции кабелей в зависимости от степени ее старения [30, 31]. Оценка израсходованного и остаточного ресурса изоляции может быть получена по результатам измерений tg изоляции в зависимости от частоты с использованием разработанной математической модели старения. Измерения могут проводиться непосредственно в условиях эксплуатации при напряжении, не превышающем 100 В, повышенной частоты (до 10 кГц) и не могут оказать никакого вредного воздействия на изоляцию кабелей.
3. Эффективные методы и оборудование для обнаружения и локализации мест повреждений в силовых кабельных линиях напряжением до 35 кВ.

Все методы обнаружения повреждений в cиловых КЛ можно разделить на относительные (дистанционные) методы для определения расстояния до места повреждения и абсолютные (точные) методы для точной локализации мест повреждений непосредственно по трассе прохождения КЛ.
3.1. Относительные методы обнаружения мест повреждений в силовых кабельных линиях.

3.1.1. Импульсный метод рефлектометрии.

Для предварительной локализации мест повреждений в силовых КЛ наибольшее распространение получил импульсный метод рефлектометрии (метод отраженных импульсов – TDR). При использовании этого метода в КЛ посылается зондирующий короткий низковольтный импульс и регистрируется отраженный сигнал [32-35]. По параметрам отраженного импульса можно оценить наличие повреждений и неоднородностей по трассе КЛ, тип неоднородностей и расстояние до них (см. рис. 28).

Рис. 28. Вид отраженных сигналов на рефлектограмме.
Метод отраженных импульсов используется для определения расстояний до мест обрыва, коротких замыканий и до низкоомных повреждений в кабелях с применением импульсных рефлектометров.

Разработанные современные портативные импульсные рефлектометры при малых габаритах позволяют диагностировать КЛ большой длины, имеют высокую разрешающую способность по длине КЛ, низкую погрешность измерения, большую внутреннюю память и связь с компьютером, а также имеют низкое энергопотребление и возможность автономного питания. Из зарубежных разработок можно выделить приборы фирм «Seba КМТ», «InterEng Messtechnik GmbH» (Германия); «Bicotest» (Англия); «RiserBond» (США).

Один из наиболее современных импульсных рефлектометров разработки фирмы «Seba KMT» ­– трехфазный, управляемый компьютером, рефлектометр Telefleх М (см. рис. 29) имеет следующие основные технические характеристики: диапазон дальности – от 50 м до 160 км; длительность зондирующих импульсов – от 50 нс до 5 мкс; частота индикации – 10 измерений в секунду; разрешение – 0,1 м; автоматическое сохранение в памяти до 10000 измерений [14,15]. Обслуживание с помощью меню и автоматизированные процессы измерения значительно упрощают работу с рефлектометром. Полученные данные можно вывести на печать. Масса рефлектометра – около 15 кг.

Рис. 29. Рефлектометр Teleflex MХ. Рис. 30. Рефлектометр Teleflex T 30 E.
Выпускается также целая серия портативных рефлектометров серии Telefleх: Telefleх T 30 E; Telefleх T 3050 и др. (см. рис. 30).

Из отечественных аналогов можно выделить рефлектометры серии РИ (РИ-10М1, РИ-10М2, РИ-20М1) (см. рис. 31) фирмы “ЭРСТЕД” и портативные рефлектометры серии РЕЙС (РЕЙС-105Р, модернизированный прибор РЕЙС-105М, РЕЙС-205 с функцией моста, РЕЙС-305) фирмы “СТЕЛЛ” (см. рис. 32-34), которые по своим характеристикам существенно не уступают зарубежным аналогам, но значительно дешевле [36-38]. Рефлектометры серий РИ и РЕЙС могут заменить как отечественные приборы для определения мест повреждений (измерители неоднородности Р5, систему определения дефектов К6Р-5, ИКЛ-5, ЦР-0200, ПКП-5 и др.), так и многие зарубежные приборы.

Рис. 31. Рефлектометр РИ-10М. Рис. 32. Рефлектометр РЕЙС-105М.

Рис. 33. Рефлектометр РЕЙС-205. Рис. 34. Рефлектометр РЕЙС-305.
Технические характеристики рефлектометра РЕЙС-105М приведены в табл. 13.

от 7 нс до 15 мкс (с дискретностью 4 нс).

Наличие поставляемого программного обеспечения (программа РЕЙД-6) позволяет растянуть или сжать РФГ или отдельный участок РФГ на экране компьютера, произвести дополнительную и эффективную обработку результатов измерения, в том числе: отстройку от помех, вызванных неоднородностями КЛ, и от случайных помех, обусловленных наводками; спектральный анализ рефлектограмм с возможностью восстановления “очищенного” сигнала в линии и другие математические операции с сигналами.

В случае высокоомного повреждения для использования метода рефлектометрии необходимо предварительное преобразование высокоомного повреждения в низкоомное, т.е. необходим предварительный прожиг с использованием установок для прожига.

1. Разрушающие методы.

1.1. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты (50 Гц).

1.2. Испытание повышенным постоянным напряжением .

1.3. Испытание повышенным напряжением сверхнизкой частоты (0,1 Гц).

2. Неразрушающие методы.

2.1. Измерение частичных разрядов.

2.2. Возвратное напряжение.

2.3. Ток абсорбции (ток релаксации).

2.4. Сопротивление изоляции (ток утечки).

2.5. Тангенс угла диэлектрических потерь.

Разрушающие методы контроля изоляции

Область применения.

1. Приемо-сдаточные испытания готовой продукции.

2. Типовые испытания новой продукции.

3. Периодические испытания (один раз в 3 – 5 лет).

4. В научных исследованиях для определения уровня изоляции (определение пробивного напряжения).

1. Снижение ресурса изоляции из-за:

2. Интенсивные частичные разряды, которые разрушают изоляцию.

3. Рост триингов, уменьшающих фактическую толщину изоляции.

Пуэ: Глава 1.8. Нормы приемо-сдаточных испытаний

Синхронные генераторы и компенсаторы

Машины постоянного тока

Электродвигатели переменного тока

Силовые трансформаторы, автотрансформаторы, масляные реакторы и заземляющие дугогасящие реакторы (дугогасящие катушки)

Измерительные трансформаторы тока

Измерительные трансформаторы напряжения

Разъединители, отделители и короткозамыкатели

Комплектные распределительные устройства внутренней и наружной установки (КРУ и КРУН)

Комплектные токопроводы (шинопроводы)

Сборные и соединительные шины

Читайте так же:
Как выбрать электрический кабель по току

Сухие токоограничивающие реакторы

Вентильные разрядники и ограничители перенапряжений

Предохранители, предохранители-разъединители напряжением выше 1кВ

Вводы и проходные изоляторы

Подвесные и опорные изоляторы

Электрические аппараты, вторичные цепи и электропроводки напряжением до 1 кВ

Силовые кабельные линии

Воздушные линии электропередачи напряжением выше 1кВ

Силовые кабельные линии

Силовые кабельные линии напряжением до 1 кВ испытываются по пп.1, 2, 7, 13, напряжением выше 1 кВ и до 35 кВ — по пп.1-3, 6, 7, 11, 13, напряжением 110 кВ и выше — в полном объеме, предусмотренном настоящим параграфом.

1. Проверка целостности и фазировки жил кабеля. Проверяются целостность и совпадение обозначений фаз подключаемых жил кабеля.

2. Измерение сопротивления изоляции. Производится мегаомметром на напряжение 2,5 кВ. Для силовых кабелей до 1 кВ сопротивление изоляции должно быть не менее 0,5 МОм. Для силовых кабелей выше 1 кВ сопротивление изоляции не нормируется. Измерение следует производить до и после испытания кабеля повышенным напряжением.

3. Испытание повышенным напряжением выпрямленного тока.

Испытательное напряжение принимается в соответствии с табл. 1.8.39.

Для кабелей на напряжение до 35 кВ с бумажной и пластмассовой изоляцией длительность приложения полного испытательного напряжения составляет 10 мин.

Для кабелей с резиновой изоляцией на напряжение 3-10 кВ длительность приложения полного испытательного напряжения составляет 5 мин. Кабели с резиновой изоляцией на напряжение до 1 кВ испытаниям повышенным напряжением не подвергаются.

Для кабелей на напряжение 110-500 кВ длительность приложения полного испытательного напряжения составляет 15 мин.

Допустимые токи утечки в зависимости от испытательного напряжения и допустимые значения коэффициента асимметрии при измерении тока утечки приведены в табл. 1.8.40. Абсолютное значение тока утечки не является браковочным показателем. Кабельные линии с удовлетворительной изоляцией должны иметь стабильные значения токов утечки. При проведении испытания ток утечки должен уменьшаться. Если не происходит уменьшения значения тока утечки, а также при его увеличении или нестабильности тока испытание производить до выявления дефекта, но не более чем 15 мин.

При смешанной прокладке кабелей в качестве испытательного напряжения для всей кабельной линии принимать наименьшее из испытательных напряжений по табл. 1.8.39.

4. Испытание напряжением переменного тока частоты 50 Гц.

Такое испытание допускается для кабельных линий на напряжение 110-500 кВ взамен испытания выпрямленным напряжением.

Испытание производится напряжением (1,00-1,73)Uном. Допускается производить испытания путем включения кабельной линии на номинальное напряжение Uном. Длительность испытания — согласно указаниям завода-изготовителя.

5. Определение активного сопротивления жил. Производится для линий 20 кВ и выше. Активное сопротивление жил кабельной линии постоянному току, приведенное к 1 мм2 сечения, 1 м длины и температуре +20 ºС, должно быть не более 0,0179 Ом для медной жилы и не более 0,0294 Ом для алюминиевой жилы. Измеренное сопротивление (приведенное к удельному значению) может отличаться от указанных значений не более чем на 5%.

6. Определение электрической рабочей емкости жил.

Производится для линий 20 кВ и выше. Измеренная емкость не должна отличаться от результатов заводских испытаний более чем на 5%.

7. Проверка защиты от блуждающих токов.

Производится проверка действия установленных катодных защит.

8. Испытание на наличие нерастворенного воздуха (пропиточное испытание).

Производится для маслонаполненных кабельных линий 110-500 кВ. Содержание нерастворенного воздуха в масле должно быть не более 0,1%.

9. Испытание подпитывающих агрегатов и автоматического подогрева концевых муфт.

Производится для маслонаполненных кабельных линий 110-500 кВ.

10. Проверка антикоррозийных защит.

При приемке линий в эксплуатацию и в процессе эксплуатации проверяется работа антикоррозионных защит для:

кабелей с металлической оболочкой, проложенных в грунтах со средней и низкой коррозионной активностью (удельное сопротивление грунта выше 20 Ом/м), при среднесуточной плотности тока утечки в землю выше 0,15 мА/дм2;

кабелей с металлической оболочкой, проложенных в грунтах с высокой коррозионной активностью (удельное сопротивление грунта менее 20 Ом/м) при любой среднесуточной плотности тока в землю;

кабелей с незащищенной оболочкой и разрушенными броней и защитными покровами;

стального трубопровода кабелей высокого давления независимо от агрессивности грунта и видов изоляционных покрытий.

При проверке измеряются потенциалы и токи в оболочках кабелей и параметры электрозащиты (ток и напряжение катодной станции, ток дренажа) в соответствии с руководящими указаниями по электрохимической защите подземных энергетических сооружений от коррозии.

Оценку коррозионной активности грунтов и естественных вод следует производить в соответствии с требованиями ГОСТ 9.602-89.

11. Определение характеристик масла и изоляционной жидкости.

Определение производится для всех элементов маслонаполненных кабельных линий на напряжение 110-500 кВ и для концевых муфт (вводов в трансформаторы и КРУЭ) кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение 110 кВ.

Пробы масел марок С-220, МН-3 и МН-4 и изоляционной жидкости марки ПМС должны удовлетворять требованиям норм табл. 1.8.41 и 1.8.42.

Если значения электрической прочности и степени дегазации масла МН-4 соответствуют нормам, а значения tg δ, измеренные по методике ГОСТ 6581-75, превышают указанные в табл. 1.8.42, пробу масла дополнительно выдерживают при температуре 100 ºС в течение 2 ч, периодически измеряя tg δ. При уменьшении значения tg δ проба масла выдерживается при температуре 100 ºС до получения установившегося значения, которое принимается за контрольное значение.

12. Измерение сопротивления заземления.

Производится на линиях всех напряжений для концевых заделок, а на линиях 110-500 кВ, кроме того, для металлических конструкций кабельных колодцев и подпиточных пунктов.

Таблица 1.8.39 Испытательное напряжение выпрямленного тока для силовых кабелей

Когда проводится проверка кабельных линий лабораторией?

Испытания кабельных линий проводятся со следующей периодичностью:

  • ежегодно — для силовых питающих и распределительных линий с резиновой изоляцией, обслуживающих объекты жизнеобеспечения населенных пунктов и других важных потребителей;
  • каждые 3 года — для основных питающих линий 6–35 кВ;
  • каждые 5 лет — для резервных линий.
  • Внеочередные – при аварийном отключении электрооборудования.

Испытание кабеля повышенным напряжением проводится для оценки соответствия величины сопротивления, коэффициента абсорбции и других параметров изолирующей оболочки установленным нормам. В процессе испытательных мероприятий выявляются дефекты, способные спровоцировать аварию и выход из строя дорогостоящего электрооборудования.

Определяемые характеристики.

  • Проверка целостности и фазировки жил кабеля;
  • Измерение сопротивления изоляции;
  • Испытание повышенным напряжением выпрямленного тока;
  • Испытание повышенным напряжением переменного тока частотой 50Гц.
  • Измерение распределения тока по одножильным кабелям;

Порядок проведения испытаний и измерений.

  • Изучение проектной документации.
  • Ознакомление с паспортами проверяемого оборудования.
  • Выполнение организационных и технических мероприятий при проведение измерений в действующих электроустановках.
  • Проверка работоспособности измерительных приборов в соответствие с инструкциями по эксплуатации.
  • Проведение испытаний в объеме требований главы 1.8 ПУЭ.
Читайте так же:
Выключатель светодиодной подсветки потолка

Методы испытаний.

1. Проверка целости и фазировки жил кабеля.

Определение целости жил и фазировка КЛ производится после окончания монтажа, перемонтажа муфт или отсоединения жил кабеля в процессе эксплуатации.

Определение целости жил кабелей напряжением до 10кВ производится мегаомметром. После включения КЛ под напряжение производится проверка правильности ее фазировки.

Сущность фазировки под напряжением заключается в определении соответствия фазы кабеля, находящейся под напряжением от распределительного устройства с противоположного конца кабеля, предполагаемой одноименной фазе шин распределительного устройства, где производится фазировка. Для фазировки КЛ 6 и 10 кВ под напряжением применяются указатели напряжения 10 кВ в комплекте с добавочным сопротивлением рисунок №1. Целость и совпадение обозначений фаз подключаемых жил кабеля должна соответствовать.

Рис. №1 Фазировка кабельных линий под напряжением.

а – соответствие фаз кабеля и шин; б – разные фазы шин и кабеля в месте присоединения последнего; 1 – указатель напряжения; 2 – трубка сопротивления; 3 – провод; 4 – шина; 5 – концевая заделка; 6 – кабель; 7 – разъем спуска шин.

Измерение сопротивления изоляции.

Измерение сопротивления изоляции высоковольтных кабелей проводят на полностью отключенном кабеле.

Перед проверкой необходимо проверить надёжность заземления кабельных воронок, брони и подключить к переносному заземлению со специальными зажимами (крокодилами). Второй конец кабеля остаётся свободным, жилы должны быть разведены на достаточное расстояние (примерно 150 — 200 мм).

В случае невозможности обеспечить требуемое расстояние между жилами и жил кабеля до заземлённых частей оборудования, на жилы надеваются изолирующие колпаки или накладки.

Перед началом измерений необходимо убедиться, что на испытываемом объекте нет

напряжения, тщательно очистить изоляцию от пыли. Измерения следует производить при устойчивом положении стрелки прибора; для этого нужно быстро, но равномерно, вращать ручку генератора (120 об/мин) в течение 60 сек. Сопротивление изоляции определяется показанием стрелки прибора мегаомметра. Для присоединения мегаомметра к испытываемому аппарату или линии следует применять раздельные провода с большим сопротивлением изоляции (не менее 100 мОм).

Мегаомметром поочерёдно измеряется сопротивление жил, при этом на свободные от измерения жилы устанавливается переносное заземление. Схема для измерения сопротивления изоляции силовых кабельных линий изображена на рисунке №2

Рис. №2 Схема измерения сопротивления изоляции силового кабеля.

Измерение сопротивления изоляции силовых и контрольных кабелей напряжением до 1000В проводят аналогично, при этом измерения производятся между каждыми двумя проводами (между фазами, между фазными жилами и нулем, между фазными жилами и защитным проводником и между нулевым и защитным проводником). При измерении разрешается объединять нулевой рабочий и нулевой защитный проводники. У четырехжильных кабелей измерение сопротивления изоляции нулевого проводника производится относительно заземленных частей электрооборудования.

Перед первыми или повторными измерениями КЛ должна быть разряжена путем соединения всех металлических элементов между собой и землей не менее чем на 2 мин. Сопротивление изоляции кабелей до 1 кВ должно быть не менее 0,5 МОм. Для силовых кабелей выше 1 кВ сопротивление изоляции не нормируется. Измерение следует производить до и после испытания кабеля повышенным напряжением.

Испытание повышенным напряжением выпрямленного тока.

Испытание изоляции кабельных линий повышенным напряжением выпрямленного тока производится с целью выявления местных сосредоточенных дефектов, которые не обнаруживаются при измерении мегаомметром, путем доведения их в процессе испытания до пробоя. Такое испытание повышенным напряжением выпрямленного тока производится от специальной установки типа: АИД-70, СКАТ-70 и т.п.

Напряжение от установки прикладывается поочередно к каждой фазе кабеля, при заземлении двух других фаз и оболочки кабеля (аналогично проведению измерения изоляции мегаомметром). Схема испытания кабеля повышенным напряжением выпрямленного тока изображена на рисунке №3.

Рис. №3 Испытание кабеля повышенным напряжением выпрямленного тока.

Изоляция одножильных кабелей без металлического экрана (оболочки, брони),

проложенных на воздухе, не испытываются. Изоляция одножильных кабелей с металлическим экраном (оболочкой, броней) испытываются между жилой и экраном. Изоляция многожильных кабелей без металлического экрана (оболочки, брони) испытываются между каждой жилой и остальными жилами, соединенными между собой и землей.

Изоляция многожильных кабелей с общим металлическим экраном (оболочкой, броней) испытывается между каждой жилой и остальными жилами, соединенными между собой и экраном (оболочкой, броней). При всех указанных выше видах испытаний металлические экраны (оболочки, броня) должны быть заземлены. Пластмассовые оболочки (шланги) кабелей, проложенных в земле, испытываются между отсоединенными от земли экранами (оболочками) и землей. Пластмассовые оболочки (шланги) кабелей, проложенных на воздухе не испытываются. Значение испытательного напряжения принимается в соответствии с таблицей №2

Испытательное напряжение кВ, для силовых кабелей.

Вид испытанийИспытательное напряжение (кВ) для кабельных линий
Кабели с бумажной изоляцией
До 1кВ6кВ10кВ
П63660
К2,53660
М3660
Вид испытанийКабели с пластмассовой изоляцией
До 1кВ*6кВ10кВ
П3,53660
К3660
М3660
Вид испытанийКабели с резиновой изоляцией
До 3кВ6кВ10кВ
П61220
К61220
М6**12**20**

* — испытание повышенным напряжением одножильных кабелей с пластмассовой изоляцией без брони (экранов), проложенных в воздухе, не производится.

** — после ремонтов, не связанных с перемонтажом кабеля, изоляция проверяется мегаомметром на напряжение 2500В, а испытание повышенным выпрямленным напряжением не производится.

Для кабелей на напряжение до 10кВ с бумажной и пластмассовой изоляцией длительность приложения полного испытательного напряжения при приёмосдаточных испытаниях 10 минут, в эксплуатации 5 минут. Для кабелей с резиновой изоляцией на напряжение 6-10кВ длительность приложения полного испытательного напряжения 5 минут.

Допустимые токи утечки в зависимости от испытательного напряжения и допустимые значения коэффициента асимметрии при измерении тока утечки приведены в таблице №3. абсолютное значение тока утечки не является браковочным показателем. Кабельные линии с удовлетворительной изоляцией должны иметь стабильные значения токов утечки. При проведении испытаний ток утечки должен уменьшаться. Если не происходит уменьшения тока утечки, а также при его увеличении или нестабильности, испытание производится до выявления дефекта, но не более чем 15 минут.

Допустимые токи утечки и значения коэффициента ассиметрии для силовых кабелей.

Кабели напряжением (кВ)Испытательное напряжение (кВ)Допустимые значения токов утечки (мА)Допустимые значения коэфф. ассиметрии
6360,28
10450,38
500,58
600,58

Разрешается техническому руководителю предприятия в процессе эксплуатации (М) исходя их местных условий как исключение уменьшать уровень испытательного напряжения для кабельных линий напряжением 6-10кВ до 0,4Uн.

Периодичность испытаний в процессе эксплуатации.

Кабели напряжением 2-35кВ:

а) 1 раз в год – для кабельных линий в течение первых 2 лет после ввода в эксплуатацию, а в дальнейшем:

  • 1 раз в 2 года – для кабельных линий, у которых в течение первых 2 лет не наблюдалось аварийных пробоев и пробоев при профилактических испытаниях, 1 раз в год для кабельных линий, на трассах которых производились строительные и ремонтные работы и на которых систематически происходят аварийные пробои изоляции;
  • 1 раз в 3 года – для кабельных линий на закрытых территориях (подстанции, заводы и т.д.);во время капитальных ремонтов оборудования для кабельных линий, присоединённых к агрегатам, кабельных перемычек 6-10кв между сборными шинами и трансформаторами в ТП и РП;
Читайте так же:
Московский завод кабель провод

б) Допускается не проводить испытание:

  • Для кабельных линий длиной до 100 метров, которые являются выводами из РУ и ТП на воздушные линии и состоящих из двух параллельных кабелей;
  • Для кабельных линий со сроком эксплуатации более 15 лет, на которых удельное число отказов из-за электрического пробоя составляет 30 и более отказов на 100 километров в год;
  • Для кабельных линий, подлежащих реконструкции или выводу из работы в ближайшие 5 лет;

в) Допускается распоряжением технического руководителя предприятия устанавливать

другие значения периодичности испытаний и испытательных напряжений:

  • Для питающих кабельных линий на напряжение 6-10кВ со сроком эксплуатации более 15 лет при числе соединительных муфт более 10 на 1 километр длины;
  • Для питающих кабельных линий на напряжение 6-10кВ со сроком эксплуатации более 15 лет, на которых смонтированы концевые заделки только типов КВВ и КВБ и соединительные муфты местного изготовления, при значении испытательного напряжения не менее 4Uн и периодичности не реже 1 раза в 5 лет.
  • Для кабельных линий напряжением 20-35кВ в течение первых 15 лет испытательное напряжение должно составлять 5Uн, а в дальнейшем 4Uн.

6.3.8 Кабели на напряжение 3-10кВ с резиновой изоляцией:

  • в стационарных установках – 1 раз в год;
  • в сезонных установках – перед наступлением сезона;
  • после капитального ремонта агрегата, к которому присоединен кабель.

Измерение распределения тока по одножильным кабелям

На силовом кабеле измеряются токи, протекающие как в жилах, так и в металлических оболочках и броне. Измерения производятся токоизмерительными клещами.

В зависимости от материала оболочки, брони и положения кабеля в пространстве токи в них могут достигать 100% по отношению к току жилы и сильно влиять на нагрев кабелей. Одновременно с измерением токов при нагрузках, близких к номинальной, должны быть проведены измерения температуры наружных покровов кабелей, по которой может быть вычислена температура жилы. Эта температура должна измеряться в самом нагретом месте КЛ и не должна превосходить допустимую для данного места измерения. При неравномерности распределения токов более 10%, когда отдельные кабели лимитируют пропускную способность всей группы кабелей, должны быть приняты меры по выравниванию токов по фазам.

Опыт эксплуатации диагностических комплексов Seba на примере «Комиэнерго» Служба технической диагностики филиала ОАО «МРСК Северо-Запада» «Комиэнерго» — презентация

Презентация на тему: » Опыт эксплуатации диагностических комплексов Seba на примере «Комиэнерго» Служба технической диагностики филиала ОАО «МРСК Северо-Запада» «Комиэнерго»» — Транскрипт:

1 Опыт эксплуатации диагностических комплексов Seba на примере «Комиэнерго» Служба технической диагностики филиала ОАО «МРСК Северо-Запада» «Комиэнерго»

2 Для проведения диагностики состояния кабельных линий в нашей лаборатории используются следующие методы диагностики: Для проведения диагностики состояния кабельных линий в нашей лаборатории используются следующие методы диагностики: 1. Метод распознавания, оценки и определения места локализации частичных разрядов (ЧР). 1. Метод распознавания, оценки и определения места локализации частичных разрядов (ЧР).

3 Преимущество предлагаемой методики 1. Нагрузка напряжением испытываемого объекта соответствует требованиям к промышленной частоте, и поэтому можно эффективно оценить ЧР-активность в ненадежных местах (В системе используется эффект затухающих колебаний переменного тока частотой от 50 до нескольких сотен герц). 2. Колебательное напряжение прикладывается к испытываемому объекту в течение лишь нескольких сот мсек и поэтому не нагружает кабель и не повреждает его.

4 Установка для диагностики кабелей на основе измерения частичных разрядов с калибратором OWTS М28-S (одна из последних разработок фирмы SebaKMT) Высоковольтный блок, блок обработки сигнала

5 Схема подключения OWTS M 28-S Установка датчиков и замеры без нагрузки.

6 Управление системой, сохранение, анализ и оценка результатов измерения характеристик ЧР производится с помощью ноутбука с использованием специального программного обеспечения Управление системой, сохранение, анализ и оценка результатов измерения характеристик ЧР производится с помощью ноутбука с использованием специального программного обеспечения Диагностика с помощью системы OWTS выполняется на отсоединенной с двух сторон КЛ Диагностика с помощью системы OWTS выполняется на отсоединенной с двух сторон КЛ Время проведения измерений 1 час Время проведения измерений 1 час

7 Видеоролик «Проведение работ по измерению ЧР на объекте»

8 Обработанные и учтенные импульсы ЧР представляются на карте распределения ЧР различной величины по длине КЛ, как для всех трех фаз КЛ (см. рис. 1), так и для каждой фазы КЛ в отдельности Карта дефектных мест может быть преобразована в гистограмму распределения количества ЧР по длине КЛ как для всех трех фаз КЛ (см. рис. 2), так и для каждой фазы КЛ в отдельности

9 2. Измерительные методы: 2. Измерительные методы: * измерение возвратного напряжения (RVM-анализ) используемый для диагностики кабелей с бумажно-масляной изоляцией. * измерение возвратного напряжения (RVM-анализ) используемый для диагностики кабелей с бумажно-масляной изоляцией. * изотермический анализ тока релаксации (IRC-анализ) используемый для диагностики кабелей с изоляцией ПЭ/ПВХ. * изотермический анализ тока релаксации (IRC-анализ) используемый для диагностики кабелей с изоляцией ПЭ/ПВХ.

10 Преимущества предлагаемых методик Измерение возвратного напряжения применяется при оценивании состояния бумажно-масляных кабелей по следующим параметрам: Измерение возвратного напряжения применяется при оценивании состояния бумажно-масляных кабелей по следующим параметрам: — степень старения изоляции (остаточный ресурс работы кабеля) — степень влажности кабеля Изотермический анализ тока релаксации применяется для оценки ресурсоемкости кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, с последующем определением крайних сроков его ремонта или замены. Изотермический анализ тока релаксации применяется для оценки ресурсоемкости кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, с последующем определением крайних сроков его ремонта или замены. Система CDS благодаря небольшому зарядному напряжению (5кВ) не разрушает исследуемый кабель. Система CDS благодаря небольшому зарядному напряжению (5кВ) не разрушает исследуемый кабель. Системой CDS возможно проведение диагностики одновременно на трех фазах КЛ (трехканальная измерительная аппаратура). Системой CDS возможно проведение диагностики одновременно на трех фазах КЛ (трехканальная измерительная аппаратура).

11 Недостатки предлагаемых методик позволяет оценивать только общее состояние изоляции всей КЛ, а не отдельных ее участков позволяет оценивать только общее состояние изоляции всей КЛ, а не отдельных ее участков

Читайте так же:
Выключатель для света с таймером отключения

12 Переносная комбинированная система CDS (одна из последних разработок фирмы SebaKMT)

13 Схема подключения CDS Установка датчиков и замеры без нагрузки.

14 Управление всего процесса измерения осуществляется автоматически и одновременно на все три фазы через Диагностика с помощью системы CDS выполняется на отсоединенной с двух сторон КЛ Диагностика с помощью системы CDS выполняется на отсоединенной с двух сторон КЛ Длительность всего процесса измерения: — по методу релаксационного тока (IRC-Analyse) составляет 60 мин — по методу возвратного напряжения (RVM Analyse) 1-2 часа, в зависимости от выбранной программы измерения

15 Видеоролик «Проведение работ с использованием установки CDS на объекте»

16 Результаты измерений и анализа возвратного напряжения отображаются на мониторе компьютера в цифровом, графическом и табличном виде. Это следующие характеристики: время зарядки и величина тока зарядки (в фазе зарядки); диаграмма изменения тока зарядки в зависимости от времени зарядки; время измерения возвратного напряжения и величина возвратного напряжения (в фазе измерения возвратного напряжения); диаграмма изменения возвратного напряжения в зависимости от времени измерения (кривая возвратного напряжения); максимальная величина возвратного напряжения и время достижения максимальной величины возвратного напряжения; скорость нарастания (начальная крутизна кривой) возвратного напряжения; коэффициенты нелинейности по соотношению измеренных величин при разных значениях зарядного напряжения, диаграмма изменения коэффициентов нелинейности в зависимости от времени измерения

17 Изоляция не состаренных кабелей имеет малую интенсивность процессов поляризации и, соответственно, малую величину скорости нарастания возвратного напряжения (не превышают 5 и 10 В/cек при зарядных напряжениях 1 и 2 кВ) (см. рис. 3). Для кабелей со сроком эксплуатации более лет величина скорости нарастания возвратного напряжения в сильно состаренной изоляции может вырасти в раз и более (см. рис. 4).

18 По увеличению коэффициентов нелинейности (на рис. 3 и 4) также можно судить о состоянии изоляции диагностируемых кабелей. При этом для сильно состаренной бумажной пропитанной изоляции характерно значительное изменение коэффициента нелинейности в зависимости от времени измерения возвратного напряжения (см. рис. 4).

19 Интерпретация данных диагностики КЛ Одним из наиболее важных и сложных этапов при проведении диагностики с использованием системы OWTS и СDS является оценка результатов диагностики и формулирование заключения по результатам измерения и локации ЧР. В силу новизны этой методики в России пока отсутствуют общепризнанные нормативы и критерии оценки состояния КЛ по результатам измерения характеристик ЧР с использованием системы OWTS. Необходимо отметить, что в ряде стран Европы (Германия, Италия, Швейцария, Англия и др.) в фирмах, успешно эксплуатирующих систему OWTS в течение достаточно длительного времени, уже разработаны критерии оценки результатов диагностики по характеристикам ЧР. Так, например, в Германии при диагностировании КЛ с использованием системы OWTS предельным значением принят уровень ЧР равный 1000 пКл, а в Италии 1200 пКл. При превышении указанных значений КЛ подлежит ремонту. Применение этих критериев в России пока представляется не целесообразным, так как для России характерна эксплуатация силовых КЛ до их предельного состояния. При этом уровень ЧР в силовых КЛ нередко достигает пКл и более

20 На основе опыта фирм используемых вышеуказанные методы диагностики (SebaKMT, ООО «Тест», «Газпромэнергодиагностика», ООО «ЭнергоПроект») в качестве старта в обработке данных мы определили ряд браковочных критериев

25 При этом в «Комиэнерго» были приняты следующие определения технического состояния КЛ : «удовлетворительное состояние»; «область риска» (учащенная диагностика); «неудовлетворительное состояние» (в план ремонтов); «аварийное состояние»; «на повреждении» (в ремонте).

26 По состоянию на года результаты диагностики КЛ выглядят следующим образом

27 По ходу обработки данных результатов измерений системой OWTS мы пришли к мнению, что целесообразно определять характер развития дефекта: Начальная стадия развития дефекта Средняя стадия развития дефекта Развившийся дефект Далее следует прибегнуть к тренду: через 6-12 месяцев провести повторные измерения после чего принимать решения о целесообразности ремонта и сроках его проведения

28 Начальная стадия развития дефекта

29 Средняя стадия развития дефекта и развившийся дефект

30 Положительные стороны использования в эксплуатации указанных выше методов диагностики КЛ Не травмирует КЛ Позволяет определить четкое место локализации дефекта (погрешность 1 %) Позволяет определить степень развития дефекта (важно при планировании сроков) Позволяет определять линии в аварийном состоянии Позволяет выявлять слабые места в эксплуатации (например, некачественный монтаж муфт) Достаточно простая система измерений

31 Отрицательные стороны использования в эксплуатации указанных выше методов диагностики КЛ 1. Сложная обработка/интерпретация данных (необходим высоко квалифицированный, опытный персонал) 2. Отсутствуют признанные браковочные критерии 3. При внедрении данных методов диагностики на предприятии необходимо в обязательном порядке приобретение оборудования дляопределения места точной локализации дефекта ЧР на местности (например, системы PD LOC фирмы Seba). 3. При внедрении данных методов диагностики на предприятии необходимо в обязательном порядке приобретение оборудования для определения места точной локализации дефекта ЧР на местности (например, системы PD LOC фирмы Seba). 4. Не позволяет полностью уйти от испытания КЛ. Считаем целесообразным проводить испытания дефектных КЛ установками СНЧ. КЛ в удовлетворительном состоянии подвергать дополнительно испытаниям с использованием установок СНЧ полагаем нецелесообразным.

32 Выводы Наиболее информативный метод диагностики с использованием установки OWTS. Измерения системой CDS определяем на данный момент как вспомогательный Наиболее информативный метод диагностики с использованием установки OWTS. Измерения системой CDS определяем на данный момент как вспомогательный При приобретении обозначенных методов необходимо приобретение установки для четкой локализации дефекта ЧР на местности типа системы PD LOC фирмы Seba При приобретении обозначенных методов необходимо приобретение установки для четкой локализации дефекта ЧР на местности типа системы PD LOC фирмы Seba Необходимо для дефектных КЛ с целью принятия окончательного решения о сроках вывода КЛ в ремонт проводить испытания установками СНЧ Необходимо для дефектных КЛ с целью принятия окончательного решения о сроках вывода КЛ в ремонт проводить испытания установками СНЧ Предложенные к рассмотрению методы диагностики позволяют оценить качество монтажных работ Предложенные к рассмотрению методы диагностики позволяют оценить качество монтажных работ В связи со сложностью обработки данных которая требует наличие высококвалифицированного персонала считаем целесообразным содержать подобные лаборатории централизованно, проводить корпоративные обучения! В связи со сложностью обработки данных которая требует наличие высококвалифицированного персонала считаем целесообразным содержать подобные лаборатории централизованно, проводить корпоративные обучения!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector