Trigubas vidutinės įtampos (MV) kabelių diagnostinis bandymas

Vidutinės įtampos (MV) skirstomieji kabeliai, kurių vardinė galia yra nuo 6 kV iki 35 kV, sudaro miesto ir pramonės elektros tinklų stuburą. Kadangi šie kabeliai yra užkasti, sujungti ir eksploatuojami dešimtmečius, izoliacijos pablogėjimas neišvengiamas. Nė vienas bandymas neatskleidžia viso vaizdo: kintamosios srovės atsparumas įrodo stiprumą, dielektrinių nuostolių matavimas atskleidžia masinį senėjimą, o dalinės iškrovos tyrimas nustato atskirus defektus. „Trigubo diagnostikos“ metodas apjungia visus tris, kad pereiti nuo paprasto priimto/nepavykusio nuosprendžio prie tikro būklės įvertinimo.

Trigubos diagnostikos principas: naudokite kiekvieną metodą taip, kaip jis geriausiai veikia. VLF įrodo dielektrinį stiprumą, Tan Delta kiekybiškai įvertina tūrinės izoliacijos kokybę, o dalinis iškrovimas tiksliai nustato defekto vietą ir pobūdį.

Atliekant labai žemo dažnio bandymą, taikoma 0,1 Hz kintamosios srovės sinusinė įtampa (pagal IEEE 400.2), kad kabelio izoliacija būtų įtempta tam tikrą išlaikymo laikotarpį – paprastai nuo 15 iki 60 minučių esant 2–3 U₀. Palyginti su nuolatinės srovės bandymu, VLF išvengia kenksmingo erdvės krūvio, kuris pažeidžia XLPE izoliaciją; palyginti su 50/60 Hz, žemas dažnis leidžia valdyti reaktyviosios galios poreikį ir aparatūros dydį lauke.

Ką randa:Aptinka didelius defektus, tokius kaip vandens medžiai, tuštumos ir dideli mechaniniai pažeidimai, kurie dar neprogresavo iki gedimo.

Priimtas/nepavykęs verdiktas:Leidimas patvirtina, kad kabelis gali atlaikyti per didelės įtampos įtampą be gedimo; gedimas rodo, kad kabelis jau pasibaigęs.

Standartai:IEEE 400.2, IEC 60502 ir daugumos komunalinių paslaugų specifikacijos įpareigoja VLF AC kaip MV XLPE kabelių atsparumo paleidimui ir techninės priežiūros bandymą.

VLF yra atrankos testas. „Praėjo“ nereiškia, kad kabelis yra be defektų – tai tik reiškia, kad esami defektai nesugedo veikiant įtempiams.

2. Tan Delta (išsklaidymo faktoriaus) diagnostika

Tan Delta – taip pat vadinamas sklaidos koeficientu arba dielektriniais nuostoliais – matuoja varžos (nuostolių) srovės ir talpinės srovės santykį izoliacijoje. Sveikas, sausas XLPE kabelis turi itin mažą nuostolių koeficientą (paprastai gerokai mažesnis nei 0,1%). Didėjanti drėgmė, užterštumas, terminis senėjimas ir vandens medžių augimas padidina nuostolius ir keičia kreivę. Kadangi matavimas yra lyginamasis, jo vertė priklauso nuo tendencijų: absoliučios vertės skiriasi priklausomai nuo kabelio, tačiau pokyčiai laikui bėgant yra labai diagnostiniai.

Jautrus:Didelės drėgmės patekimas ir šlapia izoliacija yra viena iš pagrindinių MV kabelio gedimo priežasčių.

Taip pat atskleidžia:XLPE junginio ir užterštų priedų terminis ir cheminis sendinimas.

Metodas:Išmatuota kaip bandomosios įtampos (padidėjimo) funkcija, siekiant atskirti gerą izoliaciją nuo jonizacijos nuostolių pagal IEEE 400.2 ir IEC 60250 metodiką.

Vienas Tan Delta rodmuo yra momentinė nuotrauka; stabili tendencijos linija yra diagnozė. Didėjanti pakreipimo kreivė dažnai signalizuoja apie jonizacijos pradžią gerokai anksčiau, nei nepavyko atlikti atsparumo bandymo.

3. Dalinio iškrovimo (PD) bandymas

Dalinis iškrovimas yra vietinis, nepilnas gedimas, kuris nejungia izoliacijos tarp laidininkų. Nekontroliuojamas PD ardo izoliaciją iš vidaus, kol ji visiškai sugenda. PD bandymas, paprastai atliekamas naudojant VLF arba maitinimo dažnio šaltinį, naudojant IEC 60270 metodą su fazinio išskyrimo (PRPD) analize, aptinka, nustato ir apibūdina šias silpnąsias vietas, dažnai prieš kelerius metus, kol jos sukelia gedimą.

Defektų tipai:Tuštumos, sluoksniuotumas, išsikišimai, plūduriuojantys elektrodai ir sugedusios jungtys arba galūnės.

Diagnostinis turtingumas:Dydis (pC), pradžios ir išnykimo įtampa bei PRPD modelio forma nustato defekto vietą ir fizinį pobūdį.

Vertė:Tiksliausias iš trijų įrankių – jis nurodo remonto brigadą į tikslią sandūrą ar sekciją, kuriai reikia dėmesio, o ne pasmerkia visą grandinę.

PD yra kabelių diagnostikos „ankstyvojo įspėjimo sistema“. Jis paverčia neaiškų įtarimą dėl degradacijos į konkretų, veiksmingą taisymo tikslą.

4. Trigubos diagnostikos palyginimo lentelė

Trys metodai yra vienas kitą papildantys, o ne konkuruojantys. Žemiau esančioje lentelėje apibendrinama, kaip kiekvienas iš jų prisideda prie pilno MV kabelio būklės įvertinimo.

Kombinuota darbo eiga: pirmiausia paleiskite VLF, kad patvirtintumėte stiprumą, Tan Delta, kad įvertintumėte bendrą izoliacijos būklę, tada PD, kad surastumėte ir apibūdintumėte visus likusius defektus. Kartu jie pateikia išsamų, nesugriaunamą verdiktą dėl MV kabelio būklės.