W 2024 roku zaczęło obowiązywać rozporządzenie Unii Europejskiej w sprawie stopniowego wycofywania gazu izolacyjnego – heksafluorku siarki – stosowanego w układach wysokiego napięcia. Związek ten uważa się za bardzo silny gaz cieplarniany. Z tego powodu zaistniała pilna potrzeba znalezienia alternatywnego gazu, który mógłby zastąpić dotychczasowe rozwiązanie. W artykule przedstawiono wyniki wstępnych badań gazów, które mogłyby być wykorzystane w układach wysokiego napięcia. W specjalnie zaprojektowanym układzie ciśnieniowym wyposażonym w układ elektrodowy przeprowadzono pomiary wyładowań niezupełnych metodą akustyczną oraz pomiary wytrzymałości elektrycznej. Badania przeprowadzono przy kilku różnych poziomach nadciśnienia. Porównano wyniki wytrzymałości powietrza, dwutlenku węgla, azotu i argonu.
EN
The European Union's regulation to phase out the insulating gas – sulfur hexafluoride, used in high-voltage systems, took effect in 2024. The compound is considered a very potent greenhouse gas. For this reason, there was an urgent need to find an alternative gas that could replace the existing solution. The article presents the results of preliminary studies of gases that could be used in high-voltage systems. In a specially designed pressure system, equipped with an electrode system, measurements of electric strength as well as partial discharges – using the acoustic method - were carried out. The tests were performed at several different levels of overpressure. The results of air, carbon dioxide, nitrogen and argon strength were compared.
Artykuł zawiera wyniki badań zimnokurczy do muf kablowych średnich napięć do kabli z izolacją fluoropolimerową. Zastosowane metody to badania elektryczne (pomiar WNZ oraz próba napięciowa) oraz analiza zdjęć rentgenowskich. Analiza wyników badań wskazuje, że pomiar na samym zimnokurczu, bez zastosowania odpowiednich żeli izolujących, które eliminują nierówności elektrod, jest narażony na duży błąd pomiaru, dlatego nie powinien być stosowany jako samodzielne kryterium oceny jakościowej.
EN
The article contains the results of tests of cold shrink sleeves for medium voltage cable joints for fluoropolymer insulated cables. The methods used are electrical tests (PD measurement and voltage test) and analysis of X-ray images. The analysis of the test results indicates that the measurement on the cold shrink sleeve alone, without the use of appropriate insulating gels that eliminate the unevenness of the electrodes, is exposed to a large measurement error, therefore it should not be used as an independent criterion for quality assessment.
Zgodnie z rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady Unii Europejskiej wszystkie kraje członkowskie zobowiązane zostały do wycofania z rynku gazów fluorowanych, w tym heksafluorku siarki (SF6), który jest uznawany za wyjątkowo szkodliwy gaz cieplarniany. Całkowite wycofanie F-gazów z użycia ma nastąpić do 2050 roku. Celem tego rozporządzenia jest eliminacja SF6 jako krok w kierunku zwiększania odpowiedzialności branży energetycznej za środowisko. W związku z tym zaistniała pilna potrzeba znalezienia alternatywnego gazu – najlepiej biodegradowalnego – który zastąpiłby wycofywany gaz (SF6). W artykule przedstawiono wyniki badań wytrzymałości elektrycznej wybranych gazów w równomiernym i nierównomiernym polu elektrycznym. Zbadano wpływ ich ciśnienia na napięcie przeskoku oraz rejestrowano poziom wyładowań niezupełnych metodą akustyczną. Stwierdzono występowanie zależności wytrzymałości elektrycznej od ciśnienia badanych gazów, a także dużą korelację pomiędzy napięciem przeskoku i występowaniem wyładowań niezupełnych.
EN
In accordance with the regulation of the European Parliament and the Council of the European Union, all member states are required to phase out fluorinated gases, including sulphur hexafluoride (SF6), which is considered extremely harmful greenhouse gas. The complete phase-out of F-gases is to be completed by 2050. The goal of this regulation is to eliminate SF6 as a step towards increasing the energy industry's environmental responsibility. Therefore, there is an urgent need to find an alternative gas-preferably biodegradable-to replace the phased-out SF6. This article presents the results of tests on the electrical strength of selected gases in uniform and non-uniform electric fields. The effect of their pressure on the flashover voltage was examined, and partial discharge levels were recorded using an acoustic method. A dependence of the electrical strength on the pressure of the tested gases was found, as well as a strong correlation between flashover voltage and the occurrence of partial discharges.
W artykule przedstawiono koncepcję nowej metody lokalizacji wyładowań niezupełnych w transformatorach energetycznych z wykorzystaniem sygnałów emisji akustycznej. W proponowanym podejściu do wyznaczania czasów propagacji sygnałów zastosowano zasadę Fermata, uwzględniając możliwość rozchodzenia się fal akustycznych zarówno w oleju transformatorowym, jak i w stalowych ścianach kadzi. Lokalizację źródła zrealizowano poprzez minimalizację błędu pomiędzy zmierzonymi i modelowanymi opóźnieniami czasowymi. W tym celu opracowano procedurę wykorzystującą podział przestrzeni poszukiwań na regularną siatkę sześcianów oraz niezależną minimalizację funkcji celu w obrębie każdego sześcianu metodą Neldera-Meada. W artykule przedstawiono kompletny opis matematyczny proponowanej metody oraz wyniki badań symulacyjnych potwierdzających poprawność jej działania.
EN
This paper presents the concept of a novel method for partial discharge localization in power transformers using acoustic emission signals. Fermat's principle was employed to determine signal propagation times, taking into account the propagation of acoustic waves both in transformer oil and in the steel tank walls. The source localization process was performed by minimizing the error between measured and modelled time delays. For this purpose, a procedure based on partitioning the search space into a regular grid of cubic elements and minimizing the objective function using the Nelder-Mead method independently within each cube was developed. The paper provides a complete mathematical description of the proposed method. The results of simulation studies confirm the correctness of the developed approach.
Artykuł opisuje zagadnienia dotyczące wykorzystania monitoringu poziomu wyładowań niezupełnych w kontekście planowania prac eksploatacyjnych oraz lokalizowania uszkodzeń w sieci kablowej średniego napięcia. Omówiono mechanizm powstawania wyładowań niezupełnych, a także przeanalizowano, w jaki sposób ich intensywność może pomóc w określeniu stopnia degradacji kabli elektroenergetycznych oraz w prognozowaniu momentu osiągnięcia wartości progowej uszkodzenia. Dodatkowo, na podstawie doświadczeń operatora sieci dystrybucyjnej – Stoen Operator - oraz rozwiązań ModemTec, podjęto temat potencjału skalowalności podejścia.
EN
The article presents issues related to the use of partial discharge level monitoring in the context of planning maintenance work and locating damage in the medium voltage cable network. The mechanism of partial discharge generation is discussed, and it is analyzed how their intensity can help in determining the degree of degradation of power cables and in forecasting the moment of reaching the damage threshold. In addition, the scalability potential of the approach was addressed on the basis of the experience of the distribution network operator Stoen Operator and ModemTec solutions.
This study presents a comparative analysis of two partial discharge (PD) detection methods-Radio Frequency Current Transformers (RFCT) and Rogowski Coils (RC)-for monitoring high-voltage rotating equipment in industrial settings. With the reliability of power systems hinging on accurate condition monitoring, the research evaluates the technical performance, sensitivity, and practical applicability of these sensors under real-world operational challenges, including electromagnetic interference. Over 100 high-voltage motors and generators were tested, traditionally monitored using RC, which exhibited significant signal deviations due to external noise from radar systems. In contrast, RFCT demonstrated superior accuracy, capturing low-amplitude PD signals (e.g., 249.12 mV peak on Channel A vs. 92.60 mV for RC) while maintaining minimal noise interference (33.41 mV vs. 253.17 mV for RC). Phase-Resolved Partial Discharge (PRPD) analysis further highlighted RFCT’s clarity in distinguishing PD signatures from noise, enhancing diagnostic reliability. Key advantages of RFCT include high sensitivity, robust immunity to external disturbances, and split-core design for non-intrusive installation. The study concludes that RFCT surpasses RC in critical environments, offering a transformative approach to preventive maintenance by enabling early fault detection, reducing downtime, and improving operational safety. These findings advocate for RFCT as the preferred standard in PD monitoring systems, advancing the development of resilient power infrastructure.
PL
Niniejsze badanie przedstawia analizę porównawczą dwóch metod wykrywania wyładowań niezupełnych (PD) – wykorzystujących przekładniki prądowe wysokiej częstotliwości (RFCT) oraz cewki Rogowskiego (RC) – w monitorowaniu wirującego sprzętu wysokiego napięcia w warunkach przemysłowych. Ponieważ niezawodność systemów energetycznych zależy od precyzyjnego monitorowania stanu technicznego, badanie ocenia wydajność techniczną, czułość oraz praktyczną przydatność tych sensorów w realnych warunkach eksploatacyjnych, uwzględniając zakłócenia elektromagnetyczne. Przebadano ponad 100 silników i generatorów wysokiego napięcia, tradycyjnie monitorowanych za pomocą RC, które wykazywały znaczne odchylenia sygnałów spowodowane zewnętrznym szumem radarowym. W przeciwieństwie do nich, RFCT wykazały wyższą dokładność, rejestrując sygnały PD o niskiej amplitudzie (np. 249,12 mV szczytowo na Kanale A wobec 92,60 mV dla RC) przy minimalnym wpływie szumów (33,41 mV vs. 253,17 mV dla RC). Analiza fazowo-rozdzielczych wyładowań niezupełnych (PRPD) dodatkowo potwierdziła klarowność sygnałów PD wykrywanych przez RFCT, zwiększając wiarygodność diagnostyczną. Kluczowe zalety RFCT obejmują wysoką czułość, odporność na zakłócenia zewnętrzne oraz konstrukcję z rozdzielanym rdzeniem umożliwiającą bezinwazyjny montaż. Badanie dowodzi, że RFCT przewyższają RC w krytycznych warunkach, oferując przełomowe podejście do konserwacji zapobiegawczej poprzez wczesne wykrywanie usterek, redukcję przestojów i poprawę bezpieczeństwa operacyjnego. Wyniki wskazują na RFCT jako preferowany standard w systemach monitorowania PD, przyczyniając się do rozwoju odpornych infrastruktur energetycznych.
W artykule przedstawiono referaty zaprezentowane w ramach Komitetu Studiów A1 CIGRE. Referaty podzielone były formalnie na trzy grupy tematów preferowanych PS (preferred subjects), choć zdaniem autora podział był dość umowny. Referaty starały się podążać za bieżącą sytuacją w energetyce związaną z transformacją energetyczną. Wyraźnie dało się zauważyć duże zainteresowanie kompensatorami synchronicznymi, które są optymalną metodą zapewnienia regulacyjności napięcia i mocy biernej, zapewnienia mocy zwarciowej i inercji w systemach elektroenergetycznych przyszłości. Bardzo ciekawy jest referat prezentujący możliwości współczesnego bloku jądrowego. W kilku referatach przedstawiono współczesne rozwiązania hydrogeneratorów, w tym pracujących ze zmienną prędkością obrotową. Godny polecenia jest referat opisujący doświadczenia włoskiego OSD w zakresie eksploatacji kół zamachowych współpracujących z kompensatorami synchronicznymi. Autor przedstawił 29 referatów zaprezentowanych na sesji, starając się omówić wynikające z nich wnioski oraz w sposób skrócony ich zawartość.
EN
The article presents papers of the A1 committee, during the Paris CIGRE session. The papers were formally divided into three groups of preferred subjects PS, although, according to the author, the division was quite fuzzy. The papers tried to follow the current situation in the energy sector related to the Energy Transition. There was a lot of interest in Synchronous Condensers SC which are optimal solutions for control of the voltage and reactive power, ensure short circuit power and inertia in the power systems of the future. The paper presenting the possibilities of a modern nuclear unit is very interesting. Several papers present modern solutions for hydrogenerators, including variable speed motor generators. Worth recommending is a paper describing the experience of the Italian DSO in the field of flywheel cooperating with SC maintenance, is especially worth recommending. The author presented all 29 papers presented at the session, trying to present the resulting conclusions and their content.
Artykuł opisuje alternatywne metody pomiaru wyładowań niezupełnych w aparaturze średniego napięcia, takie jak optyczne, ultradźwiękowe oraz elektryczne. W części poświęconej systemom optycznym przedstawiono zasady działania czujników opartych na detekcji promieniowania świetlnego towarzyszącego WNZ. Omówiono również zastosowanie pomiarów ultradźwiękowych do rejestrowania emisji akustycznej, a następnie przybliżono techniki elektryczne takie jak TEV, HFCT oraz anteny VHF/UHF. Podkreślono znaczenie wyboru właściwej metody w kontekście czułości, dokładności oraz możliwości zastosowania w różnych warunkach eksploatacyjnych aparatury średniego napięcia.
EN
The article describes alternative methods of measuring partial discharges in medium-voltage equipment, such as optical, ultrasonic, and electrical techniques. The section on optical systems presents the operating principles of sensors based on detecting the light radiation accompanying partial discharges. It also discusses the use of ultrasonic measurements to record acoustic emissions, followed by an overview of electrical methods including TEV, HFCT, and VHF/UHF antennas. The importance of choosing the right method is emphasized in terms of sensitivity, accuracy, and the feasibility of application under various operating conditions of medium-voltage equipment.
Artykuł przedstawia zagadnienia problematyki badań odbiorczych i eksploatacyjnych transformatorów suchych średniego napięcia. Opracowanie zawiera opis problematyki, oceny stanu technicznego nowo instalowanych jak również eksploatowanych transformatorów suchych średniego napięcia oraz proponowane sposoby na poprawę oceny stanu technicznego.
EN
The article presents problematic issues related to acceptance and operational testing of medium voltage dry transformers. The study contains a description of the problematic issues of assessing the technical condition of newly installed and used medium voltage dry transformers, as well as proposed ways to improve the assessment of the technical condition.
W artykule omówiono badania transformatorów metodą emisji akustycznej oraz sposoby interpretacji i weryfikacji ich wyników przy pomocy termowizji i analizy chromatograficznej gazów rozpuszczonych w oleju. Opisano rzeczywiste przypadki łącznego wykorzystania tych metod w celu precyzyjnego określenia przyczyn generacji emisji akustycznej w transformatorach i stopnia zagrożenia ich eksploatacji przez wyładowania niezupełne. Wskazano na niestandardowe możliwości zastosowania metody emisji akustycznej do wykrywania w kadzi transformatora miejsc o podwyższonej temperaturze.
EN
The article discusses tests of transformers using the acoustic emission method and methods of interpretation and verification of their results using thermal imaging and DGA analysis of gases dissolved in the oil. Real cases of combined usage of these methods are described in order to precisely determine the causes of acoustic emission generation in transformers and the degree of risk of their operation posed by partial discharges. Non-standard possibilities of using the acoustic emission method for detecting places with increased temperature in the transformer tank were indicated.
Badania odbiorcze i diagnostyczne nowo zainstalowanych oraz już eksploatowanych przesyłowych kabli elektroenergetycznych stają się coraz ważniejszą kwestią w zakresie zapewniania wysokiej jakości obwodów kablowych. W ciągu ostatnich 20 lat, oprócz tradycyjnych testów wykonywanych przy użyciu ciągłego napięcia przemiennego oraz systemów rezonansowych AC, metoda wykorzystująca tłumione napięcie przemienne (DAC) stała się alternatywnym sposobem testowania stosowanym w wielu krajach. Próby napięciowe z monitorowaniem wyładowań niezupełnych (PD) przy użyciu tłumionego napięcia przemiennego dają podobne wyniki w zakresie występowania wyładowań niezupełnych oraz ich lokalizowania w porównaniu z tradycyjną metodą rezonansową. Próby napięciowe z monitorowaniem wyładowań niezupełnych (PD) przy użyciu DAC z powodzeniem stosuje się w kontroli jakości nowo zainstalowanych zarówno lądowych, jak i morskich połączeń kablowych (do 230 kV) wysokiego napięcia (WN) o dużych długościach. Testy te stanowią solidną podstawę do wykonywania czynności związanych z zapewnianiem jakości oraz konserwacją obwodów kablowych w okresie eksploatacji na podstawie aktualnego stanu instalacji.
EN
Testing of the newly installed and service aged transmission power cables is becoming more and more important issue to ensure high quality of the cable circuits. During the past 20 years, in addition to the traditional continuous AC voltage testing using AC resonant systems, the damped AC method has become an alternative testing way accepted in many countries. PD monitored voltage withstand testing using damped AC voltages provides similar results for PD occurrence and the localization to the traditional resonant method. PD monitored damped AC voltage testing was successfully applied for quality control of newly installed on – and offshore long length HV cable connections up to 230 kV. Such tests form a sound basis for quality assurance and condition-based maintenance during the cable’s service life.
W artykule omówiono badania transformatorów metodą emisji akustycznej oraz sposoby interpretacji i weryfikacji ich wyników przy pomocy termowizji i analizy chromatograficznej gazów rozpuszczonych w oleju. Opisano rzeczywiste przypadki łącznego wykorzystania tych metod w celu precyzyjnego określenia przyczyn generacji emisji akustycznej w transformatorach i stopnia zagrożenia ich eksploatacji przez wyładowania niezupełne. Wskazano na niestandardowe możliwości zastosowania metody emisji akustycznej do wykrywania w kadzi transformatora miejsc o podwyższonej temperaturze.
EN
The article discusses tests of transformers using the acoustic emission method and methods of interpretation and verification of their results using thermal imaging and DGA analysis of gases dissolved in the oil. Real cases of combined usage of these methods are described in order to precisely determine the causes of acoustic emission generation in transformers and the degree of risk of their operation posed by partial discharges. Non-standard possibilities of using the acoustic emission method for detecting places with increased temperature in the transformer tank were indicated.
The electrical cable reliability is largely linked to the state of its insulation, which can be threatened by the partial discharges (PDs) activity. This phenomenon is localized in defects created within insulation during the manufacture process and the cable installation. The cavity defect is among the most known defects within the insulating material filled with different gases and having various forms. Under electrical stress, the PDs occur and lead with time to a cable failure. The PDs simulation in cavity defect within cable insulation has became an important tool for a complementary understanding of the experimental task. The plasma model has been considered in last decade as an alternative to describe physically and chemically the PDs mechanism versus the other models such as the capacitance, conductance model. Using plasma model our work aims to simulate the PDs in cavity defect within cable insulation by showing the parameters influence such as the type of gas contained in the cavity, the voltage magnitude and frequency imposed on the insulation on their occurrence through its occurrence mechanisms. This helps to assess the PDs severity on the insulation system to carry out its diagnosis and therefore to have an effective reliability of cable.
Doświadczenia międzynarodowe morskich farm wiatrowych pokazują, że w porównaniu z innymi komponentami elektrycznymi dotkliwość i częstotliwość awarii kabli eksportowych i międzyturbinowych są najwyższe. Ponieważ obecny stan norm międzynarodowych opiera się na doświadczeniach kabli lądowych, nadal problematyczne jest uwzględnienie rzeczywistych poważnych problemów awarii związanych z kablami dla morskich farm wiatrowych. W rezultacie systematyczne testowanie i diagnozowanie podczas: produkcji, transportu, instalacji i eksploatacji może wykluczyć lub przynajmniej zmniejszyć potencjalne ryzyko awarii podczas eksploatacji. W artykule podjęto dyskusję na temat zapewnienia jakości kabli elektroenergetycznych dla bezpieczeństwa technologicznego morskich farm wiatrowych. Przedstawione zostały różne praktyczne przykłady badania długich połączeń kabli elektroenergetycznych, a wspomniana powyżej problematyka zostanie omówiona z perspektywy kontroli jakości nowo zainstalowanych linii, jak również konserwacji linii w eksploatacji. Diagnostyka oparta na technologii tłumionego napięcia przemiennego (DAC) z monitorowaniem wyładowań niezupełnych w tym przypadku jest specjalnie omawiana w połączeniu z rzeczywistymi przykładami testów, które pokazują wyniki dotyczące badań kabli eksportowych i międzyturbinowych w farmach wiatrowych.
EN
The international experience of offshore wind farms shows that compared to other electrical components, the severity and frequency of failure of export and inter-array cables is the highest. As the current state of international standards is based on the experience of onshore cables, it is still problematic to address the real serious problems associated with cable accidents for offshore wind farms. As a result, systematic testing and diagnosis during production, transportation, installation and operation can exclude or at least reduce the potential risk of failure during operation. This article discusses the quality assurance of power cables for the technological safety of offshore wind farms. Various practical examples of testing long power cable connections will be presented, and the above-mentioned issues will be discussed from the perspective of quality control of newly installed lines as well as line maintenance in operation. The damped alternating voltage (DAC) diagnostics with PD monitoring in this case are specifically discussed in conjunction with real-world test examples that show the test results for export and inter-array cables in offshore wind farms.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Wyładowania niezupełne są jedną z głównych przyczyn awarii uzwojeń stojana. Problemy izolacyjne wymuszają wyłączenia generatorów, silników i transformatorów suchych, powodując znaczne uszkodzenia i utratę przychodów. Okresowe monitorowanie wyładowań niezupełnych w trybie online zapewnia opłacalną i sprawdzoną technikę minimalizacji ryzyka nieoczekiwanych awarii [...]
Diagnostic methodologies are of fundamental importance for operational strategies of electrical devices, both in the power grid and in industrial applications. This paper reports about a novel approach based on partial discharge analysis applied to high voltage electrical insulation. Especially dynamics of charges deposited by partial discharges is explored applying a chopped sequence. The applications refer to microvoids occurring inside solid insulating systems or at the interfaces, such as delaminations at the electrodes. The experiments were carried out on embedded voids having distinctive wall dielectric materials. The underlying physical phenomena of post discharge charge transport are analyzed. The assessment is performed using phase-resolved partial discharge patterns acquired applying a chopped sequence. The chopped partial discharge (CPD) method provides quantitative insight into post discharge charge decay processes due to deposited and accumulated charges fluctuations. The assessment indicator is based on comparing partial discharge inception angle between chopped sequence and continuous run. The experiments have shown that materials with distinctive surface conductivity revealed adequately different charge decay time dynamics. The detailed analysis yields time constant of walls charge decay for insulating paper equal to 12 ms and cross-linked polyethylene 407 ms. The CPD method may be further used to investigate streamer physics inside bounded cavities in the form of voids. The presented method provides a quantitative approach for charge non-invasive decay assessment and offers high potential in future diagnostics applications.
Wiadomo, że podczas standardowych badań fabrycznych (koordynacja izolacji) jakość elektroenergetycznych kabli, a także osprzętu kablowego jest w pełni oceniana przez producenta. Niemniej jednak ryzyko problemów z dostawą i montażem poszczególnych elementów linii kablowej może wpłynąć na jakość nowo zainstalowanej linii. Obecne normy IEC są standardami sformułowanymi głównie przez producentów i nie zawierają odpowiednich zaleceń badań linii kablowych nowo zainstalowanych oraz już eksploatowanych, które by pozwoliły wykryć wady spowodowane wyżej wymienionymi problemami. Przyjęte w tych normach procedury badań odbiorczych skutkują tym, że przebicie/uszkodzenie może wystąpić tylko w przypadku bardzo poważnych wad (bardzo rzadko). Oznacza to, że w sytuacji braku uszkodzenia badanej linii podczas próby odbiorczej nie można wykryć wady w jakimś odcinku kabla lub w osprzęcie. Dlatego, w przeciwieństwie do norm IEC, standardy IEEE 400 i IEEE 400.4 zalecają po zainstalowaniu linii kablowej przeprowadzanie prób napięciowych połączonych z monitorowaniem wyładowań niezupełnych (WNZ), np. stosując napięcie ciągłe lub tłumione napięcie prądu przemiennego (DAC). W przypadku ciągłych napięć przemiennych, z powodu wysokiego poziomu zakłóceń elektromagnetycznych pojawiających się w wyniku generowania rezonansowych napięć przemiennych (ACRT), zgodnie z IEC 60270 wykrywanie WNZ nie jest wystarczająco czułe, aby można było zastosować tą metodę do wykrywania WNZ w izolacji kabli i we wszystkich typach osprzętu kablowego (czyli w głowicach i mufach). W przeciwieństwie do metody ACRT użycie metody DAC zapewnia, oprócz przeprowadzenia próby napięciowej, również bardzo czułe i zgodne z normą IEC 60270 wykrywanie WNZ w całym systemie kablowym. W oparciu na międzynarodowych doświadczeniach – zebrane w ciągu ostatnich 15 lat z badań przeprowadzonych w różnych sieciach energetycznych, w artykule skoncentrowano się na zastosowaniu metody DAC do badań odbiorczych i diagnostyki wszystkich rodzajów kablowych linii przesyłowych. Na praktycznych przykładach przedstawiono różne ważne aspekty badania nowych linii, a także dokonywanie oceny stanu elektroenergetycznych linii kablowych, będących w eksploatacji, wynikające z wieloletniego stosowania układów probierczych DAC w praktyce.
EN
It is known that using factory routine tests (insulation coordination) the quality of a power cable as well as the accessories is fully tested at the manufacturer. Nevertheless the risk of accessories parts delivery and installation problems may influence the quality of a newly installed power cable circuit. The current IEC standards are manufacturers'standards and they do not provide adequate recommendations for after-lying testing and demonstration of above-mentioned problems. A breakdown may occur only in case of extremely serious defects during the after-laying test (very seldom). This means that in a no-breakdown situation the presence of defects in cable parts or in accessories cannot be excluded. Therefore in contrast to the IEC standards the standards IEEE 400 and IEEE 400.4 recommend partial discharge monitored testing e.g. by continuous or damped AC voltages (DAC). In case of continuous AC voltages due to the high level of EM disturbances occurring by on-site generation of resonant AC voltages (ACRT), the PD detection in accordance to IEC 60270 is not sensitive enough to be used for PD detection in cable insulation and in all types of cable accessories. In contrast to ACRT the use of DAC provides in addition to voltage withstand test also very sensitive and IEC 60270 conform PD detection of the complete cable circuit. Based on the international experiences as collected in the last 15 years at different power grids this contribution focuses on the use of DAC for after-laying testing and diagnosis of all types of transmission power cables. In particular supported by practical examples different important aspect of testing new connections as well as condition assessment of service aged power cables will be mentioned in this paper.
W artykule przybliżono najważniejsze wyzwania, jakie obecnie stoją przed polską elektroenergetyką w aspekcie poprawy standardów jakościowych dystrybucji energii elektrycznej oraz wyposażenie i możliwości techniczne Centrum Badawczo-Rozwojowego Inżynierii Wysokonapięciowej EnergoTech Lublin, powstałego dzięki współpracy naukowej i biznesowej Politechniki Lubelskiej z firmą EnergoTech Lublin. Działalność Centrum obejmująca szeroko rozumianą diagnostykę i monitoring parametrów linii kablowych i napowietrznych średniego i wysokiego napięcia oraz aparatury łączeniowej przeznaczonej do tych sieci jest odpowiedzią na te wyzwania i próbą rozwiązania najważniejszych problemów z nimi związanych. W nowo utworzonym Centrum Badawczo-Rozwojowym będą prowadzone zaawansowane prace badawczo-rozwojowe obejmujące m.in.: – poprawę niezawodności zasilania odbiorców energii elektrycznej przez przeciwdziałanie awariom sieci elektroenergetycznych, – zwiększenie zakresu informacji pozyskiwanych z sieci elektroenergetycznych w celu lepszego monitorowania i zarządzania nimi, – diagnostykę stanu pracy poszczególnych elementów sieci w celu kompleksowej analizy potrzeb remontowych i modernizacyjnych, – wykorzystanie systemów łączności cyfrowej do kompleksowego zarządzania systemem dystrybucji energii elektrycznej, – automatyzację procesu analizy danych pomiarowych w celu zwiększenia szybkości i precyzji działań diagnostycznych.
EN
The article presents the most important challenges currently facing the Polish energy sector in the aspect of improving the quality standards of electricity distribution as well as equipment and technical capabilities of the EnergoTech Lublin Research and Development Center for High Voltage Engineering, resulting from scientific and business cooperation of the Lublin University of Technology with EnergoTech Lublin. The activities of the Center covering broadly defined diagnostics and monitoring of medium and high voltage cable and overhead lines as well as switchgear dedicated to these networks is a response to these challenges and an attempt to solve the most important problems related to them. The newly created Research and Development Center will carry out advanced research and development works, including: – improving the reliability of supplying electricity to consumers by preventing power grid failures.
W artykule przedstawiono możliwości wykonywania pomiarów wyładowań niezupełnych (WNZ) w miejscu zainstalowania transformatora na stacji elektroenergetycznej. Scharakteryzowano trzy metody umożliwiające wykonanie pomiarów w warunkach stacyjnych: metodę elektryczną, ultra wysokiej częstotliwości (UHF) i akustyczną. Przedstawiono urządzenie pomiarowe umożliwiające wykonywanie pomiarów w trybie off-line, a także rejestrację ciągłą parametrów charakteryzujących WNZ w trybie on-line. Dodatkowo omówiono możliwości praktycznego wykorzystania pomiarów WNZ wykonywanych na miejscu zainstalowania transformatora w codziennej praktyce eksploatacyjnej.
EN
The article presents the possibilities of performing partial discharge measurements (PD) at the place where the transformer is installed at the power station. Three methods have been characterized enabling measurements to be carried out under station conditions: electrical, ultrahigh frequency (UHF) and acoustic methods. A measuring device enabling measurements in off-line mode as well as continuous recording of parameters characterizing PD in on-line mode were presented. In addition, the possibilities of practical use of PD measurements taken at the place of installation of the transformer in everyday operational practice were exploitation.
The article presents the assumptions, characteristics and description of the implementation of a pilot installation of electromagnetic partial discharge sensors on the operating 110 kV high voltage cable line. The installation was intended to realize the measurement of partial discharges without switching off the line, by using an unconventional UHF method. The works described in the article were the first stage of the implementation of a complete on-line partial discharges monitoring system whose main objective is to increase the reliability of cable lines. The article also presents an analysis of received measurement results whose correct interpretation requires additional research work.
PL
W artykule przedstawiono założenia, charakterystykę oraz opis realizacji pilotażowej instalacji elektromagnetycznych czujników wyładowań niezupełnych na czynnej linii kablowej wysokiego napięcia 110 kV. Instalacja miała na celu zrealizowanie pomiaru wyładowań niezupełnych bez konieczności wyłączania linii spod napięcia, poprzez wykorzystanie niekonwencjonalnej metody UHF. Opisane w artykule prace były pierwszym etapem wdrożenia kompletnego systemu monitoringu on-line wyładowań niezupełnych, którego głównym celem badań jest zwiększenie niezawodności pracy linii kablowych. W artykule przedstawiono również analizę otrzymywanych wyników pomiarowych, których prawidłowa interpretacja wymaga podjęcia dodatkowych prac badawczych.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.