DIAGNOSTYKA URZĄDZEŃ ELEKTROENERGETYCZNYCH

Podobne dokumenty
CELE BADAŃ LINII KABLOWYCH

Bezpieczne i niezawodne złącza kablowe średniego napięcia

SZCZEGÓŁOWA SPECYFIKACJA TECHNICZNA PRZEBUDOWA ZASILANIA I POMIARU ENERGII ELEKTRYCZNEJ W ZWIĄZKU Z BUDOWĄ KOTŁOWNI SANATORIUM KORAB

PRZEGLĄD OFERTY SEBA POLSKA DIAGNOSTYKA ON-LINE I OFF-LINE ZASTOSOWANIA PRAKTYCZNE

I. Rozdzielnica SN typu RSL

Zatwierdzone Zarządzeniem nr 10/2015 Dyrektora Departamentu Zarządzania Majątkiem Sieciowym

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 269

OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA (OPZ)

G MINISTERSTWO GOSPODARKI, pl. Trzech KrzyŜy 3/5, Warszawa. Agencja Rynku Energii S.A. Portal sprawozdawczy ARE

AKADEMIA WYCHOWANIA FIZYCZNEGO IM.BRONISŁAWA CZECHA W KRAKOWIE, AL. JANA PAWŁĄ II78, KRAKÓW.

PROGRAM FUNCJONALNO-UZYTKOWY

ZAKRES BADAŃ I PRÓB EKSPLOATACYJNYCH URZĄDZEŃ SIECI ELEKTROENERGETYCZNEJ ORAZ

Rezystancja izolacji przeliczona na 1 km linii większa od

Rezystancja izolacji przeliczona na 1 km linii większa od MΩ

Zasady przyłączania rozdzielnic SF 6

Podłączania sieci kablowej do stacji elektroenergetycznych

G-10.5 Sprawozdanie o stanie urządzeń elektrycznych

III Lubelskie Forum Energetyczne

EKTON małogabarytowa rozdzielnica średniego napięcia w izolacji powietrznej na napięcie 24kV. Wykonanie wnętrzowe z pojedynczym układem szyn

Sławomir Noske Sebastian Grzelka

Zastosowania sensorów napięciowych i prądowych SN w Automatyce Dystrybucji

Normy i dokumenty związane.

PN-EN : Wysokonapięciowa aparatura rozdzielcza i sterownicza.

Sieci energetyczne pięciu największych operatorów

ANALIZA DANYCH POMIAROWYCH:

Spis treści. Przedmowa...113

ENERGA-OPERATOR SA Oddział w Płocku WYTYCZNE PROGRAMOWE

Sypniewski Sp. z o.o.

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 323

POTWIERDZANIE PARAMETRÓW TECHNICZNYCH PREFABRYKOWANYCH GŁOWIC KABLOWYCH ŚREDNIEGO NAPIĘCIA BADANIAMI TYPU

stacje transformatorowe słupowe SN/nN do stosowania w TAURON Dystrybucja S.A.

ZAKRES POMIARÓW I PRÓB EKSPLOATACYJNYCH URZĄDZEŃ SIECI ELEKTROENERGETYCZNYCH ORAZ TERMINY ICH WYKONANIA.

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 323

G-10.5 Sprawozdanie o stanie urządzeń elektrycznych

1.2. Wymagania szczegółowe w zakresie wykonania szafek pomiaru bilansującego.

STYCZNIK PRÓŻNIOWY CXP 630A kV INSTRUKCJA OBSŁUGI

Pytanie 4. Czy dla linii kablowo-napowietrznych WN wypełniamy oddzielnie kartę dla odcinka napowietrznego i oddzielne kabla 110 kv?

- stacje transformatorowe słupowe SN/nN do stosowania w TAURON Dystrybucja S.A.

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 269

Pomiary rezystancji izolacji

Instrukcja wykonywania badań linii kablowych SN i WN

Specyfikacja techniczna miejskich stacji dwutransformatorowych 15/0,4 kv (bez transformatorów).

GOSPODARKA REMONTOWA. Ogólny plan innogy Stoen Operator Sp. z o.o. w zakresie gospodarki remontowej oraz plan remontów na 2017 rok

G-10.5 Sprawozdanie o stanie urządzeń elektrycznych

Detekcja zwarć. w tym zwarć przerywanych w liniach kablowych SN w głębi sieci dystrybucyjnej. Roman Jałoza

Przepisy i normy związane:

STUDIA I STOPNIA STACJONARNE ELEKTROTECHNIKA

INSTRUKCJA WYKONYWANIA BADAŃ LINII KABLOWYCH SN i WN

Załącznik nr 1 do Standardu technicznego nr 3/DMN/2014 dla układów elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej w TAURON Dystrybucja S.A.

Wodo i gazoszczelne systemy uszczelniania kabli i rur w obiektach stacyjnych w odniesieniu do wytycznych zakładów energetycznych w Polsce

Kamera do detekcji wyładowań ulotowych

Rozdzielnica XIRIA E jako rozwiązanie dla stacji abonenckich

NOWOCZESNE ROZWIĄZANIA ROZDZIELNI SIECIOWYCH RS I PUNKTÓW ZASILAJĄCYCH PZ

Dla stacji 30 kv dopuszcza się również Ocenę Techniczną lub Opinię Techniczną wydaną przez akredytowaną przez PCA jednostkę certyfikującą 4

Specyfikacja techniczna miejskich stacji transformatorowych 15/0,4 kv (bez transformatora).

Pomiar wysokich napięć

Praca przy obsłudze i konserwacji urządzeń elektroenergetycznych

Warsztaty Energetyczne - V edycja Produkty dedykowane dla Klientów poza Grupę TAURON w obszarze dystrybucji

1. Definicje i skróty Przykłady oznaczeń projektowych elementów obwodów pierwotnych w rozdzielnicach 110 kv 4

innogy Stoen Operator Sp. z o.o. ul. Piękna Warszawa Warszawa, r.

Modernizacja istniejącej stacji transformatorowej ST-2

Podstawa programowa Technik elektryk PODSTAWA PROGRAMOWA KSZTAŁCENIA W ZAWODZIE TECHNIK ELEKTRYK SYMBOL CYFROWY 311[08]

SZCZEGÓŁOWY OPIS PRZEDMIOTU I WARUNKÓW WYKONANIA ZAMÓWIENIA

ZABEZPIECZENIA URZĄDZEŃ ROZDZIELCZYCH ŚREDNIEGO NAPIĘCIA. Rafał PASUGA ZPBE Energopomiar-Elektryka

Termocert: Badanie rozdzielni elektrycznych

RWE Stoen Operator Sp. z o.o. strona 1

BADANIA WYSOKOCZĘSTOTLIWOŚCIOWE TRANSFORMATORÓW

RWE Stoen Operator Listopad Głowice konektorowe do kabli o izolacji z tworzyw sztucznych na napięcie 12/20 kv. Specyfikacja techniczna

Szczegółowa tematyka egzaminu na uzyskanie świadectwa kwalifikacyjnego dla osób zajmujących się eksploatacją na stanowisku

KONCEPCJA BUDOWY SIECI ELEKTROENERGETYCZNEJ DLA PARKU PRZEMYSŁOWEGO W PATERKU

WYTWÓRNIA SPRZĘTU ELEKTROENERGETYCZNEGO AKTYWIZACJA Spółdzielnia Pracy Kraków, ul. Stadionowa 24

Rozdzielnice średniego napięcia

INSTRUKCJA WYKONYWANIA BADAŃ LINII KABLOWYCH SN i WN

Tematy prac dyplomowych dla studentów studiów I. stopnia stacjonarnych kierunku. Elektrotechnika. Dr inż. Marek Wancerz elektrycznej

- stacje transformatorowe słupowe SN/nN do stosowania w TAURON Dystrybucja S.A.

RSM Kordeckiego, RSM Łabiszyńska, RSM Pawia, RSM Grodzieńska, RSM Cieszkowskiego, RSM Emilii Plater

E/02.5 Schemat rozdzielnicy TB6; E/02.6 Schemat rozdzielnicy TB7; E/02.7 Schemat rozdzielnicy TB8; E/02.8 Schemat rozdzielnicy TB9; E/02.

Twoje niezawodne połączenia

Szczegółowa tematyka egzaminu kwalifikacyjnego dla osób zajmujących się eksploatacją urządzeń, instalacji i sieci energetycznych na stanowisku:

Spis treœci. Spis skrótów Spis oznaczeñ Wstêp... 15

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 269

Szczegółowa tematyka egzaminu kwalifikacyjnego dla osób zajmujących się eksploatacją. urządzeń, instalacji i sieci energetycznych na stanowisku:

OCENA JAKOŚCI DOSTAWY ENERGII ELEKTRYCZNEJ

KARTA AKTUALIZACJI nr 1/2007 Instrukcji Ruchu i Eksploatacji Sieci Dystrybucyjnej Część ogólna

DYNAMIKA ŁUKU ZWARCIOWEGO PRZEMIESZCZAJĄCEGO SIĘ WZDŁUŻ SZYN ROZDZIELNIC WYSOKIEGO NAPIĘCIA

Tematy prac inżynierskich Kierunek Elektrotechnika 1. Promotor

1. Wymagania jakości Definicje Deklaracje zgodności... 3

GOSPODARKA REMONTOWA. Ogólny plan innogy Stoen Operator Sp. z o.o. w zakresie gospodarki remontowej oraz plan remontów na 2019 rok

Moduł Z9 Praktyka zawodowa

Spis Rysunków

KIERUNEK STUDIÓW: ELEKTROTECHNIKA NAZWA PRZEDMIOTU: TECHNIKA WYSOKICH NAPIĘĆ. (dzienne: 30h wykład, 30h laboratorium) Semestr: W Ć L P S V 2E 2

Pomiary i automatyka w sieciach elektroenergetycznych laboratorium

Praktyczne aspekty statycznej estymacji stanu pracy elektroenergetycznych sieci dystrybucyjnych w warunkach krajowych

ARS 00/100 mm ARS 00/100 mm pro

USŁUGI PROJEKTOWE Jacek Jarmuła Tarnów ul. Solskiego 12 tel PROJEKT BUDOWLANY

8. Wyniki procesu identyfikacji

POMIAR WYŁADOWAŃ NIEZUPEŁNYCH W LINIACH KABLOWYCH ŚREDNIEGO NAPIĘCIA mgr inż. Sławomir Noske / ENERGA-OPERATOR S.A.

SPECYFIKACJA TECHNICZNA

Normy i dokumenty związane

Transkrypt:

DIAGNOSTYKA URZĄDZEŃ ELEKTROENERGETYCZNYCH Piotr Baszczok TAURON Dystrybucja S.A. Gliwice, 18.042013

Diagnostyka definicja Termin diagnostyka pochodzi z języka greckiego, gdzie diagnosis oznacza rozpoznanie, rozróżnianie, osądzanie, a diagnostike techne oznacza sztukę rozróżniania, stawiania diagnozy. 2

Diagnostyka, obowiązek czy wybór?

Zjawiska fizyczne

Mierzone zjawiska fizyczne Sygnał diagnostyczny jest to jest to mierzone zjawisko, którego przebieg zmian wartości wielkości fizycznej charakteryzuje się tym, że przenosi w przestrzeni i w czasie wiadomości o stanach badanego obiektu. Parametry sygnałów muszą spełniać następujące warunki: czułość, jednoznaczność, stabilność. Mierzone sygnały: tgδ wyładowania niezupełne 5

Co to jest tgδ? Tg kąta zawartego pomiędzy mierzonym prądem wypadkowym oraz składową bierną pojemnościową tego prądu (Cp) określa współczynnik stratności tgδ wyrażający się wzorem: tgδ = tg ( I Cp, I ) = I Rp I Cp 6

Wyniki 0.1 Hz współczynnik stratności tg δ x 10 E-3 7 kable nowe 6 kable kilkuletnie 5 kable stare w złej kondycji 4 3 2 1 0 0 0,5 1 1,5 U/U0 Diagnostyka urządzeń e-e 2013.04.18 2 2,5 3

Wyładowania niezupełne W elektrotechnice wyładowania niezupełne (WNZ) jest to lokalne przebicie elektryczne małej części izolacji stałej bądź ciekłej, pod wpływem stresu wywołanego wysokim napięciem, które nie zawiera zupełnie elementów przewodzących. Wyładowanie niezupełne wewnątrz izolacji stałej. Podczas przeskoku miniaturowej iskry poprzez szczelinę powietrzną wewnątrz izolacji, dochodzi do przepływu małego prądu, który jest tłumiony poprzez pojemnościowy dzielnik napięcia Cx, Cy, Cz zrównoleglony pojemnością urządzenia np. kabla Cb. 8

Rodzaje wyładowań niezupełnych Rozróżniamy trzy rodzaje wyładowań niezupełnych: - Koronowe najmniej szkodliwe gdyż występujące na przewodzących elementach urządzeń, charakteryzujące się słyszalnym dźwiękiem, np. na napowietrznych liniach WN przy dużej wilgotności powietrza, - Powierzchniowe - występujące na powierzchni elementów izolacyjnych, którym towarzyszą emisja fal elektromagnetycznych (ciepło, światło, fale radiowe), emisja fal dźwiękowych (dźwięki słyszalne i ultradźwięki), emisja gazów (ozon, tlenki azotu). - Wewnętrzne występujące wewnątrz materiału izolacyjnego, powodowane przez szczeliny powietrzne lub inne zanieczyszczeniu powstałe w procesie produkcji. 9

Wyładowania niezupełne rejestracja pomiarowa 10

Diagnostyka urządzeń rozdzielczych SN

Analiza stanu obecnego TD O. Gliwice zarządza prawie 10000 stacji, Ponad 60% to stacje wnętrzowe, W tym prawie 1000 to stacje wybudowane w ostatnich 10 latach z zastosowaniem rozdzielnic o zamkniętej obudowie, Zgodnie z obowiązującymi zasadami eksploatacji co roku 20% poddawane jest okresowym oględzinom, które w myśl Prawa Budowlanego mają skutkować oceną stanu technicznego... 12

Zakres eksploatacji Zapobiegając ewentualnym awariom wykonuje się pomiary termowizyjne, badania ochronne i oględziny Oględziny polegają na zewnętrznej, wzrokowej ocenie stanu technicznego obiektu i urządzeń, Diagnosta wg swojej najlepszej wiedzy i doświadczenia opisuje stopień zużycia i ewentualne zagrożenia, jakie występują w badanym obiekcie, Zakres oględzin zawiera między innymi takie elementy jak: - izolatory - łączniki - styki torów prądowych - głowice kablowe - przekładniki 13

Współczesna technologia Rozwój technologii współczesnej energetyki skupia się na minimalizowaniu urządzeń i podwyższaniu bezpieczeństwa dzięki izolowaniu ich od zewnętrznego otoczenia, Głównym celem tych działań jest zwiększenie niezawodności urządzeń oraz zmniejszenie zakresu koniecznej ich obsługi, Powstaje więc pytanie: czy nowoczesne urządzenia wymagają nowych zabiegów? Czy stosowane i sprawdzone od wielu lat są dostatecznie skuteczne? 14

Dotychczasowe doświadczenia pole rozdzielni SN w GPZ 26.10.2009r. doszło do awarii w rozdzielni 20 kv na sekcji II, Przyczyną powstania zwarcia była wadliwie zainstalowana głowica kablowa, Powstały łuk elektryczny uszkodził dwa sąsiednie pola rozdzielnicy, Koszt naprawy ~ 180 000 zł. 15

Dotychczasowe doświadczenia stacja SN/nN 15.03.2010r. doszło do awarii rozdzielni 20 kv w przedziale zabezpieczenia transformatora, Przyczyną powstania awarii była wilgoć, która doprowadziła do powierzchownych wyładowań a w konsekwencji zwarcia i wypalenia podstawy bezpiecznikowej SN, Koszt naprawy ~ 35 000 zł. 16

Czy istnieje możliwość uzupełnienie bieżących zabiegów? Czy była możliwość uniknięcia tych awarii? Jak zobaczyć co się dzieje wewnątrz urządzeń pod pokrywami zanim dojdzie do awaryjnego wyłączenia? 17

Alternatywa dla inspekcji urządzeń Ultra TEV Plus - wszechstronny przyrząd do badania WNZ przeznaczony dla obsługi urządzeń SN i WN, Pomiar wykonywany metodą ultradźwiękową oraz TEV (elektromagnetyczną), Łatwy w użyciu, dający wynik wprost. Ultra TEV Lokator do dokładnej lokalizacji źródła wyładowań, 2 zsynchronizowane sondy z pomiarem czasu nadejścia impulsu umożliwiają lokalizację źródła WNZ, Kompatybilny z akcesoriami Ultra TEV Plus. 18

Testy - pierwsze efekty W okresie maja i czerwca 2010 roku poddano badaniu prawie 70 rozdzielnic SN na terenie Rybnika i Raciborza, Przebadano rozdzielnice nowej generacji oraz starszego typu w izolacji powietrznej, Efektem wykonanych pomiarów było 10 rekomendacji poprawy stanu urządzeń polegających na: - czyszczeniu izolacji - wymianie pojedynczych izolatorów - przemontowanie głowicy w polu - wymianie rozdzielnicy w całości Podjęto decyzję o wykonaniu wybranych zadań po czym we wrześniu ponownie sprawdzono poziom wyładowań niezupełnych oraz poziom wzrostu w obiektach, które nie były poddane żadnym zabiegom. 19

Przykład 1 stacja R0295 W rozdzielni SN w izolacji SF6 zlokalizowano bardzo wysokie skupisko wyładowań niezupełnych w polu transformatorowym ze wskazaniem na okolice rozłącznika, Po wyłączeniu napięcia i ściągnięciu osłon nie stwierdzono wizualnie żadnych zmian, Podjęto decyzję o wymianie rozdzielnicy a zdemontowaną przekazano producentowi do zidentyfikowania przyczyn występującego zjawiska. 20

Przykład 1 przyczyna Producent po oględzinach zewnętrznych podjął decyzję o otwarciu komory gazowej, Po otwarciu stwierdzono, że na jednym nożu łącznika w polu transformatora odkręciła się nakrętka ze śruby ściągającej sprężynę na jego styku, to było przyczyną początku palenia się styku i emisję wyładowań w komorze, Ostatecznie doprowadziło to do prawie całkowitego rozpadu gazu izolacyjnego, 21

Przykład 2 stacja R0037 W rozdzielni SN starego typu w izolacji powietrznej zlokalizowano wysokie skupiska wyładowań niezupełnych zlokalizowane na kilku izolatorach szyn zbiorczych oraz cięgnie łącznika, Pomiar takich konstrukcji wykonuje się głównie metodą akustyczną przy użyciu czaszy kierunkowej wyposażonej w laser wskazujący diagnozowane miejsce, Podjęto decyzję o wymianie kilku izolatorów, osuszeniu i oczyszczeniu rozdzielnicy, Kontrolny pomiar wykonany po zrealizowaniu prac wykazał poziom wyładowań na poziomie szumów otoczenia. 22

Przykład 3 stacja A055 Zarejestrowano średni poziom wyładowań niezupełnych rekomendowany jako poziom ostrzegawczy, Po umiejscowieniu ich stwierdzono, że prawdopodobnie ich źródłem jest zabrudzenie lub degradacja powierzchni między izolatorem a konektorową głowicą kablową, Wykonano pomiar pełny przy użyciu wozu pomiarowego, którego wyniki potwierdziły skupisko wnz na głowicach kablowych w kierunku stacji A160 i A022 o podwyższonych wartościach deklarowanych jako ostrzegawcze, Rekomenduje się ponowny ich pomiar za dwa lata w celu kontroli szybkości zmian poziomu wnz. 23

Podsumowanie Na podstawie przeprowadzonych pomiarów i analiz można stwierdzić przydatność i skuteczność testowanej metody diagnostycznej jako uzupełnienie zakresu inspekcji urządzeń elektroenergetycznych, Technologia umożliwia również konfigurację systemu do stałego monitorowania pól rozdzielnic o strategicznym znaczeniu sieciowych,

Linie kablowe SN

PCV PILC LDPE 2007-10 2007-9 2007-8 2007-7 2007-6 2007-5 2007-4 2007-3 2007-2 2007-1 2006-12 2006-11 2006-10 2006-9 2006-8 2006-7 2006-6 2006-5 2006-4 2006-3 2006-2 2006-1 2005-12 2005-11 2005-10 2005-9 2005-8 2005-7 2005-6 2005-5 2005-4 2005-3 2005-2 2005-1 2004-12 Lambda [failures / 100km * a] Awaryjność linii kablowych SN Cables reliability 70 60 50 40 30 20 10 0 XLPE 26

Analiza problemu - próbka badawcza W celu wnikliwego rozpoznania zagadnienia uszkodzeń linii kablowych SN przeprowadzono szczegółową analizę przyczyn i okoliczności zaistnienia przez opisanie ich przez służby eksploatacyjne na specjalnie przygotowanych formularzach. Okres rejestracji zdarzeń 13 luty 13 maj 2008 Ilość opisanych zdarzeń 168 co stanowi ~ 20% średniej rocznej ilości uszkodzeń oraz 89% zarejestrowanych w tym okresie zdarzeń w AWAR (210). 27

Wyniki ankiety - struktura 28

Start projektu Cel Rok 2008 pilotażowy program pomiarów diagnostycznych linii kablowych SN opartych na tgδ i wyładowaniach niezupełnych mierzonych przy wolnozmiennym przebiegu sinusoidalnym 0,1 Hz. Grudzień 2008 decyzja zakupu aparatury pomiarowej. Rok 2009 start projektu wdrożenia diagnostyki jako podstawowe działanie eksploatacyjne linii kablowych SN. wdrożenia: kontrola jakości budowanych linii kablowych SN wsparcie decyzji inwestycyjnych śledzenie dynamiki procesów starzeniowych eksploatowanych urządzeń 29

Kryteria oceny linii kablowych SN - nowe linie kablowe Ze względu na brak dużych doświadczeń w Polsce dotyczących pomiarów diagnostycznych i interpretacji otrzymywanych wyników w pierwszej fazie przyjęto do stosowania wartości rekomendowane przez wytwórcę aparatury: dla linii kablowych nowych, jako warunek pozytywnego odbioru w izolacji z polietylenu: - tgd przy 2Uo < 1,2 x 10-3 i przyrostu tgd(2uo) - tgd(uo) < 0,6 - wnz przy 2Uo < 50 pc w izolacji papierowej: - tgd przy 2Uo < 50 x 10-3 i przyrostu tgd(2uo) - tgd(uo) < 20 - wnz przy 2Uo < 500 pc 30

Kryteria oceny linii kablowych SN - eksploatowane linie kablowe dla linii kablowych będących w eksploatacji, jako potencjalne zagrożenie wystąpienia awarii: w izolacji z polietylenu: - tgd przy 2Uo > 2,2 x 10-3 i przyrostu tgd(2uo) - tgd(uo) > 1 - wnz przy 2Uo > 50 pc w izolacji papierowej: - tgd przy 2Uo > 60 x 10-3 i przyrostu tgd(2uo) - tgd(uo) > 20 - wnz przy 2Uo > 2000 pc 31

Przyczyny występowania wnz

Typowe wady struktury kabli 1. Zniekształcenie mechaniczne. 2. Pusta przestrzeń bańka powietrzna. 3. Łukowo węzłowe drzewienie. 4. Drzewienie elektryczne. 5. Drzewienie wodne. 6. Wtrącina obca. 7. Zanieczyszczenie materiału. 33

Przykłady ingerencji mechanicznej Nacięcie powłoki zewnętrznej; Ingerencja termiczna, zewnętrzna prawdopodobnie spowodowana innymi pracami montażowymi. 34

Wady montażowe Opiłki metalu Obróbka nożem Skrawek materiału 35

Przykłady pomiarów

Pierwsze doświadczenia Poszukując skutecznych, technicznych możliwości diagnostycznych linii kablowych SN wykonano badawczo 30 pomiarów metodą 0,1Hz wartości tgδ oraz poziomu wyładowań niezupełnych dzięki którym otrzymano następujące wyniki wraz z rekomendacjami działań: Potwierdzono konieczność wymiany całych relacji jedynie w 2 z 10 badanych relacji, Zweryfikowano obmiar planowanych inwestycji z 12 km na prawie 3 km, co dało oszczędność około 70% planowanego budżetu i jednocześnie umożliwiło szybszą realizację tych zadań, Na 10 badań odbiorczych nowych relacji zareklamowano jakość montażu 10 głowic kablowych oraz 8 muf w trasie, Z 8 relacji, w których wymieniono wskazane odcinki, 6 potwierdziło znaczną poprawę stanu izolacji rokującą bezawaryjną pracę na najbliższe lata, pozostałe zawierały w swej strukturze wysoki poziom zawilgocenia, czynnika bardzo niekorzystnego dla kabli i podjęto decyzję o dalszym monitorowaniu tego parametru, 37

Projekt diagnostyka kabli SN przykład 1 Linia kablowa w izolacji papierowej, stan izolacji - dobry 38

Projekt diagnostyka kabli SN przykład 1 Miejscowe skupienie wyładowań niezupełnych zalecana wymiana odcinka około 20m (wg planów występowanie 4 muf). 39

Projekt diagnostyka kabli SN przykład 1 Realizacja wymiana odcinka kabla zawierającego 4 stare mufy ~40m. 40

Projekt diagnostyka kabli SN przykład 1 Wyniki pomiarów po wymianie odcinka kabla ogólna ocena relacji: bardzo dobra. Przed wymianą Po wymianie max poziom wnz [pc] max poziom wnz [pc] L1 6900 800 L2 8400 800 L3 6800 780 max przyrost tgδ max przyrost tgδ L1 6,64 1,58 L2 14,26 1,92 L3 14,87 2,46 41

Projekt diagnostyka kabli SN przykład 2 Linia kablowa w izolacji z polietylenu niesieciowanego, stan izolacji wysokie ryzyko wystąpienia uszkodzenia. Diagnostyka urządzeń e-e 2013.04.18

Projekt diagnostyka kabli SN przykład 2 Wysoki poziom wyładowań niezupełnych zalecana wymiana dłuższego odcinka (wg planów odcinek kabla o izolacji niesieciowanej). 43

Projekt diagnostyka kabli SN przykład 2 W krótkim czasie po wykonaniu diagnostyki przedmiotowy kabel uległ awarii, lokalizacja punktowa wskazała uszkodzenie na 480m. Wynik diagnostyki 44

Projekt diagnostyka kabli SN przykład 3 Linia kablowe o izolacji mieszanej, stan izolacji kabla niebezpiecznie wysoki poziom zawilgocenia izolacji. 45

Projekt diagnostyka kabli SN przykład 3 Wysoki poziom wyładowań niezupełnych rozproszony na całej długości kabla o bardzo niskim napięciu zapłonu zalecana w niedługim czasie wymiana całego kabla. 46

Korzyści czy zagrożenia

Wyniki badań odbiorczych W 2009 roku wykonano ponad 350 pomiarów, w tym prawie 250 to badania odbiorcze dopuszczające nową linię kablową do eksploatacji. 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% marzec kwiecień pozytywny maj czerwiec lipiec sierpień wrzesień warunkowo-pozytywny październik listopad grudzień negatywny 48

Szok dla wykonawców Pomimo wcześniej zorganizowanej akcji informacyjnej wśród firm realizujących budowy linii kablowych, trudno było im zrozumieć i przyjąć fakt, że kabel przeszedł pozytywną próbę napięciową a nie może być pozytywnie odebrany i przyjęty do eksploatacji. Głównym problemem była jakość montaży głowic i muf. W celu wyeliminowania wątpliwości w stosunku do technologii pomiaru oraz stosowanego układu i aparatury kilkakrotnie wykonano kontrolny pomiar wyładowań niezupełnych po zmontowaniu układu w polu rozdzielnicy bez podłączonej elektroenergetycznej linii kablowej. W zakresie napięcia do 36 kv nie zarejestrowano wnz poza granicą szumu, którą ustawiono na poziomie 5,0 pc. Najważniejsze przy montażu układu pomiarowego jest zastosowanie wszystkich elementów wspomagających oraz w miarę możliwości usunięcie wszystkich zbędnych elementów i przedmiotów z otoczenia miejsca pomiaru. 49

Poszukiwanie błędów Zwrócono uwagę na technologię instalowanych komponentów i nie stwierdzono korelacji pomiędzy ich rodzajem a wynikami diagnostycznymi. Żadna z technologii: termokurczliwa, zimnokurczliwa czy nasuwana nie przejawiała żadnych szczególnych trendów. W związku z tym chcąc zidentyfikować przyczynę trudności w uzyskiwaniu rekomendowanych norm jakościowych w instalowanych mufach i głowicach rozpoczęto poszukiwanie błędów montażowych. Wiele z nich rozcięto i stwierdzono, że w znacznej większości wymiary przygotowania końców kabla są zgodnie z instrukcją. 50

Przyczyny Rzadszym, lecz nie odosobnionym przypadkiem była zła jakość przygotowania kabla przy korowaniu ekranu półprzewodzącego. Brak umiejętności w ustawieniu narzędzia lub wyeksploatowane narzędzie powodowało tworzenie się gwintu na powierzchni izolacji. 51

Dodatkowe spostrzeżenie Zauważono dodatkowo, że każda technologia charakteryzuje się pewnymi rygorami technologicznymi. Zaobserwowano, że poddając badaniu diagnostycznemu elementy zimnokurczliwe zaraz po ich zainstalowaniu, wykazują podwyższony poziom wyładowań niezupełnych, natomiast powtarzając pomiar po 3-4 tygodniach od montażu ich stan ulega znaczącej poprawie. Przykładowe wyniki przedstawiają poniższe tabele. Wynika to z tego, że w czasie obkurczania powłoki zostają uwięzione pod nią pęcherzyki powietrza, które w czasie procesu naturalnego formowania się głowicy zostają samoistnie wypchnięte na zewnątrz. Stąd wniosek, że linie kablowe z zamontowanym tego rodzaju osprzętem należy poddać badaniom diagnostycznym nie wcześniej niż 7 dni od ich instalacji. 52

Napięcie początkowe występowania wyładowań niezupełnych Średnia wartość wyładowań niezupełnych (przy napięciu (U0) Maksymalna wartość wyładowań niezupełnych w stacji G24 (przy napięciu Pomiar wykonany 18.07.2009 relacja G24 (2U0) G261 Wyniki badań [kv] [pc] Parametry Zakres zmian Maksymalny przyrost 17 Napięcie 16początkowe występowania 17 wyładowań niezupełnych [pc] Napięcie początkowe występowania wyładowań niezupełnych Średnia wartość wyładowań niezupełnych (przy napięciu (U0) Maksymalna wartość wyładowań niezupełnych w stacji G24 (przy napięciu (2U0) [kv] [pc] [pc] [pc] 17 16 17 ---------- ---------- 224 397 223 Maksymalna wartość wyładowań niezupełnych w stacji G24 (przy napięciu (2U0) Maksymalna wartość wyładowań niezupełnych w stacji G261 (przy napięciu (2U0) [pc] [pc] Maksymalna ---alny wartość ---st wyładowań ---niezupełnych w stacji G24 (przy napięciu Pomiar wykonany 07.09.2009 relacja G24 G261 (2U0) 0.244-0.309 0.306-0.38 0.227-0.275 L1 L2 L3 Parametry [kv] Zakres zmian L1 L2 L3 23 22 0.338-0.493 0.334-0.918 0.291-0.486 22 0,065 0,074 0,048 Maksymalny przyrost Średnia ---- wartość wyładowań ---niezupełnych ---(przy napięciu (U0) Maksymalna wartość wyładowań niezupełnych w stacji G261 (przy napięciu (2U0) Napięcie początkowe występowania wyładowań niezupełnych [kv] 0,155 0,584 0,195 23 22 22 Średnia wartość wyładowań [pc] niezupełnych (przy napięciu (U0) ---- [pc] ---- ---------- ---- ---------- Maksymalna wartość wyładowań niezupełnych w stacji G261 (przy napięciu (2U0) [pc] Maksymalna 224 wartość397 wyładowań niezupełnych w 223 stacji G261 (przy napięciu (2U0) [pc] [pc] ------11 75 79 ---- 11 75 79 53

Rekomendacja I Najczęstszym miejscem występowania wyładowań niezupełnych okazały się mufy i głowice. Zwrócono w pierwszej kolejności na aspekt czystości wykonania. Zalecono by zaniechano stosowanie benzyn i innych podobnych chemikaliów a zaczęto używanie oferowanych przez dostawców środków do tego celu przeznaczonych. Doprowadziło to do znacznego skupienia monterów na przygotowanie miejsca pracy oraz materiały jakie stosowali. 54

Rekomendacja II Zwrócono uwagę na jakość stosowanych narzędzi a także umiejętność posługiwania się nimi. Diagnostyka urządzeń e-e 2013.04.18

Rekomendacja III W ramach procesu przetargowego na dostawę osprzętu kablowego poddano badaniom diagnostycznym oferowane komponenty. Dzięki temu wybrano produkty o najłatwiejszej technologii montażu i najniższym poziomie wnz. Diagnostyka urządzeń e-e 2013.04.18

Efekty jakościowe - wnz Uwzględnienie uwag i zaleceń w czasie montażu komponentów linii kablowych SN widocznie wpłynęło na jakość wykonania. 1400 śr. wnz przy Uo 1200 wartość wnz 1000 800 600 400 200 0 0 50 100 150 200 250 kolejność pomiarów 57

Efekty jakościowe - tgδ 3 tgd przy 2Uo przyrost tgd 2,5 wartość tgd 2 1,5 1 0,5 0 0 50 100 150 200 250 kolejność pomiarów 58

Gromadzenie wyników

Struktura bazy danych 60

Parametryzacja wyników Mnogość wyników oraz ich niepowtarzalna wymusiła określenie pewnych parametrów zastępczych, charakterystycznych dla badanej relacji linii kablowej: maksymalna wartość wyładowania w pc, średnia wartość wyładowania w pc, intensywność występowania wyrażony jako procentowy obszar objęty wyładowaniami w długości badanej linii kablowej, ilość zarejestrowanych wyładowań niezupełnych, ilość skoncentrowanych skupisk, Parametry są automatycznie przeliczane po zaimportowaniu danych pomiarowych. Przedstawione w ten sposób umożliwiają porównywanie, filtrowanie i agregowanie różnych zestawień oraz śledzenie na wspólnych wykresach dynamikę zmian zachodzących w obserwowanych relacjach. 61

Dodatkowe analizy struktury mieszane Aplikacja poza skupieniem się na elemencie sieci, jakim jest relacja linii kablowej, umożliwia analizowanie poszczególnych elementów składowych, takich jak: głowice, mufy i odcinki. Dzięki tej funkcjonalności możliwe jest analizowanie zmian zachodzących w czasie dla konkretnych typów i rodzajów komponentów. Nr kolejny elementu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Nazwa obiektu Głowica SN Odcinek kablowy SN Mufa SN Odcinek kablowy SN Mufa SN Odcinek kablowy SN Mufa SN Odcinek kablowy SN Głowica SN Typ obiektu Długość HAKFtA 20/20 kv 3x240 mm2 17,17 HAKFtA 20/20 kv 3x240 mm2 140,39 HAKFtA 20/20 kv 3x240 mm2 23,17 HAKFtA 20/20 kv 3x240 mm2 23,48 Rok instalacji 1996 1996 2000 1996 2009 2009 2009 1996 1996 62

Możliwości analityczne Aplikacja umożliwia wykonywanie przekrojowych analiz, grupowania danych, filtrowania oraz śledzenia dynamiki zmian parametrów charakterystyczny ch. Indywidualne relacje tgδ wn z czas tgδ wn z czas Grupowanie typu i wieku 63

Diagnostyka kabli SN podsumowanie wspomaganie decyzji inwestycyjnych w zakresie wymian kabli SN, doskonałe narzędzie odbiorów technicznych nowych urządzeń, możliwość obserwacji postępu degradacji (starzenia się) izolacji, 64

Dziękuję za uwagę piotr.baszczok@tauron-dystrybucja.pl Confidentiality class: None (C1)