Sistem pentru diagnoza cablurilor pentru măsurători trifazate IRC şi 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

 

Facilităţi

• Evaluare absolut nedistructivă a stării sistemelor izolate cu
• PE / XLPE sau cu hârtie-ulei
• Operare simplă cu proceduri de măsură automate
• Măsurătoare paralelă pe trei faze a curentului şi tensiunii, cu
• durată completă a măsurătorii de o oră
• Domeniu dinamic extins pentru măsurătoarea IRC pe segmente
• de cabluri lungi
• Măsurarea curentului de încărcare în timpul formării
• Filtre îmbunătăţite
• Capacitate mărită a bateriei reîncărcabile interne pentru
• măsurători seriale
• Tensiune de formare extinsă de până la 5 kV – adecvată
• 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 aceşti arbori vor deteriora izolaţia. Lungimea

acestor structuri microscopice creşte în timpul operării cablului.

Transformarea subsecventă într-un arbore electric”poate duce

la străpungerea şi implicit la deteriorarea segmentului respectiv

de cablu.

CDS utilizează un modul software neuronal pentru evaluarea

măsurătorilor IRC de pe cablu. Softul de evaluare inteligent multinivel

ia în consideraţie caracteristicile constructive ale obiectului

încercat, clasifică condiţia acestuia şi dă prognosticul maximului

tensiunii reziduale.

Softul include o bază de date utilizator şi una expert, cu calcularea

automată a valorilor prognosticate ale rigidităţii în conformitate

cu datele privind materialul şi a standardului DIN VDE 0276,

precum şi ca protocol al rezultatelor măsurătorilor de diagnosticare.

Diagnoza RVM se bazează pe principiul măsurării tensiunii de

revenire. După un ciclu de încărcare cu formă bine definită, urmat

de o descărcare de scurtă durată a capacităţii, curba de

tensiune măsurată va da informaţii caracteristice privind starea

de îmbătrânire şi conţinutul de umezeală din izolaţia cu hârtie a

obiectului încercat.

 

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

descompunerii celulozei bazate pe efectele îmbătrânirii, creşte

gradul de umezeală din izolaţie. Aceasta duce la reducerea tensiunii

de străpungere reziduale, până când valoarea rămasă se apropie

de tensiunea nominală de operare, iar operarea devine riscantă.

Durata de viaţă a cablurilor este puternic dependentă de calitatea

producţiei, a instalării şi de condiţiile de serviciu.

Analiza RVM este bazată pe

factori de normalizare verificaţi,

ca şi pe valori de tip prag. Întrucât

tensiunea de ieşire a sistemului

este limitată la aproximativ

10% din tensiunea

nominală de serviciu, pericolul

de a iniţia deteriorarea cablului

în timpul încercării este zero.

Cu informaţia obţinută prin diagnoza RVM, gradul de încredere

în reţea poate fi evaluat corect, fapt de o vitală importanţă

pentru operatorul reţelei. Decizia crucială de a înlocui numai un

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

informaţii tehnice solide. Bineînţeles că în acest fel se aduc

economii financiare substanţiale.

Sistemul de diagnoză CDS bazat pe curentul de relaxare /

tensiunea de revenire a fost dezvoltat în cooperare strânsă cu

Universitatea din Wuppertal. Coeficienţii de evaluare RVM au

fost dezvoltaţi în cooperare cu Universitatea din Siegen.

 

Principiul de măsură

Sistemul CDS este setat pentru măsurătoare IRC sau RVM printr-

o serie de comutatoare, a căror configuraţie este controlată

prin software. Măsurătoarea de curent IRC de joasă impedanţă

este optimizată pentru curenţii cu curbă exponenţială din

dielectricul polarizat. Măsurătoarea de tensiune (analiza RVM)

necesită o măsurătoare cu un circuit de impedanţă mare pentru

a determina valorile necesare analizei.

 

Îmbătrânirea integrală a polimerului modifică proprietăţile morfologice

ale izolaţiei, influenţând răspunsul dielectricului şi poate fi

determinată prin analiza domeniului caracteristic al spectrului de

polarizare.

Curentul de încărcare este măsurat şi memorat automat în timpul

formării, simultan pentru fiecare fază, atât pentru analiza IRC a

XLPE cât şi a măsurării RVM pentru cablurile cu hârtie. În acest fel

se poate detecta influenţa punctelor locale slabe precum, arborii

de apă mari sau a manşoanelor umede.

 

Analiza IRC

A fost creată o bază de date, bazată pe un număr mare de măsurători

pe segmente de cabluri îmbătrânite în serviciu sau îmbătrânite accelerat,

care include toate informaţiile importante despre obiectele

încercate. În acest fel diagnoza cablului este posibilă fără a avea

măsurători de referinţă efectuate anterior pe cablul încercat.

Softul neuronal utilizează clasificarea curbei IRC într-una din

patru clase de îmbătrânire. Fiecare clasă are o corelare statistică

cu comportarea la teste treaptă a unui lot de cabluri. Această corelare

este descrisă şi ca o rigiditate dielectrică tipică.

Rezultatul este o bază de plecare excelentă pentru luarea deciziei

privind operarea în continuare, reparaţia sau înlocuirea cablului în

cauză (sau a segmentului de cablu)

 

Analiza RVM

Evaluarea RVM depinde de valori de prag. Sunt analizate

comportarea neliniară a tensiunii de revenire faţă de creşterea

tensiunii de încărcare şi a formei curbei măsurate. Factorul Qa

este utilizat pentru determinarea neliniarităţii, a anvelopei iniţiale

şi a tensiunii de revenire. Se fac măsurători pentru două tensiuni

de încărcare, care sunt în raport de 2:1 (tipic la 1 kV şi la 2 kV).

Raportul anvelopelor iniţiale este 2,0 pentru un cablu absolut

uscat şi se apropie de 1,5 cu cât creşte gradul de umezeală din

izolaţie. Evaluarea empirică 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 conţinută în

izolaţia din hârtie, care este în strânsă legătură cu descompunerea

celulozei este aşa numitul „ factor-p” . În funcţie de o

mulţime de teste din teren el se corelează bine cu îmbătrânirea /

umezeala.

 

Definiţia factorului-p se bazează pe forma curbei tensiunii de revenire,

şi anume valoarea maximă a tensiunii Um [V],

perioada de timp până la valoarea maximă tm [s] şi anvelopa

iniţială s [V/s].

Dacă izolaţia cablului este umedă, factorul p este peste 0,2.

 

Măsurători de teren şi în laborator

CDS este o unitate portabilă, pentru care setarea la faţa locului şi

conectarea cu segmentul de cablu de analizat se face uşor şi rapid,

din cauza nivelului scăzut al tensiunilor de încărcare. Ecranul

cablului şi conductorul acestuia vor fi deconectate la capătul distant,

dacă este posibil, pentru a creşte calitatea semnalului. Chiar

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

pentru teste de laborator, se pot măsura uşor.

CDS poate efectua teste pe o singură fază sau teste simultane

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

şi de analiză.

 

Set livrat

Unitate de măsură şi control

Laptop cu soft pre-instalat

Set de cabluri de conexiune

Manual de operare