İş başında gelişmiş kablo testi ve tanılama: Hizmette eskimiş kabloların durum değerlendirmesi

Arızaları en aza indirmek, varlık ömrünü uzatmak ve şebeke güvenilirliğini sağlamak için etkili güç kablosu bakımı çok önemlidir. OG kablo testi ve tanılama serisindeki son blog yazımızda tüm uyarım gerilimlerinin kullanılmasının test ve tanılamada nasıl önemli bir avantaj sağladığını vurguladık. Bu blog yazısında, hizmette eskimiş orta gerilimli bir kablo üzerinde bu yöntemler kullanılarak bir durum değerlendirmesinin yapıldığı gerçek hayattan bir örnek olay incelemesi sunulmaktadır.

Teknisyenler DAC, VLF CR/Eğim ve 0,1 Hz VLF Sinüs dalga uyarım gerilimleri uygulayarak izolasyon bütünlüğünü değerlendirmiş ve kritik bir arızanın konumunu tespit etmiştir. Bulgular, test yöntemleri arasındaki algılama hassasiyetindeki önemli farklılıkları vurgulamakta ve kablo sistemi güvenilirliğini korumak için doğru tanılama yaklaşımını seçmenin önemini altını çizmektedir.

3 uyarma gerilimiyle Tan Delta ve kısmi deşarj tanılaması

Şirketin bakım stratejisinin bir parçası olarak, hizmet ömrü dolmuş bir elektrik kablosunda durum değerlendirmesi yapıldı. Test edilen kablo, toplam 995 metre uzunluğunda ve 2007'de döşenen bir 12/20 kV XLPE kablosudur. Bağlantı sayısı ve konumları bilinmiyordu. Değerlendirme için test gerilim kaynağı olarak dahili PD kuplörle donatılmış TDM4540'ın araca monte edilmiş bir versiyonu kullanılmıştır.

Değerlendirme kapsamında, izolasyon durumunun değerlendirilmesi ve potansiyel bozulmaların tespit edilmesi için Dielektrik Kayıp Ölçümü (Tan Delta) de yapılmıştır. Farklı stres koşulları altında izolasyon kusurlarının belirlenmesi için DAC, VLF CR/Eğim ve 0,1 Hz VLF Sinüs dalgasını kapsayacak şekilde tüm uyarma gerilimleri kullanılarak Kısmi Deşarj (PD) testi de yapılmıştır.

Bu tanılama testleri, kablonun eskime durumu ve olası arıza riskleri hakkında önemli bilgiler sağlar. Bu veriler, bilgiye dayalı bakım planlamasını destekleyerek varlık ömrünü uzatmaya, arıza süresini en aza indirmeye ve sistem güvenilirliğini sağlamaya yardımcı olur.

Dielektrik kayıp ölçümü

Dielektrik kayıp ölçümü, tüm fazlarda yüksek kayıplar olduğunu ortaya çıkarmış ve IEEE 400.2-2014 Ek I uyarınca kritik kabul edildiği için ek araştırma gerektirdiği öngörülen sonuçlara ulaşılmıştır. Özellikle de L2 fazındaki kayıpların diğer iki faza kıyasla önemli ölçüde yüksek olduğu ve bunun da bağlantı veya terminal hatası gibi bölgesel bir soruna işaret ettiği gözlemlenmiştir.

Dielektrik kayıp ölçümü yalnızca kablonun durumu hakkında genel bir değerlendirme sağladığından

sorunu tam olarak belirleyemez. Arıza konumunun tam olarak tespit edilmesi için Kısmi Deşarj (PD) ölçümü veya dayanım testi önerilir. Bir dayanım testinin

yalnızca test sırasında hemen arızaya neden olacak kadar ciddi olan sorunları tespit edebileceği unutulmamalıdır.

Kısmi deşarj ölçümü

Altyapı şirketi, sahip olduğu TDM ünitesinin özelliklerinden tam olarak yararlanabilmek için kablo üzerinde üç uyarma gerilimiyle PD ölçümü gerçekleştirmeye karar verdi. Grafik serisi 1'de DAC, VLF CR/Eğim ve 0,1 Hz VLF Sinüs dalga uyarma gerilimi için Uo nominal gerilimindeki PD eşlemeleri gösterilmiştir. Hem DAC hem de VLF CR/Eğim testi sonucunda, L2 fazının yaklaşık 280. metresinde bir kusur olduğu ve kusurun daha önce dielektrik kayıp ölçümüyle gözlemlenen anormallikle paralel olduğu, muhtemelen de bir bağlantıdaki sorundan kaynaklandığı tespit edilmiştir.

İlginç bir şekilde bu zayıf noktanın 0,1 Hz VLF Sinüs dalgası uyarma gerilimi kullanılarak tespit edilmemiş olması, farklı test yöntemlerinin hassasiyet açısından farklılıklarını vurgulamaktadır.

Grafik serisi 2'de, orta gerilim kablolarının PD ölçümleri için standart maksimum test gerilimi olan Uo nominal geriliminin 1,7 katı bir test gerilimindeki PD eşlemeleri gösterilmiştir. Beklendiği gibi, hem DAC hem de VLF CR/Eğim testinde bölgesel zayıf noktadaki (~280 m) PD konsantrasyonu ve yoğunluğu, nominal gerilimle yapılan ölçümlere kıyasla artmıştır.

Ne var ki DAC ve VLF CR/Eğim testinde tespit edilen zayıf noktanın 0,1 Hz VLF Sinüs dalgası ile 1,7 U0 seviyesinde bile tespit edilememesi, algılama kapasiteleri açısından test yöntemleri arasındaki önemli bir farkı vurgulamıştır.

Dielektrik kayıp ve PD ölçümlerinin sonuçları üzerine harekete geçen altyapı şirketi, yaklaşık 280. m'de bulunan ve hatalı bir bağlantıdan kaynaklandığı tespit edilen zayıf noktaya müdahale etme kararı aldı. Detaylı incelemeler sonucunda, boşlukların doldurulması için yetersiz montaj macunu ve mastik bant kullanımından kaynaklanan işçilik sorunları tespit edilmiştir.

Bağlantı yenilendikten sonra bir PD ölçümü daha gerçekleştirilerek zayıf noktanın başarılı bir şekilde ortadan kaldırıldığı ve kablonun artık optimum durumda olduğu doğrulanmıştır.

Sonuç

Bu örnek olay, dielektrik kayıp ve PD ölçümlerini birlikte kullanmanın, bu örnekte tespit edilen hatalı bağlantıya benzer kritik kablo sorunlarını ve sorunların konumunu tespit etme konusunda ne kadar etkili olduğunu göstermektedir. DAC ve VLF CR/Eğim teknolojisinden yararlanılan PD ölçümünde, PD etkinliğinin çoktan Uo nominal gerilim seviyesine ulaştığı gösterilen zayıf noktanın konumu başarıyla işaretlenmiş, bu sayede de herhangi bir arıza oluşmadan bağlantının yenilenmesi yönünde proaktif bir karar alınabilmiştir.

Önemli bir nokta da 0,1 Hz VLF Sinüs dalgası uyarma geriliminin bu kritik arızayı tespit edememiş olmasının bu yönteme güvenme konusundaki sınırlamaları vurgulamasıdır. Bu örnek olay, arızaların doğru tespit edilebilmesi ve kablo sistemlerinin bütünlüğünün korunması için doğru tanılama araçlarını seçmenin önemini vurgulamaktadır.

OG kablo testi ve tanılama serimizin bir sonraki blog yazısında, Megger'ın tüm uyarım gerilimlerini kullanan, daha önce gözden kaçırılan bir kusuru etkili bir şekilde tespit eden ve sonuç olarak büyük bir arızayı önleyen çözümlerini gösteren başka bir örnek olay incelemesini ele alacağız.