Sistem pentru diagnoza cablurilor pentru masuratori trifazice IRC si RVM Seba CDS

Descriere

Sistem pentru diagnoza cablurilor pentru masuratori trifazate IRC si RVM

 

Beneficii

• Analiza trifazata IRC si RVM într-un echipament portabil
• Diagnoza complet nedistructiva
• Analiza curentului de încarcare pt. detectarea punctelor locale slabe
• Meniuri pentru o ghidare usoara prin procesul de masura

 

Facilitati

• Evaluare absolut nedistructiva a starii sistemelor izolate cu
• PE / XLPE sau cu hârtie-ulei
• Operare simpla cu proceduri de masura automate
• Masuratoare paralela pe trei faze a curentului si tensiunii, cu
• durata completa a masuratorii de o ora
• Domeniu dinamic extins pentru masuratoarea IRC pe segmente
• de cabluri lungi
• Masurarea curentului de încarcare în timpul formarii
• Filtre îmbunatatite
• Capacitate marita a bateriei reîncarcabile interne pentru
• masuratori seriale
• Tensiune de formare extinsa de pâna la 5 kV – adecvata
• pentru diagnoza pe cablurile de IT

 

Diagnosticarea dielectricului în timp

Liberalizarea pietelor de energie electrica precum si noile forme

de management al patrimoniului au condus la necesitatea pentru

cicluri de viata mai lungi ale sistemelor instalate, în paralel cu

exploatarea acestora la un grad de încarcare mai ridicat. Sistemele

de diagnosticare integrale sunt instrumente valoroase pentru analiza

nedistructiva a retelelor de cabluri. Ele simplifica întretinerea pe

baza starii conditiei retelei si fac decizia reparatie sau înlocuire”mai

usoara pentru cablu sau numai pentru un tronson al acestuia.

Sistemul CDS portabil este un sistem universal pentru diagnosticarea

dielectricului pentru cablurile izolate cu PE/XLPE sau cu hârtie.

El combina într-o singura unitate compacta binecunoscuta metoda a

masurarii curentului de relaxare izotermica (Analiza IRC) cu metoda

tensiunii de revenire (Analiza RVM) pentru diagnosticarea starii de

îmbatrânire si a gradului de deteriorare a cablului.

Diagnoza IRC bazata pe masurarea curentului de relaxare este o metoda

de diagnosticare integrala a îmbatrânirii si starii de deteriorare a cablurilor

de medie tensiune izolate cu PE/XLPE. Rezultatele masuratorii îi dau

operatorului de retea informatii esentiale despre gradul de încredere

în serviciu al sectiunii de cablu analizata. Aceasta informatie este extrem

de utila în luarea deciziei finale privind reparatia sau înlocuirea

sectiunii respective.

O problema a cablurilor cu izolatie din polietilena este cresterea

arborilor de apa. Sub influenta apei, temperaturii si a intensitatii

câmpului electric acesti arbori vor deteriora izolatia. Lungimea

acestor structuri microscopice creste în timpul operarii cablului.

Transformarea subsecventa într-un arbore electric”poate duce

la strapungerea si implicit la deteriorarea segmentului respectiv

de cablu.

CDS utilizeaza un modul software neuronal pentru evaluarea

masuratorilor IRC de pe cablu. Softul de evaluare inteligent multinivel

ia în consideratie caracteristicile constructive ale obiectului

încercat, clasifica conditia acestuia si da prognosticul maximului

tensiunii reziduale.

Softul include o baza de date utilizator si una expert, cu calcularea

automata a valorilor prognosticate ale rigiditatii în conformitate

cu datele privind materialul si a standardului DIN VDE 0276,

precum si ca protocol al rezultatelor masuratorilor de diagnosticare.

Diagnoza RVM se bazeaza pe principiul masurarii tensiunii de

revenire. Dupa un ciclu de încarcare cu forma bine definita, urmat

de o descarcare de scurta durata a capacitatii, curba de

tensiune masurata va da informatii caracteristice privind starea

de îmbatrânire si continutul de umezeala din izolatia cu hârtie a

obiectului încercat.

 

Din cauza coroziunii mantalei de plumb, a pierderilor de ulei si a

descompunerii celulozei bazate pe efectele îmbatrânirii, creste

gradul de umezeala din izolatie. Aceasta duce la reducerea tensiunii

de strapungere reziduale, pâna când valoarea ramasa se apropie

de tensiunea nominala de operare, iar operarea devine riscanta.

Durata de viata a cablurilor este puternic dependenta de calitatea

productiei, a instalarii si de conditiile de serviciu.

Analiza RVM este bazata pe

factori de normalizare verificati,

ca si pe valori de tip prag. Întrucât

tensiunea de iesire a sistemului

este limitata la aproximativ

10% din tensiunea

nominala de serviciu, pericolul

de a initia deteriorarea cablului

în timpul încercarii este zero.

Cu informatia obtinuta prin diagnoza RVM, gradul de încredere

în retea poate fi evaluat corect, fapt de o vitala importanta

pentru operatorul retelei. Decizia cruciala de a înlocui numai un

segment de cablu sau întregul tronson de cablu se va baza pe

informatii tehnice solide. Bineînteles ca în acest fel se aduc

economii financiare substantiale.

Sistemul de diagnoza CDS bazat pe curentul de relaxare /

tensiunea de revenire a fost dezvoltat în cooperare strânsa cu

Universitatea din Wuppertal. Coeficientii de evaluare RVM au

fost dezvoltati în cooperare cu Universitatea din Siegen.

 

Principiul de masura

Sistemul CDS este setat pentru masuratoare IRC sau RVM printr-

o serie de comutatoare, a caror configuratie este controlata

prin software. Masuratoarea de curent IRC de joasa impedanta

este optimizata pentru curentii cu curba exponentiala din

dielectricul polarizat. Masuratoarea de tensiune (analiza RVM)

necesita o masuratoare cu un circuit de impedanta mare pentru

a determina valorile necesare analizei.

 

Îmbatrânirea integrala a polimerului modifica proprietatile morfologice

ale izolatiei, influentând raspunsul dielectricului si poate fi

determinata prin analiza domeniului caracteristic al spectrului de

polarizare.

Curentul de încarcare este masurat si memorat automat în timpul

formarii, simultan pentru fiecare faza, atât pentru analiza IRC a

XLPE cât si a masurarii RVM pentru cablurile cu hârtie. În acest fel

se poate detecta influenta punctelor locale slabe precum, arborii

de apa mari sau a mansoanelor umede.

 

Analiza IRC

A fost creata o baza de date, bazata pe un numar mare de masuratori

pe segmente de cabluri îmbatrânite în serviciu sau îmbatrânite accelerat,

care include toate informatiile importante despre obiectele

încercate. În acest fel diagnoza cablului este posibila fara a avea

masuratori de referinta efectuate anterior pe cablul încercat.

Softul neuronal utilizeaza clasificarea curbei IRC într-una din

patru clase de îmbatrânire. Fiecare clasa are o corelare statistica

cu comportarea la teste treapta a unui lot de cabluri. Aceasta corelare

este descrisa si ca o rigiditate dielectrica tipica.

Rezultatul este o baza de plecare excelenta pentru luarea deciziei

privind operarea în continuare, reparatia sau înlocuirea cablului în

cauza (sau a segmentului de cablu)

 

Analiza RVM

Evaluarea RVM depinde de valori de prag. Sunt analizate

comportarea neliniara a tensiunii de revenire fata de cresterea

tensiunii de încarcare si a formei curbei masurate. Factorul Qa

este utilizat pentru determinarea neliniaritatii, a anvelopei initiale

si a tensiunii de revenire. Se fac masuratori pentru doua tensiuni

de încarcare, care sunt în raport de 2:1 (tipic la 1 kV si la 2 kV).

Raportul anvelopelor initiale este 2,0 pentru un cablu absolut

uscat si se apropie de 1,5 cu cât creste gradul de umezeala din

izolatie. Evaluarea empirica a coeficientului Qa este:

2.00 … 1.87 uscat

1.86 … 1.65 umed

< 1.65 ud

Un alt factor pentru estimarea gradului de umiditate continuta în

izolatia din hârtie, care este în strânsa legatura cu descompunerea

celulozei este asa numitul „ factor-p” . În functie de o

multime de teste din teren el se coreleaza bine cu îmbatrânirea /

umezeala.

 

Definitia factorului-p se bazeaza pe forma curbei tensiunii de revenire,

si anume valoarea maxima a tensiunii Um [V],

perioada de timp pâna la valoarea maxima tm [s] si anvelopa

initiala s [V/s].

Daca izolatia cablului este umeda, factorul p este peste 0,2.

 

Masuratori de teren si în laborator

CDS este o unitate portabila, pentru care setarea la fata locului si

conectarea cu segmentul de cablu de analizat se face usor si rapid,

din cauza nivelului scazut al tensiunilor de încarcare. Ecranul

cablului si conductorul acestuia vor fi deconectate la capatul distant,

daca este posibil, pentru a creste calitatea semnalului. Chiar

si segmentele scurte de cablu de circa 10 m, utilizate mai ales

pentru teste de laborator, se pot masura usor.

CDS poate efectua teste pe o singura faza sau teste simultane

pe toate cele trei faze, eficientizând în acest fel timpul de masura

si de analiza.