Производство Кабелей и Проводов с Применением...

1

Диагностика силовых кабелей

Контроль состояниякабелей среднего напряжения иоценка остаточного ресурсас использованием методов

диэлектрической диагностикии

измерения частичных разрядов

2

Диагностика силовых кабелей

Компоненты оценки состояния кабельной линии

tan

Соединительные муфты Концевые

муфты

Участки кабеля с изоляцией,

подверженной процессу старения

ИнтегральнаяЛокальная

Испытания

IRC/RVM

Диагностика

РаспределениеИзмерение20-300 Гц 0,1 Гц

Частичные разрядыКолеб. импульс

Слабые места

50 Гц

3

Диагностика силовых кабелей

Различия между диагностикой и испытаниями

ДИАГНОСТИКАДиагностические методы должны быть неразрушающими! Остаточный ресурс службы кабеля не должен уменьшаться. Испытательное напряжение должно воздействовать на кабель в течение как можно более короткого времени и быть не выше, чем уровень 2 Uo ( номинальное напряжение фаза - земля) Диагностическая информация должна обладать повторяемостью, быть непосредственно связанной с условиями эксплуатации кабеля и/или рассчитываться с помощью физического моделирования

ИСПЫТАНИЯ Целью является определение слабых мест в кабельных системах - механические повреждения - одиночные большие водяные триинги, снижающие надежность эксплуатации кабелей - серьезные ошибки монтажа, которые могут привести к отказу сразу после включения кабеля в эксплуатацию Испытание напряжением сверхнизкой частоты 0,1 Гц является общепринятым проверенным методом

5

Диагностика силовых кабелей

«Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей»,

утверждены Минэнерго России (№6 от 13.01.03) и зарегистрированы Минюстом России (№4145 от 22.01.03). В соответствие с этими правилами:1.6.6. Техническое обслуживание и ремонт могут производится по результатам технического диагностирования при функционировании у Потребителя системы технического диагностирования – совокупности объекта диагностирования, процесса диагностирования и исполнителей, подготовленных к диагностированию и осуществляющих его по правилам, установленным соответствующей документацией. К такой документации относятся: отраслевой стандарт, ведомственный руководящий документ,регламент, стандарт предприятия и другие документы, принятые в данной отрасли или у данного Потребителя. (Стр.52).

6

Диагностика силовых кабелей

Проросший водный триинг, может выдерживать рабочие напряжения еще недели, но должен восприниматься как потенциально ненадежное место!

Испытания и определение мест неисправности

7

Диагностика силовых кабелей

Возникший при ЧР испытании электрический триинг

ЧР диагностика для водных триинговне подходит

Выявляются с помощьюСНЧ испытаний !

8

Диагностика силовых кабелей

Используемые методы диагностикив ПЭ/СПЭ изолированных кабелях среднего напряжения

Анализ изотермического тока релаксации (ICR-Analyse)

для общего определения старения PE/VPE-изоляции

ЧР диагностика посредством (OWTS) для распознавания, оценки и локализации мест возникновения ЧР в соединениях

9

Диагностика силовых кабелей

Установка диагностики CDS дляизмерения изотермическоготока релаксации и возвратногонапряжения в силовых кабелях среднего напряжения

10

Диагностика силовых кабелей

Феномены старения из-за влияния специфических условий эксплуатации

Проникновение воды сквозь оболочку

Коррозия оболочки

Старение граничного слояСтруктурные изменения

Образование древовидных структур

Электрохимические изменения

внутреннего проводника

Механические напряжения и коррозия контактов в проводнике

11

Диагностика силовых кабелей

Диаграмма срока службы кабеля. Для отрезка 20 кВ кабеля сильно поврежденного триингами. Представление возможного влияния испытательного напряжения 2xUo.

100

200

300

30

48

103 105 106104

Потеря прочности

Изменение процесса старениякабеля из-за накопления влаги в Изоляции (водяные триинги)

Сокращение времениэксплуатацииВремя эксплуатации t[h]

Окончание срокаСлужбы кабеля

ПреждевременныйВыход из строя

1 Год 10 Лет

Рабочеенапряжение12 kV

ПроверкаНапряжением 2 x UO

Сухая изоляция

Эле

ктри

ческ

ая п

рочн

ость

[kV

]

Минимальный запас прочности 4 x UO

12

Диагностика силовых кабелей

Принцип измерения: IRC

1: Формирование 1800s

I

1kV

CDS

2: Разрядка 5s

3: Измерение 1800s

Объект испытания

PCAD

13

Диагностика силовых кабелей

5-10 s поляризация материала

Leiter

2

311

2

3

30-80 s граничные слои

200-500 s триинг-структуры

Время релаксации различных участков материала

Isolierung

14

Диагностика силовых кабелей

RoCo

Rp1 Rp2 Rp3

Cp3Cp2Cp1

Упрощенная схема линейного RC - замещения

15

Диагностика силовых кабелей

Измерение в зависимости от времени Красный: новый; Зеленый: состарившийся; Синий: критично

16

Диагностика силовых кабелей

Оригинальные измерения изотер- мического релаксационного токав полулогарифмическом представ-лении дают базис для дальнейших диагностических шагов.

IRC-методика и IRC-Plot, измерения поля

17

Диагностика силовых кабелей

Современное программное обеспечение для CDS

18

Диагностика силовых кабелей

Оценка IRC-измерения

-Классификация испытаний по-Возрастным группам новый / устаревший /старый /критический

- Оценка измеренияна основе экспертной базы данных и прогноза остаточного запаса для объекта испытания

20

Диагностика силовых кабелей

Диагностика слабых мест в кабельных устройствах

с использованием

Метода измерения частичных разрядов (ЧР)

21

Диагностика силовых кабелей

Основы ЧР-диагностики

Физические основы ЧР - повреждений Главные важные параметры ЧР - диагностики Важность формы воздействующего напряжения Типичные источники ЧР в кабелях с XLPE и PILC изоляцией

22

Диагностика силовых кабелей

Что такое частичные разряды (ЧР)?

Частичные разряды (ЧР) – это небольшие электрические искры или разряды, возникающие в местах дефектов изоляции. Разряды не замыкают изоляцию и проводник и могут быть обнаружены в следующих местах: - полностью внутри изоляции (полости), - вдоль мест соприкосновения изоляционных материалов (например, в гарнитурах) - или вдоль поверхностей (концевые муфты).

Характеристики частичных разрядов зависят от типа, размера и местоположения дефекта, изоляционного материала, приложенного напряжения, температуры кабеля, а также изменяются с течением времени. Повреждения из-за ЧР зависят от ряда факторов и могут изменяться в диапазоне от незначительных до опасных, приводящих к отказам в сроки от ближайших дней до нескольких лет.

Definition from IEEE 400.3

23

Диагностика силовых кабелей

Типичные примеры внутреннего ЧР

1.2 Электроды

3 Область частичного пробоя

24

Диагностика силовых кабелей

Муфта с местами возможных возникновений ЧР1.Щель2.Пустоты3.Пустоты с электропроводниками

25

Диагностика силовых кабелей

Схематическая модель ЧР - повреждения

¹C

a)

Диэлектрик и емкостная эквивалентная схема, моделирующая внутренний дефект a) Высоковольтная изоляцияnb) Эквивалентная схема

b)

1i(t)

u(t)

2

Объект диагностики

C

C

C¹³

²²u

u¹ F

R

26

Диагностика силовых кабелей

Наиболее важные параметры ЧР - диагностикиБазовый уровень шумов: Помехи от таких внешних источников шума, как радиостанции, коронные разряды ЛЭП, плохое заземление ЧР сигналы ниже базового уровня шумов не должны определяться базовый уровень шумов в реальных условиях обычно находится в диапазоне от 20 to 100 pC Напряжение возникновения частичных разрядов - PDIV : Уровень напряжения, при котором появляются первые измеренные ЧР импульсы, определяемый при ступенчатом увеличении испытательного напряжения PDIV должно быть выше, чем Uo (номинальное напряжение эксплуатации)! Это значит, что при нормальной эксплуатации кабель будет свободен от ЧР!! На новых кабелях не должно быть ЧР до уровня напряжения 2 Uo!Напряжение гашения частичных разрядов - PDEV : PDEV часто бывает меньше PDIV; ЧР, которые появляются при напряжении выше Uo в случае возникновения перенапряжения, могут погаснуть только при уровне напряжения ниже номинального! PDEV должно быть выше Uo! Уровень ЧР при Uo : Средний и максимальный уровень ЧР в pC при номинальном напряжении. Определены предельные уровни ЧР для различных типов изоляции и гарнитур.

27

Диагностика силовых кабелей

Наиболее важные параметры ЧР - диагностики

Калибровка диагностической системы:

Калибровочный заряд

Уровень ЧР, замеренный системой

aC Емкость кабеля

kC Емкость соединения

mZ Импеданс измерителя

M Измеритель ЧР

28

Диагностика силовых кабелей

Калибровка измерительного тракта

Рекомендуемые уровни калибровки

PE/XLPE PILC и смешанные кабели

500 pC 1000 pC1000 pC 5000 pC5000 pC 10000 pC

20000 pC

29

Диагностика силовых кабелей

Диаграмма ЧР : Возникновение ЧР в зависимости от действующего напряжения. Возможность синхронного наблюдения за формой кривой напряжения и импульсами ЧР позволяет выявить различные виды ЧР –повреждений.

Фазовая характеристика ЧР: Количество и уровень ЧР, возникающие в течение каждого периода волны напряженияпозволяют делать выводы о природе возникновения ЧР и типе повреждений.

30

Диагностика силовых кабелей

Симметричное распределение, пустоты

Несимметричное распределение, полость со стороны экрана

Несимметричное распределение, полость со стороны проводника

Фазовое распределение ЧР

31

Диагностика силовых кабелей

Фазовое распределение ЧР

Симметричное распределение, ЧР возникают в момент пересечения напряжением оси Х

32

Диагностика силовых кабелей

Значение формы испытательного напряженияПримеры PDIV и ЧР при диагностике на частоте 50 Гц и 0,1 Гцz

Переменное напряжение 50 Гц :

PDIV < Uo = 12 kВ Переменное напряжение 0,1 Гц :

PDIV > 2 Uo = 24 kВ В два раза выше, чем при 50 Гц!Нет соответствия нормальным условиям эксплуатации

Следы ЧР и повреждений возникли при эксплуатации при напряжении Uo PDIV скользящих и поверхностных ЧР сильно зависит от формы испытательного напряжения

XLPE кабель 12/20 kV (1992) ; длина 1605 м ; Уровень ЧР (370 pC) в муфте на расстоянии 850 м

Source : VWEW Infotag; contribution EON

33

Диагностика силовых кабелей

Требования к ЧР измерительным системам

Форма используемого при определении ЧР напряжения должно быть близким к форме рабочего напряжения ( 50 / 60 Гц).Тогда такие главные параметры, как PDIV, PDEV и уровень ЧР будут соответствовать рабочим условиям.

Уровень испытательного напряжения во время ЧР диагностики должен быть ограничен 1,7 Uo – условие для неразрушающего воздействия !

Для правильного измерения уровня ЧР должна производиться калибровка в соответствии IEC 60270

Испытательное напряжение должно быть приложено к объекту на короткое время – требует быстрой обработки данных

Online обработка необходима для обнаружения множественных мест ЧР Визуализация распределения ЧР, т.е. кривая напряжения и сигналы ЧР для

определения типа выявленного ЧР Локализация мест ЧР при помощи рефлектометрии

35

Диагностика силовых кабелей

Расслаивание изоляции

пустоты(микропустоты)Выпячивание

полупроводящих слоев

примеси (проводящие и непроводящие)

Водяные триинги

Причины возникновения ЧР в старых XLPE кабелях Современные XLPE не имеют этих проблем

36

Диагностика силовых кабелей

ЧР диагностика для водяных триинговне подходит

Электрические триинги растут очень быстро и являются причиной пробоя кабеля в течение короткого времени в ходе эксплуатации

Такие дефекты выявляются с помощьюСНЧ испытаний !

Возникший при испытании электрический триинг

Водяные триинги не создают ЧР !!

38

Диагностика силовых кабелей

Результат плохого монтажа скользящей концевой муфты

39

Диагностика силовых кабелей

Source : Frank Wester ; Statistic from Nuon Alkmaar

0516

45%

18%

27%9%

83%

17%

0%

20%40%60%80%

100%

PDIV ЛокализацияЧР

ЧР в муфтах

ЧР в концевыхзаделкахЧР при высокомнапряженииЧР до 1.3*U0

ЧР при U0

Нет ЧР

ЧР в кабелях с изоляцией из сшитого полиэтилена

40

Диагностика силовых кабелей

Принцип и функциональное назначение системы OWTS

Аппаратная реализация Программное обеспечение

41

Диагностика силовых кабелей

Функциональная схема установки OWTS                    

Фильтрt

t

PD

V

Датчик ЧР

150 M

15 k

1 k

1 nF

10 µF

Токовый ключКатушка 0,7 H

Делитель напряжения

Исследуемый кабель

Источник постоянного напряжения0 ... 37 kV

Процессор обработки сигнала после АЦП

OWTS – Принцип действия

42

Диагностика силовых кабелей

OWTS –измерительная система ЧР, совмещенная с лабораторией Compact

Отсек высокого напряжения Отсек управления

43

Диагностика силовых кабелей

OWTS – портативная система для измерения ЧР

44

Диагностика силовых кабелей

ЧР – диагностика с помощью переносной системы OWTS на XLPE кабеле 20 кВ

45

Диагностика силовых кабелей

Принцип распространения сигнала ЧР

46

Диагностика силовых кабелей

Определение места возникновения ЧР методом рефлектометрии

D

Q 2

Q 2Q 2

lx l x

tQ 2

xlttt

xltQ

xtQ

2 :

2 :2

:2

12

2

1

задержки Время

импульс Отраженный

импульс Прямой

47

Диагностика силовых кабелей

Внесение полной информации об объекте

48

Диагностика силовых кабелей

Критерии оценки при ЧР диагностике

PD vs Testvoltage

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

L1 L2 L3

PD a

mpl

itude

[pC

] 6kV

9kV

12kV

15kV

18kV

PD mapping

Входное напряжение ЧР; Выходное напряжение ЧР; TE амплитуда при различ-

ных напряжениях; Интенсивность ЧР; ЧР образец (2D & 3D); Локализация ЧР Tg .

49

Диагностика силовых кабелей

OWTS - Измерение коэффициента потерь tan delta

Определение tan по затуханию испы-тательного напряжения

Чувствительность: 1 E-3

50

Диагностика силовых кабелей

Определение напряжения возникновения ЧР (PDIV)

Калибровочные значения

Выбор пикового, среднеквадратичного или кратного Uo напряжения для испытания

фаза

51

Диагностика силовых кабелей

Определение напряжения гашения ЧР (PDEV)

PDEV

52

Диагностика силовых кабелей

Дополнительные возможности ПО

Создание отчетовОпределение мест ЧРПриложения

53

Диагностика силовых кабелей

Рефлектометрия с использованием Bandpass-фильтра

54

Диагностика силовых кабелей

Рефлектометрия с использованием Wavelet-фильтра

55

Диагностика силовых кабелей

Программа создания отчетов

Выбор информации для включения в итоговый отчет

57

Диагностика силовых кабелей

Стандартная процедура проведения ЧР – диагностики с помощью системы OWTS

58

Диагностика силовых кабелей

Пошаговая инструкция проведения ЧР-диагностики с помощью системы OWTS

Настройка системы

Калибровка

Создание колебательной

волны и измерение ЧР

Отсоединение системы

Обработка данных на месте

Анализ результатов в

офисе и создание отчета

Подключение в/в кабеля и кабеля заземления

Амплитуда ЧР (IEC 60270)Скорость

распространения ЧР

Измерение ЧР и tanδ при PDIV, U0, 1,5U0, 2U0

Отсоединение в/в кабеля и кабеля заземления

Генерация карт распределения ЧР и

протокола измерений

Анализ результатов и создание отчета о состоянии кабеля

5 мин

5 мин

15 мин/фаза

5 мин

10 мин

30 мин

59

Диагностика силовых кабелей

Обработка данных

Физический принцип рефлектометрии

Распределение ЧР

60

Диагностика силовых кабелей

Физический принцип рефлектометрии – затухание импульса

вид многократных переотражений импульса калибратора уровнем 200 pC на XPLE кабеле длиной 450 м ЧР импульс ослаблен и расширен после прохождения длинного расстояния введено ограничение на обнаружение сигналов ниже 200 pC, в соответствии с базовым уровнем шума изменение сопротивления на муфтах вносит дополнительное затухание

900m 900m 900m 900m 900m 900m

Уровень шума

61

Диагностика силовых кабелей

Физический принцип рефлектометрии - множественные переотражения

Импульс калибратора

A = 1 ое отражение

Отражение

B = 2 ое отражение

A´ = 3 ое отражение

B´ A´´ = многократные переотражения

62

Диагностика силовых кабелей

Физический принцип рефлектометрии – ЧР в концевых муфтах

Δt = Δt cal

ЧР в ближней концевой муфтеПервый импульс ЧР имеет острую форму

Δt = Δt cal

ЧР в дальней концевой муфтеПервый импульс ЧР имеет более размытую форму

63

Диагностика силовых кабелей

Формирование карты распределения ЧР

полученное распределение ЧР дает информацию об уровнях конкретных местах возникновения ЧР в кабельных системах

рефлектометрия позволяет получить карту распределения ЧР

значимые ЧР сигналы имеют высокую интенсивность и концентрацию

должно быть обработано достаточное количество информации

отдельные ошибочные измерения могут быть вызваны сбоем или сложной картиной из-за множественных переотражений

интерпретация распределения ЧР должна производиться с учетом типа кабеля и использованных гарнитур

64

Диагностика силовых кабелей

Формирование карты распределения ЧР

XLPE кабель PILC кабельРасположение муфт

65

Диагностика силовых кабелей

Скорости распространения импульса в XPLE кабеле и PILC кабеле различны

XLPE XLPE PILCPILCPILC

XLPE

Формирование карты распределения ЧР – влияние распространения ЧР импульса в смешанном кабеле

66

Диагностика силовых кабелей

Функция коррекции для смешанных кабелей

Формирование карт распределения ЧР – влияние распространения импульсов ЧР в смешанных кабелях

67

Диагностика силовых кабелей

Влияние смешанных кабелей PILC / XLPE на точность локализации ЧРКоррекция с помощью специальной функции ПО

XLPE XLPE PILCPILCPILC

XLPE

Формирование карт распределения ЧР – влияние распространения импульсов ЧР в смешанных кабелях

68

Диагностика силовых кабелей

Интерпретация результатов ЧР- диагностики

Демонстрация практических ситуаций

69

Диагностика силовых кабелей

Фазовое распределение (отпечаток) ЧР

Скользящие ЧР в термоусаживаемой муфте из-за некачественного монтажа

PDIV 5 kВ Уровень ЧР более 10 nC при Uo

Пример 1 Длина кабеля: 660 мТип кабеля: XLPE Год ввода: 1997 Напряжение: 12/20 kВ

70

Диагностика силовых кабелей

Высокий уровень ЧРL 1 муфта на 200 м ( 208 м)L2 / L3 муфта на 365 м

Пример 1

Длина кабеля: 660 мТип кабеля: XLPE Год ввода: 1997 Напряжение: 12/20 kВ

71

Диагностика силовых кабелей

Пример 1

Длина кабеля: 660 мТип кабеля: XLPE Год ввода: 1997 Напряжение: 12/20 kВ

Плохая термоусадка в муфте

72

Диагностика силовых кабелей

Пример 2

L1

Длина кабеля : 700 мТип кабеля : XLPE Год ввода : 2001 Напряжение : 12/20 kВ

Высокий уровень ЧРL 1 муфта на 20 м

73

Диагностика силовых кабелей

Пример 2

Длина кабеля : 700 мТип кабеля : XLPE Год ввода : 2001 Напряжение : 12/20 kВ

L 1 муфта на 20 м Неверный размер соединителя

Образовавшийся промежуток – причина ЧР

74

Диагностика силовых кабелей

Пример 3

Термоусаживаемая концевая муфта Отсутствует желтая уплотнительная лента

Следы ЧР

75

Диагностика силовых кабелей

AugsburgЧР в скользящей муфте L1PDIV 8 kВ

Пример 4

Тип кабеля: XLPE 12/20 kВ

76

Диагностика силовых кабелей

Augsburg

Дорожки от ЧР в скользящих муфтах

Пример 4

Тип кабеля: XLPE 12/20 kВ

77

Диагностика силовых кабелей

AugsburgОбнаружены ЧР в скользящей муфте L1

Пример 4

78

Диагностика силовых кабелей

L2 ЧР в переходной муфте

PDIV 9,2 kВУровень ЧР при Uo дo 60.000 pC !

Муфта была заменена

Смешанный кабель PILC / XLPE

Пример 5

79

Диагностика силовых кабелей

Переходная муфта без видимых ошибок монтажа

Следы ЧР не видны !

Пример 5Смешанный кабель PILC / XLPE

80

Диагностика силовых кабелей

Деформация свинцовой оболочки около переходной муфты

Нарушен экран из фольги и повреждена бумажная изоляция

Причина ЧР !!

Пример 5Смешанный кабель PILC / XLPE

81

Диагностика силовых кабелей

Пример 6

Высокий уровень ЧР в переходной муфте XLPE / PILC

82

Диагностика силовых кабелей

ЧР в переходной муфте XLPE / PILC

Пример 6

83

Диагностика силовых кабелей

1. Слишком длинный бандаж между жилой и изоляционным слоем со стороны PILC кабеля

2. Изоляционные трубки не термоусажены

Пример 6

84

Диагностика силовых кабелей

Типичные граничные значения и тенденции ЧР

Source : Noun NL ; Statistic from Nuon Alkmaar

Элемент кабеля Тип Пороговое значение

Изоляция Бумага 10.000 рС

Полиэтилен / сшитый полиэтилен 20 рС

Муфты Масляная изоляция 10.000 рС

Масляная изоляция/ эпоксидная смола

5.000 рС

Силикон/EPR изоляция 1.000 рС

Концевые муфты Масляная муфта 6.000 рС

Сухая муфта 3.500 рС

Термоусадочная муфта/сдвижная муфта

250 рС

85

Диагностика силовых кабелей

Как оценивать результаты измерений ЧР?

ЧР при UPDIV

ЧР при U0

ЧР при 2U0

ИнтенсивностьЧР при UPDIV

ИнтенсивностьЧР при U0

ИнтенсивностьЧР при 2U0

РаспределениеЧР при UPDIV

РаспределениеЧР при U0

РаспределениеЧР при 2U0

tanδ при 0,5 U0

tanδ при 1,0 U0

tanδ при 2,0 U0

Карта ЧР

Описание кабельных

секций

Тип изоляции кабельных участков

Тип изоляции соединительных

муфт

Тип изоляции концевых

муфт

Секции силового кабеля

P D I V

P D E VОсновные значения параметров при ЧР-диагностике

86

Диагностика силовых кабелей

Правила интерпретации результатов ЧР-диагностики силовых кабелей

ЧР обнаружены в гарнитурах ?

Критическое распределение/

интенсивность ЧР ?

Состояние неудовлетворительное Определение

тенденцииВсе в порядке

Уровень ЧР > типичных

значений ?

Концентрированное распределение ЧР?

ЧР обнаружены в гарнитурах ?

Уровень ЧР < типичных

значений ?

Концентрированное распределение ЧР?

Критическое распределение/

интенсивность ЧР ?

СТА

РТ

Испытательное напряжение

меньше PDIV/PDEV?

Да

Нет

Да

Да

Да

Да

Да

Да Да

Да

Нет Нет

Нет Нет

Нет Нет

Нет Нет

Quelle: E.Gulski u.a. TU Delft

87

Диагностика силовых кабелей

Введение в процесс планирования мероприятий по ремонту, обслуживанию и замене кабельных сетей

88

Диагностика силовых кабелей

Индексы состояния кабельных линий, обусловленные необходимостью их обслуживания в соответствии с материалами CIGRE WG D1.17

Категория Оценка надежности

Оценка состояния

Оценка времени

эксплуатации

Индекс состояния

Требуемые действия

Рекомендации по обслуживанию

Нормальный Нет проблем

Нет дефектов или признаки старения не обнаружены Новый или

старый 9

Не требует особого внимания. Следующая инспекция в течение 5 -10 лет

Обслуживание не требуется

Зарождение дефекта

Не влияет на надежность

Без обслуживания вероятно сокращение срока службы кабеля

Дефект

Может использоваться, но надежность

снижена

Наблюдается определенная степень старения изоляции. Отсутствуют опасные дефекты. Весьма старый 6

Требует особого внимания. Следующая инспекция в течение 1 года.

Обслуживание необходимо.

Аварийный Не может больше

использоваться

Наблюдается значительная степень старения изоляции. Присутствуют серьезные дефекты.

Срок эксплуатации близок к завершению

1

Обслуживание необходимо. Например, ремонт или замена.

Необходим экономический расчет целесообразности ремонта или замены.

89

Диагностика силовых кабелей

№ п/п Нормируемые параметры Размерн

ость

Индекс 0 Индекс 1 Индекс 2 Индекс 3

Тестирование через 5 лет

Тестирование в течение 1 года

Область риска (Ремонт в течение 1 года с последующей диагностикой)

Область повышенного

риска (Эксплуатации не подлежит)

1.Максимальная величина ЧР в локальных местах

q, пКл <1200 1200-5000 5000-10500 >10500

2.

Среднее количество ЧР в локальном месте за один цикл измерения Штук/сек <0,066 0,066-0,23 0,23-0,7 >0,7

3.

Напряжение возникновения ЧР (амплитудное значение) Um, кВ 50 28-49 28-20 <20

Рекомендуемые нормативы по оценке технического состояния силовых кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена

90

Диагностика силовых кабелей

Схематическая структура процесса обработки данных для определения условий необходимости обслуживания кабелей

Информация об аварии

Методика поиска данных

Обслуживание в соответствии с состоянием

Информация о компонентах

кабеля

Информация о состоянии

Источники инф

ормации

(В)

(А)

(С)

Знания и правила

Нормы и критерии

91

Диагностика силовых кабелей

Обзор новых разработок в области ЧР диагностики

92

Диагностика силовых кабелей

250kV источник

Катушка индуктивности

в/в делитель

твердотельный переключатель

250kВ

1600

мм

2000 мм

резистор

Блок контроля и обработки

данных

Система OWTS 250 kВpeak

(Испытывается на реальных объектах с 2004 года)

Объект испытаний: В/в кабель до 230кВ

93

Диагностика силовых кабелей

Работа установки на реальном объекте

Вес: 300кг Питание: 220ВМаксимальная нагрузка при 250кВ: 8FВыходное напряжение: 250кВ (50 Гц - 500 Гц) Длина тестируемого кабеля: 100м -20км

94

Диагностика силовых кабелей

Диагностика 150кВ XLPE кабеля

95

Диагностика силовых кабелей

50кВ кабель

250кВ в/в ключ

3.5 H индуктивность

250кВ в/в источник

Блок управления и обработки данных

OWTS 250кВ (общий вес 300кг)

Испытания системы OWTS 250кВ

96

Диагностика силовых кабелей

Система OWTS 150 kВ

Катушка на 150кВ

в/в источник 150кВ

в/в делитель и датчик ЧР

Управляющий компьютер

97

Диагностика силовых кабелей

Новое поколение установок OWTS для кабелей среднего напряжения

OWTS M 28 OWTS M 40 OWTS M 60