View
57
Download
0
Category
Preview:
DESCRIPTION
b2 High Voltage GmbH (HV Diagnostics trade mark ) Приборы и оборудование. High Voltage Diagnostics Sarl Switzerland. Кабели из СПЭ. Кабели с изоляцией из СПЭ США и Канада 85% всего рынка силовых кабелей, Германии и Дании - 95% - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
High Voltage Diagnostics SarlSwitzerland
Кабели из СПЭКабели с изоляцией из СПЭ - США и Канада 85% всего
рынка силовых кабелей,- Германии и Дании - 95%- Японии, Франции,
Финляндии и Швеции в распределительных сетях среднего напряжения используется только кабель с изоляцией из СПЭ. Ведущие энергосистемы России используют СПЭ
- новые кабельные линии- замене либо капитальном
ремонте старых.
Кабели из СПЭ на напряж. 1 кВ ПОЧЕМУ ???
кабели с изоляцией из сшитого
полиэтилена активно заменяют кабели с
бумажно – масляной изоляцией и ПВХ.
Кабели из СПЭ преимущества1) высокие электрические свойства
изоляции, низкие диэлектрические потери;
2) большой запас термической стойкости
3) меньше масса и габариты кабеля в целом
4) высокая влагостойкость, нет необходимости в применении металлической оболочки;
5) возможность прокладки кабелей при температуре -20°С без предварительного подогрева
6) возможность прокладки на трассах с неограниченной разностью уровней
Материал изоляции кабеля
СПЭ Бумажно-пропитанная изоляция
ПВХ
Длительно допустимая темп нагрева жил,°С
90 80 70
Доп.темп в аварийном режиме (6 часов),°С
130 105 80
Предельно допустимая темп. жил при к.з,°С
250 200 160
Допустимые токовые нагрузки в зависимости от сечения жилы
120-125%
105-110% 100%
Относительная диэлектрическая проницаемость, 20°С
2,3 4,0 4,5
Тангенс диэлектрических потерь, 20°С
0,001 0,008 0,01
Минимально допустимая температура прокладки без предварительного подогрева жил,°С
-20 0 -15
СНЧ испытания и Диагностика Испытания
Разрушающий метод
Долговременное высокое
напряжение, прожиг
Приемо-Сдаточные
Профилактика Внеочередные
ДиагностикаНеразрушающий метод
TD PDИнтегральная
оценка изоляцииЛокализация
поврежденныхучастков
«ВОДЯНЫЕ ДЕРЕВЬЯ» в полиэтиленовой изоляции
(испытание постоянным напряжением вызывает повреждение изоляции и выход кабеля из строя)
электрическое поле условия для вода развитиямеханические дефекты «водяных деревьев"время
внешний полупроводящий слой
изоляциявнутренний полупроводящий слой
токопроводящая жила
«дерево типа бабочка»
«развитые деревья"
«Водяное дерево» типа бабочки в толще
полиэтиленовой изоляции кабеля 35 кВ
Формирование пробоя в канале
«водяного дерева»
Испытание напряжением постоянного тока недопустимо:
1. Не позволяет выявить даже серьезные дефекты (Может ли испытание повышенным постоянным напряжением, приложенным между жилой и экраном, выявить дефект? НЕТ, так как указанный дефект не нарушает целостности изоляции)
2. Вероятно образование объемных зарядов (так как в процессе испытаний постоянным током в изоляции формируются остаточные емкостные заряды, что приводит к резкому уменьшению ресурса такого кабеля)
Доказано, что испытания высоким постоянным напряжением уменьшают срок эксплуатации кабелей и значительно увеличивают рост водных триингов. ЧТО ЖЕ ДЕЛАТЬ ?
Кабели с СПЭ изоляцией
СИНУС ??? Преимущества синусоидального
испытательного напряжения
• Чистое переменное напряжение без постоянной составляющей
•
Косинусоидально-прямоугольная форма волны зависима от нагрузки не симметрична
СИНУС ??? ФОРМА ВОЛНЫ НЕ ЗАВИСИТ ОТ НАГРУЗКИСРАВНЕНИЕ ФОРМ ВОЛНЫ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ СНЧ, 0.1ГЦ
Статистика СНЧ испытаний показывает, что из 100% случаев пробоя изоляции, 90% приходятся
на первые полчаса испытания
0
10
20
30
40
50
60
70
80
12 30 45 60T ime to Breakdow n / min
68%
22% 6% 4%
СИНУС ??? Высокая скорость выявления дефектовКакова продолжительность испытания???
Процент пробоя кабелей с СПЭ изоляцией в зависимости от продолжительности испытаний синусоидальным СНЧ
напряжением
Почему 0,1Гц, а не 50Гц ???Компактные размеры испытательного оборудования
P = L (2πf.C) U2 = 1 (2 * 3.14 * 50 * 0.33) 142 = 20 kVA
Кабель 14кВ Протяженностью 1000м и сечением 95мм2(C = 330нФ/км типичная емкость)
ВЫВОД – 50Гц БОЛЬШАЯ, ТЯЖЕЛАЯ, ДОРОГАЯ
HIGH VOLTAGE DIAGNOSTICS SARL
B2 electronic GmbHwww.b2hv.at
Бум МаслПВХБум МаслПВХ
КабельКабель НапряжениеНапряжение ВремяВремя
5,6 – 8 x U0
2 x U0
3 x U0
5,6 – 8 x U0
2 x U0
3 x U0
Постоянное45 - 65HГц0,1 Гц
Постоянное45 - 65HГц0,1 Гц
15 – 30 мин
30 мин
30 мин
15 – 30 мин
30 мин
30 минСПЭСПЭ 2 x U0
3 x U0
2 x U0
3 x U0
45 – 65 Гц0,1 Гц45 – 65 Гц0,1 Гц 60 мин
60 мин
60 мин
60 мин
СНЧ испытанияСНЧ испытанияСНЧ (0,1Гц) Напряжение согласно стандарту DIN VDE 0276 (HD 620 S1)
СНЧ испытания и Диагностика
ИспытанияРазрушающий метод
ДиагностикаНеразрушающийметод
TD PDИнтегральная оценка изоляции
Локализацияповрежденныхучастков
ОпределениеОпределение tg tg δδ
время/сек.0 10
напряжение
ток
= 1
C Rtg δ = активная мощность
реактивная мощность =
φ
δ = 90°- φ
δ
Iакт.
Iреакт.I
b2 electronic GmbH
TAN DELTATAN DELTAСистема диагностики
• Самый простой и быстрый способ оценить состояние изоляции кабеля
• Не разрушающий (щадящий) метод
• Метод для определения “Water Trees” водяных деревьев
• Предварительная диагностика – план будущих работ / ремонта / замены
b2 electronic GmbH
TAN DELTATAN DELTA
x 10-3
СПЭ меньше
Бум.Масл меньше, чем
x 10-3 1,21,2
5050
Хорошие кабели:
Критерии оценки состояния Критерии оценки состояния СПЭСПЭ кабелейкабелей
Состояние кабелей хорошее:
tg δ (2 Uo) < 0,12 % и / или
[tg δ (2 Uo) - tg δ (Uo)] < 0,06 %
Плохое состояние
(незамедлительная замена):
tg δ (2 Uo) > 0,22 % и / или
[tg δ (2 Uo) - tg δ (Uo)] > 0,1 %
Для всех остальных случаев необходим повышенный контроль
и замена исходя из текущих возможностей
tan d . 10-3
0
1
2
3
4
5
6
7
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3
U / U 0
0,1
Hz
diss
ipat
ion
fact
or
reference cable (new)
slightly service-aged (1)
moderately service-aged (2)
moderately service-aged (3)
strongly service-aged (4)
Измерение частичных разрядов (ЧР) в каб. до 35кВИзмерение частичных разрядов (ЧР) в каб. до 35кВ- Локализация мест принципом рефлектометрии
-Заряд измеряется в кулонах
-Диагностика при Uo – номинального высокого напряжения КЛ
Измерение частичных разрядов (ЧР) в каб. до 35кВИзмерение частичных разрядов (ЧР) в каб. до 35кВСамое сложное – ОЦЕНКА результата диагностики
Максимальное значение ЧР в локальном месте КЛ, пКл
Необходимый срок диагностирования или ремонта КЛ
До 1200КЛ подлежит повторному диагностированию в течение 5 лет
От 1200 до 7500 КЛ подлежит повторному диагностированию в течение одного года
От 7500 до 15000 КЛ подлежит ремонту в течение одного года с последующей диагностикой
Свыше 15000 КЛ не подлежит эксплуатации
в табл. Приведены градации по срокам диагностирования и ремонта КЛ в зависимости от среднему количеству ЧР в локальном месте.
Измерение частичных разрядов (ЧР) в каб. до 35кВИзмерение частичных разрядов (ЧР) в каб. до 35кВ
ПЛЮС
ИЗМЕРЕНИЕ ТАНГЕНСА УГЛА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ
2 способа диагностики – для ДОПОЛНЕНИЯ ДРУГ ДРУГА
Тангенс - БЫСТРО, ТОЧНО, ИНТЕГРАЛЬНАЯ ОЦЕНКА
ЧР - Точное местоположение дефекта, сложный анализ
Производитель
HV Diagnostics расположена в Швейцарии
Плодотворно работает в области изготовления МОБИЛЬНОГО
оборудования для высоковольтных испытаний и диагностики.
HIGH VOLTAGE DIAGNOSTICS SARL
Оборудование
• Универсальные высоковольтные СНЧ установки серии HVA на 30, 60 и 90кВ
• Системы измерения тангенса угла диэлектрических потерь серии TD(Интегральная оценка)
• Системы поиска места повреждения методом частичных разрядов серии PD
• Тестирование трансформаторного масла
HIGH VOLTAGE DIAGNOSTICS SARL
HVA серияУниверсальная высоковольтная система 4 в 1.
Серия состоит из 4 модификаций
1) СНЧ испытания (сверх-низкой частоты VLF) кабеля из сшитого полиэтилена (СПЭ) переменным напряжением
2) Испытание постоянным напряжением обоих полярностей
3) Тестирование как жил так и оболочки кабеля4) Улучшение определения места прожига изоляции,
перевод места пробоя в низкоомное
Установка Тест.напряжение ампл и действ знач.
Макс длина кабеля при частоте 0,1Гц
HVA 30 До 30кВ (дейст 21кВ)
6 и 10кВ
1,5км
HVA 30-5 До 30кВ (дейст 21кВ) 11 км – увел мощность
HVA 60 До 60кВ (дейст 42кВ)
6и 10кВ универсальн
3 км
HVA 90 До 90кВ (дейст 63кВ)
КЛ 35кВ
3,3 км
Серия HVA. • Эффективна и универсальна – испытание ВСЕХ
высоковольтных кабелей Согласно инструкции УП-Б-1 «По испытаниям кабельных линий, оборудования
распределительных устройств, защитных средств и определению мест повреждений на кабельных линиях» разработанной ОАО «Московской городской электросетевой компанией» и утвержденной 27 октября 2006г. , испытание кабелей с СПЭ изоляцией напряжением 10 - 35 кВ проводится трехкратным повышенным фазным напряжением сверхнизкой частоты - 3хUo, частотой 0,1Гц,
Например , чтобы испытать кабель напряжением 10 кВ необходимо приложить испытат. напряжение, которое вычисляется по формуле Uном / 1,73 х 3 = 17,3 кВ,
Вычисление испытательного трехкратного фазного напряжения СНЧ - 3хU0(кВ) каб.лин. Крат. 3хU0(кВ)
35 1,73 60,62177826 10 1,73 17,32050808 6 1,73 10,39230485 Пересчет амплитудного в действующее значение Наименование U(кВ) амп. U(кВ)эффективноеHVA-90 90 1,41 63,63961031 HVA-60 60 1,41 42,42640687HVA-30 30 1,41 21,21320344
• НЕБОЛЬШОЙ ВЕС УСТАНОВОК И НИЗКАЯ ЦЕНА. НЕ ТРЕБУЕТ ПРИОБРЕТЕНИЯ МОБИЛЬНОЙ ЛАБОРАТОРИИ
b2 electronic GmbH
HVA HVA СерияСерияКакие установки для какого кабеля
23kВдейств
33kВпик13kВ кабель
113kВ кабель1
23kVrms
33kVpeak13kВ кабель
1 13kВ кабель1
44kVrms
62kVpeak 26кВ cable126кВ cable1
64kVrms
90kVpeak 36кВ cable136кВ cable1
66kVrms
94kVpeak 66кВ cable266кВ cable2
141kVrms
200kVpeak138кВcable
2138кВcable2HVA200
HVA30-5
HVA60
HVA90
HVA94
HVA30
1 рассчит. Для 3 x U01 рассчит. Для 3 x U0
2 рассчит. Для 1,7 x U02 рассчит. Для 1,7 x U0
рностей
Прямоугольное напряжение 0,1 Гц:
Постоянное напряжение обоих поля
Синусоидальное напряжение 0,1 Гц,
Универсальность установки
Задаются ВСЕ формы испытательного напряжения
Графический дисплей установки
На дисплее установки в режиме реального времени отображается форма сигнала и все измеряемые и заданные параметры, такие как :вид тестирующего сигнала, напряжение (1% погрешность), ток, емкость кабеля, изоляция,
время тестирования
HVA 30Универсальная высоковольтная система 4 в 1 до 30кВ
1) Идеальный, симметричный , полностью синусоидальный выходной высоковольтный сигнал на всем диапазоне , вне зависимости от нагрузки.
2) Огромный потенциал тестирования по емкости (до 12мкФ), что соответствует 30км стандартного высоковольтного кабеля •
3) Компактная установка весом ВСЕГО 19кг
Встроенная автоматическая система выбора оптимальной тестовой частоты прибора (СНЧ) в зависимости от величины нагрузки (от 0,1 до 0,01Гц) – ТОЛЬКО СИНУС
ЗАЧЕМ ???
Серия HVA. Резюме
HIGH VOLTAGE DIAGNOSTICS SARL
Прибор автоматически выбирает оптимальную частоту тестирования в соответствии с нагрузкой для тестирования протяженных кабелей
ЗАЧЕМ ???Пример расчета возможной макс длины кабеля HVA 60:
1.0 µF @ 0.1 Гц @ 44кВ RMS (Примерно 3км кабель)2.0 µF @ 0.05 Гц @ 44кВ RMS (Прим. 6 км кабель)5.0 µF @ 0.02 Гц @ 44кВ RMS (Прим 15 км кабель)
Рассчитано для типичного кабеля с емкостью: 330нФ/км
P 2 π F (Hz ) C (µF /km)V2 (kV)L (км)= 1216,34 2 3,1416 0,1 0,33 44 3,030085 км
Длина (км) = P / (2. π . F . C (µF /km) . V2)
HVA 30 Преимущества1) Симметричное выходное напряжение
синусоидальной формы волны гарантирует, что накопления постоянной составляющей не произойдет. Это помогает избежать формирования объемного заряда и, следовательно, каких-либо повреждений.
2) Только с синусоидальной формой выходного напряжения возможно измерении тангенса угла диэлектрических потерь в кабеле и его диагностика методами частичного разряда (данные опции поставляются за доп деньги), с прямоугольной нет!
3) Важная опция – питание от аккумуляторов
4) В установке не используются никакие подвижные механические части или масло для генерации или изоляции высокого напряжения. Нет тех обслуж.
5) ПО в комплекте
6) Выявление внешнего напряжения до 15кВ !!!
HVA 30-5 высокой мощности
Установка высокой мощности – позволяет тестировать кабели, длиной до 50 км при
пониженной частоте тестирования
3.4 мкФ @ 0.1 Гц @ 23kВ действ (Прим 11 км
кабель)*
5.0 мкФ @ 0.1 Гц @ 19kВ действ (Прим 17 км кабель)*
15.00 мкФ @ 0.02 Гц @ 19kВ действ (Ок. 50 км кабель)*
* Рассчитано для типичного кабеля с емкостью 330пФ/м
HVA 60 Универсальная высоковольтная система 4 в 1 до 60кВ
1.0 мкФ @ 0.1 Гц @ 44kВ действ (Прим 3 км кабель)*
2.0 мкФ @ 0.05 Гц @ 44kВ действ (Прим 6000 м кабель)*
ПРЕИМУЩЕСТВА1) УСПЫТАНИЕ ВСЕХ ТИПОВ КАБЕЛЯ – СПЭ
или бумажно-масляной изол. шестикратным напряжением пост тока
Все установки имеют спец разъем для подключения высоковольтного кабеля, что позволяет при его повреждении просто заменить его, а не отправлять всю установку производителю.
Никакого теплового ограничения в течение времени эксплуатации!
HVA 90 Универсальная высоковольтная система 4 в 1 до 90кВ
1.0 мкФ @ 0.1 Гц @ 63kВ действ (Прим 3 км кабель)*
10.0 мкФ @ 0.01 Гц @ 63kВ действ (Прим 33км кабель)*
ПРЕИМУЩЕСТВАЕдинственная на сегодняшний деньустановка позволяющая корректноиспытать кабель на 35кВ
Серия HVA. Резюме• При тестировании кабеля установка может тестировать как
кабели из сшитого полиэтилена, так и с бумажно-маслянной изоляцией. В дополнение установка HVA может использоваться для тестирования как основной изоляции кабеля, так и его оболочки. Полностью симметричный вид выходного тестирующего сигнала.
• Емкости• Выключатели, вакуумные камеры• Трансформаторы• Двигатели
• Изоляторы
HIGH VOLTAGE DIAGNOSTICS SARL
b2 electronic GmbH
TAN DELTATAN DELTAИзмерение
b2 electronic GmbH
Напряжение
• 23кВ дейтв (TD30) 44kВ действ(TD60)• 2 „C“ батареи (10 часов)Tan Delta
• Разрешение: 1 x 10-5
• Точность: ± 1 x 10-4 (нагруз. > 15нФ)Частота• 0,1ГцНагрузка
• от15нФ до 5мкФ (minimum 1µA RMS)
TAN DELTATAN DELTAСистема измерения TD
b2 electronic GmbH
ВЕС 3кг! (TD60 5кг)
Програмное обеспечение„TD Control Center“
Подключил и измеряй! Все просто!!!
TAN DELTATAN DELTAСиситема диагностики
Зависимость Зависимость tgtgδδ от тестового напряжения от тестового напряжения для новой и состаренной изоляции для новой и состаренной изоляции
кабелей напряжением 6 – 35 кВкабелей напряжением 6 – 35 кВ
tan d . 10-3
0
1
2
3
4
5
6
7
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3
U / U 0
0,1
Hz
diss
ipat
ion
fact
or
reference cable (new)
slightly service-aged (1)
moderately service-aged (2)
moderately service-aged (3)
strongly service-aged (4)
JICABLE, Versailles, June 1995, paper B.9.6.
B2 electronic GmbHwww.b2hv.at
Частичные разрядыЧастичные разрядыHigh Voltage Filter & Coupling Capacitor
*Example PD-Flex system
b2 electronic GmbH
Уровень ЧР Подаваемое напряжение
Экран рефлектометра
Экран уровня ЧР
Длина кабеля
Propagation velocity
Coupling Capacitor
ЧР амплитуда & расположение
TDR signature
Частичные разрядыЧастичные разрядыPD30/60/90
BA60 : 60кВ максимум (30кВ – 0 – 30кВ)
BA75 : 75кВ максимум (37,5кВ – 0 – 37,5кВ)
BA80 : 80кВ максимум (40кВ – 0 – 40кВ)
BA100 : 100кВ макс. (50кВ – 0 – 50кВ)
B2 electronic GmbHwww.b2hv.at
Тестеры маслаТестеры маслаBA60 BA75 BA80 BA100
B2 electronic GmbHwww.b2hv.at
BABA Серия Серия
Вес: 22кг
ГОСТ 6581-75
Дисплей, супер быстрое отключение (< 5мкс)*
*необх для силиконовых масел
B2 electronic GmbHwww.b2hv.at
Встроенный принтер
Аккумулятор / 230 В / 12 В пост
Bluetooth / USB ФЛЕШ
BABA Серия Серия
High Voltage Diagnostics SarlSwitzerland
Recommended