Badania przy częstotliwości 1 Hz w praktyce: Zastosowania w praktyce
W poprzednich wpisach zajmowaliśmy się podstawami naukowymi badań przy częstotliwości 1 Hz i zastosowaniami tych badań w różnego rodzaju urządzeniach wysokiego napięcia (WN).
Teraz przyjrzymy się praktycznym przypadkom, w których technologia ta wiele zmieniła. Dowiesz się, w jaki sposób badania przy częstotliwości 1 Hz zmieniają ocenę stanu izolacji i usprawniają konserwację w terenie.
Badania w terenie mają kluczowe znaczenie dla weryfikacji nowych technologii i testy przy częstotliwości 1 Hz nie są wyjątkiem.
W poniższych studiach przypadków pokazujemy, w jaki sposób metoda ta ujawniła informacje, które w przypadku tradycyjnych badań współczynnika strat z użyciem częstotliwości linii (LF DF) mogłyby pozostać niezauważone.
Analizujemy trzy różne scenariusze, w których badania przy częstotliwości 1 Hz przyniosły korzyść.
Oddanie do eksploatacji nowych izolatorów przepustowych RIP 69 kV
Podczas oddawania do eksploatacji nowych izolatorów przepustowych z papieru impregnowanego żywicą (RIP) o wytrzymałości napięciowej 69 kV przed uruchomieniem przeprowadzono szereg badań w celu zapewnienia prawidłowego działania.
Badania LF DF przeprowadzono w temperaturze 3°C, a wyniki początkowo były zgodne z dopuszczalnymi limitami dla nowych izolatorów przepustowych RIP według wytycznych CIGRE.
Gdy przeprowadzono badania przy częstotliwości 1 Hz z użyciem systemu DELTA4000 [link to product page] i indywidualnej korekcji temperaturowej (ITC) w celu normalizacji wyników do temperatury 20°C, pojawiła się zaskakująca rozbieżność.
Dwa izolatory przepustowe (Y1 i Y3) wykazały znacznie wyższe wartości DF przy częstotliwości 1 Hz niż trzeci (Y2).
Po omówieniu tych wyników z zespołem stwierdzono, że izolatory przepustowe Y były nieprawidłowo ułożone podczas transportu, a w ich opakowaniu ochronnym pojawiła się woda.
Na podstawie tych informacji, w połączeniu z wynikami badań przy częstotliwości 1 Hz, podjęto decyzję o odesłaniu izolatorów do kontroli, naprawy i osuszenia.
Pokazuje to, w jaki sposób badania przy częstotliwości 1 Hz pozwalają wykryć problemy z izolacją, które mogą pozostać niezauważone w razie przeprowadzenia jedynie tradycyjnych badań LF DF, zwłaszcza w przypadku nowych urządzeń, które zazwyczaj są w pełni sprawne.
Podwyższona wilgotność w nowym transformatorze 16 MVA 138 kV
Nowy transformator 16 MVA 138 kV został sprawdzony po montażu, co miało zapewnić bezpieczne uruchomienie. Suchość izolacji stałej ma kluczowe znaczenie dla trwałości i niezawodności transformatora.
Wartości LF DF po korekcji ITC do temperatury 20°C były doskonałe. Jednak wartości wynikowe DF uzyskane przy częstotliwości 1 Hz mówiły co innego. Mimo że nadal akceptowalne, były wyższe niż oczekiwane w przypadku nowego transformatora.
Badania DFR w pełnym spektrum potwierdziły obecność 1,6% wilgoci w izolacji stałej, co znacznie przekraczało dopuszczalny poziom 10 ppm (0,001%) sugerowany w normie IEEE C57.106.
Późniejsza analiza oleju potwierdziła wyniki badań DFR i przy częstotliwości 1 Hz wskazujące na podwyższone poziomy wilgotności.
To pokazuje wysoką czułość badań przy częstotliwości 1 Hz w ramach diagnostyki problemów z wilgocią w nowym urządzeniu. Wskazuje też na potrzebę stosowania procedur osuszania przed uruchomieniem, dzięki czemu można wydłużyć okres eksploatacji transformatora.
Przekładnik napięciowy pojemnościowy (CVT) bardzo wysokiego napięcia — 765 kV
Podczas okresowej konserwacji podstacji 765 kV na powierzchni stosu C1-1 fazy B przekładnika CVT zaobserwowano niewielkie plamy oleju. Wyniki testów LF DF dla tego przekładnika były wyższe niż w przypadku bliźniaczych przekładników, ale nie alarmujące. Gdyby przeprowadzono jedynie badania LF DF, prawdopodobnie nie podjętoby dalszych działań.
Jednak badania DF przy częstotliwości 1 Hz wykazały jednoznacznie istotne pogorszenie stanu izolacji w stosie C1-1. W oparciu o wyniki badań przy częstotliwości 1 Hz wycofano urządzenie z eksploatacji w celu jego zbadania. Po demontażu wykryto pęknięcie w stosie C1-1, czego skutkiem był wyciek oleju.
Bez wykonania badań przy częstotliwości 1 Hz problem ten nie zostałby wykryty i mógłby doprowadzić do katastrofalnej awarii, groźnej dla sąsiednich urządzeń, środowiska i personelu.
Korzyści płynące z badań przy częstotliwości 1 Hz
Wnioski z analizy omówionych przypadków wskazują na kilka prawidłowości:
- Większa czułość: we wszystkich przypadkach badania przy częstotliwości 1 Hz pozwoliły wykryć problemy, które przeoczono lub których nie zidentyfikowano jednoznacznie w ramach badań LF DF.
- Wykrywanie nieprawidłowości na wczesnym etapie: badania przy częstotliwości 1 Hz umożliwiły wczesną identyfikację problemów — od wilgoci w nowym transformatorze po degradację przekładnika CVT — i konserwację proaktywną.
- Kompleksowa ocena: badania przy częstotliwości 1 Hz w połączeniu z badaniami LF DF i innymi narzędziami diagnostycznymi dają pełniejszy obraz stanu izolacji.
- Oszczędności: dzięki wczesnemu identyfikowaniu problemów badania przy częstotliwości 1 Hz pozwalają uniknąć kosztownych awarii i wydłużyć okres eksploatacji sprzętu, co pozwala zaoszczędzić miliony na kosztach wymiany i przestojów.
Wnioski
Z analizy przedstawionych przypadków Wnioski wynika, że warto włączyć badania przy częstotliwości 1 Hz do regularnych procedur konserwacji urządzeń wysokiego napięcia.
Dzięki szybszemu wykrywaniu problemów z izolacją i większej czułości technika ta pomaga kadrze kierowniczej odpowiedzialnej za infrastrukturę i zespołom utrzymania ruchu podejmować świadome decyzje, pozwalające wydłużyć okres eksploatacji sprzętu i zapobiec kosztownym awariom.
W coraz większym stopniu polegamy na infrastrukturze elektrycznej, w związku z czym technologie takie jak badania przy częstotliwości 1 Hz stają się coraz ważniejsze.
Umożliwiają one przejście od konserwacji reaktywnej do proaktywnego zarządzania infrastrukturą, co przekłada się na większą niezawodność i trwałość systemów elektroenergetycznych.
Przyszłość badań izolacji przy częstotliwości 1 Hz jest obiecująca, ponieważ zwiększają dokładność, niezawodność i efektywność działań konserwacyjnych.
Potwierdza się wysoka przydatność tych badań w terenie, a zatem można spodziewać się ich upowszechnienia, co przełoży się na większą odporność i niezawodność sieci elektroenergetycznych.
Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o rozwiązaniach firmy Megger w zakresie badań przy częstotliwości 1 Hz, wypełnij formularz.
