Pokročilé zkoušky a diagnostika kabelů v akci: Diagnostika částečných výbojů
Přesná a spolehlivá měření částečných výbojů jsou nezbytná pro identifikaci slabých míst silových kabelů dříve, než způsobí nákladné poruchy. Nesrovnalosti ve výsledcích zkoušek však mohou vyvolat nejistotu, která správcům zařízení ztěžuje přijímání informovaných rozhodnutí o údržbě. Tato případová studie, která je součástí našeho seriálu Testování a diagnostika kabelů VN ukazuje, jak je použití správné metodiky testování zásadní pro získávání spolehlivých výsledků.
V kritické lokalitě zákazníka provádělo měření částečných výbojů na důležitém kabelu více poskytovatelů služeb, ale výsledky si protiřečily. Pro vyřešení tohoto problému byla společnost Megger přizvána k opakovanému posouzení pomocí našeho nejmodernějšího řešení typu „vše v jednom“. Využitím celé škály budicích napětí – tlumeného střídavého napětí (DAC), napětí s velmi nízkou frekvencí a kosinus-obdélníkovým průběhem (VLF CR/Slope) a 0,1Hz napětí se sinusovým průběhem (VLF Sinus) – jsme zajistili komplexní a konzistentní vyhodnocení stavu kabelu.
Výsledky nejen odhalily kritická slabá místa, ale také ukázaly omezení některých metod testování, což posílilo význam výběru správného diagnostického přístupu.
Diagnostika částečných výbojů se 3 budicími napětími
Jednalo se o kabel XLPE 12/20 kV, instalovaný v roce 2004, o celkové délce 1200 metrů. Přesný počet spojek a jejich polohy nebyly známy. Pro posouzení byla jako zdroj zkušebního napětí použita verze TDM4540 namontovaná do měřicího vozu a vybavená interním vazebním členem částečných výbojů, aby byla zajištěna přesná a spolehlivá diagnostika.
Na tomto kabelovém systému byla provedena tři komplexní měření s využitím všech dostupných budicích napětí. Pro stárnoucí kabely se doporučuje tlumené střídavé napětí (DAC) pro jeho vynikající výkon, zatímco napětí s velmi nízkou frekvencí a kosinus-obdélníkovým průběhem (VLF CR/Slope) je optimální volbou pro nové kabely, například při zkouškách při uvádění do provozu.
Ačkoli je 0,1Hz napětí VLF Sinus základní možností pro začátečníky, postrádá podrobný vhled, který poskytuje napětí VLF CR/Slope, jak je demonstrováno v tomto případě.
Série grafů 1 znázorňuje mapování částečných výbojů při provozním napětí, a ukazuje stav kabelu při běžném provozu. Pomocí budicího napětí DAC i VLF CR/Slope byly jednoznačně identifikovány dvě slabiny – nacházející se ve vzdálenosti přibližně 175 m a 650 m. Tato slabá místa jsou aktivní při běžném provozu, zhoršují izolaci a nakonec způsobí selhání kabelu.
V případě 0,1Hz napětí VLF Sinus však tyto kritické problémy nebyly zjištěny.
Při zvýšení zkušebního napětí na 1,7 U0 jsou rozdíly ještě zřetelnější, jak je patrné z následující série grafů. Při použití napětí DAC a VLF CR/Slope bylo identifikováno celkem sedm kritických defektů, zatímco při použití 0,1Hz napětí VLF Sinus byly identifikovány pouze čtyři.
Důležité je však zejména to, že zápalné napětí (napětí, při kterém začínají částečné výboje) při 0,1Hz napětí VLF Sinus není v žádném ze zjištěných případů srovnatelné s výsledky získanými pomocí napětí DAC nebo VLF CR/Slope.
Na základě doporučení společnosti Megger zákazník odstranil a zkontroloval spojku ve vzdálenosti 650 m.
Bylo zjištěno několik kritických problémů při montáži, včetně znečištění (pískem) v izolačním smršťovacím tělese a nesprávných montážních rozměrů konektoru. Navíc hnědé zabarvení bylo jasným znakem aktivity částečných výbojů během běžného provozu.
Závěr
Tato případová studie podtrhuje významný vliv volby vhodného budicího napětí pro měření částečných výbojů. Schopnost napětí DAC a VLF CR/Slope odhalit více kritických vad – včetně těch, které nezaznamenala metoda využívající 0,1Hz napětí VLF Sinus – zdůrazňuje vynikající citlivost a spolehlivost těchto pokročilých metod testování.
Díky doporučením společnosti Megger byl zákazník schopen určit a zkontrolovat vadnou spojku a odhalit závažné problémy s montáží, které by vedly k selhání izolace. Jasný vizuální důkaz aktivity částečných výbojů potvrdil přesnost našeho testování a dal zákazníkovi jistotu, že může přijmout proaktivní opatření v oblasti údržby.
Tento reálný příklad potvrzuje význam používání pokročilých technik zkoušek částečných výbojů pro zajištění přesné detekce závad, zvýšení spolehlivosti systému a předcházení neočekávaným poruchám kabelů.
