Test e diagnostica avanzati dei cavi in azione: diagnostica di scarica parziale
Le misurazioni della scarica parziale (PD) precise e affidabili sono essenziali per identificare i punti deboli dei cavi di alimentazione prima che si verifichino costosi guasti. Le incongruenze nei risultati dei test, tuttavia, possono generare incertezza, cosicché i gestori delle risorse incontrano difficoltà nel prendere decisioni oculate per quanto riguarda la manutenzione. Questo case study, parte della serie Test e diagnostica dei cavi MV, evidenzia come l'utilizzo della giusta metodologia di test sia fondamentale per ottenere risultati affidabili.
Presso il sito chiave di un cliente più fornitori di servizi hanno eseguito misurazioni PD su un cavo fondamentale, ottenendo però risultati contrastanti. Per risolvere il problema, il cliente si è rivolto a Megger affidandole una valutazione ripetuta con l’uso della sua soluzione all-in-one all'avanguardia. Facendo ricorso a un insieme completo di tensioni di eccitazione, ossia CA smorzata (DAC), coseno-rettangolare a frequenza molto bassa (CR/Slope VLF) e onda sinusoidale VLF a 0,1 Hz, Megger ha prodotto una valutazione completa e coerente delle condizioni del cavo.
I risultati non solo hanno messo in luce punti deboli critici, ma hanno anche dimostrato i limiti di determinati metodi di test, rafforzando l'importanza della scelta dell’approccio diagnostico corretto.
Diagnostica di scarica parziale con 3 tensioni di eccitazione
Il cavo oggetto del test era un cavo XLPE da 12/20 kV, installato nel 2004, con una lunghezza totale di 1.200 metri. Il numero esatto di giunti e le relative posizioni non erano noti. Per la valutazione è stata utilizzata come fonte di tensione del test una versione montata su furgone del modello TDM4540, dotata di un accoppiatore di scarica parziale interno, a garanzia della precisione e dell'affidabilità della diagnostica.
Su questo sistema di cavi sono state effettuate tre misurazioni complete, utilizzando tutte le tensioni di eccitazione disponibili. Nel caso di cavi datati, si consiglia la tensione CA smorzata (DAC) per ottenere prestazioni superiori, mentre la tensione CR/Slope VLF è la scelta ottimale per i cavi nuovi, per esempio durante i test di messa in servizio.
Sebbene l'onda sinusoidale VLF a 0,1 Hz sia un'opzione di base per i principianti, non offre le informazioni approfondite fornite dalla tensione DAC e Slope VLF, come dimostrato in questo caso
La serie di grafici 1 illustra la mappatura della scarica parziale alla tensione di esercizio, evidenziando le condizioni del cavo durante il normale funzionamento. Due vulnerabilità in particolare, situate a circa 175 m e 650 m, sono state chiaramente identificate utilizzando sia la tensione di eccitazione DAC che CR/Slope VLF. Questi punti deboli sono attivi durante il normale funzionamento, degradano l'isolamento e infine causano guasti al cavo.
Con l'onda sinusoidale VLF a 0,1 Hz, tuttavia, questi problemi critici non sono stati rilevati.
Con una tensione del test aumentata e pari a 1,7 Uo, le differenze diventano ancora più chiare, come si può vedere nella seguente serie di grafici. Sono stati identificati in totale sette difetti critici con DAC e CR/Slope VLF, mentre solo quattro sono stati identificati con l'onda sinusoidale VLF a 0,1 Hz.
Ciò che è particolarmente importante, tuttavia, è che la tensione di innesco (la tensione alla quale iniziano le scariche parziali) con l’onda sinusoidale VLF a 0,1 Hz non è paragonabile ai risultati ottenuti con la tensione DAC o Slope in nessuno dei casi identificati.
Sulla base delle indicazioni di Megger, il cliente ha rimosso e ispezionato il giunto a 650 m.
Sono emersi vari problemi critici di assemblaggio, tra cui la contaminazione (sabbia) all'interno del corpo termoretraibile isolante e le errate dimensioni di assemblaggio del connettore. Inoltre, lo scolorimento marrone era un chiaro segno di attività di scarica parziale durante il normale funzionamento.
Conclusione
Questo case study sottolinea l'impatto significativo della scelta della tensione di eccitazione adeguata per le misurazioni della scarica parziale. La capacità di DAC e CR/Slope VLF di rilevare più difetti critici, inclusi quelli non rilevati dall'onda sinusoidale VLF a 0,1 Hz, sottolinea la maggiore sensibilità e affidabilità di questi metodi avanzati di test.
Seguendo le raccomandazioni di Megger, il cliente è stato in grado di identificare e ispezionare un giunto difettoso, scoprendo gravi problemi di assemblaggio che avrebbero causato un guasto all'isolamento. Le chiare evidenze visive dell'attività di scarica parziale hanno confermato l'accuratezza dei test Megger, permettendo al cliente di effettuare con fiducia un intervento di manutenzione proattivo.
Questo esempio dal mondo reale ribadisce l'importanza di utilizzare tecniche avanzate di test PD per garantire un rilevamento accurato dei guasti, migliorare l'affidabilità dei sistemi e prevenire guasti imprevisti dei cavi.
