Piętnaście lat doświadczeń z badań i diagnostyki elektroenergetycznych linii kablowych tłumionym AC w miejscu zainstalowania

• Autorzy: Gulski Edward , Jongen Rogier , Parciak Jarosław , Rakowska Aleksandra , Siodla Krzysztof

Identyfikatory

DOI

10.15199/74.2019.9.7

Warianty tytułu

EN

Fifteen Years Damped AC On-site Testing and Diagnosis of Transmission Power Cables

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

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.

Słowa kluczowe

PL

kable zasilające; test w miejscu zainstalowania; test po ułożeniu; test diagnostyczny; tłumione napięcie AC; DAC; WNZ; wyładowania niezupełne; lokalizacja defektów; współczynnik strat dielektrycznych; tgδ

EN

transmission power cables; on-site testing; after-laying testing; diagnostic testing; damped AC voltages; DAC; partial discharges; defect localization; dissipation factor; tan δ

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Wiadomości Elektrotechniczne
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 87, nr 9
• Strony: 39--45
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Gulski Edward

• onsite hv solution ag, Luzern, Switzerland

autor

Jongen Rogier

• onsite hv solution ag, Luzern, Switzerland

autor

Parciak Jarosław

• onsite hv solution Central Europe, Wasraw, Poland

autor

Rakowska Aleksandra

• Poznan University of Technology, Poznan, Poland

autor

Siodla Krzysztof

• Poznan University of Technology, Poznan, Poland

Bibliografia

• [1] CIGRÉ Technical Brochure 610, Offshore Generation Cable Connections, 2015.
• [2] IEC 60840. Power cables with extruded insulation and the accessories for rated voltages above 30 kV up to 150 kV Test methods and requirements.
• [3] IEC 62067. Power cables with extruded insulation and the accessories or rated voltages above 150 kV.
• [4] IEEE 400.4-2015. Guide for Field-Testing of Shielded PowerCable Systems Rated 5 kV and Above with Damped Alternating Current Voltage (DAC).
• [5] Jongen R., B. Quak, E. Gulski, F. de Vries. 2012. On-site testing and diagnosis of long medium voltage cables, Condition Monitoring and Diagnosis (CMD) conference, 659-662.
• [6] Jongen R., B. Quak, E. Gulski, S. Tenbohlen. 2012. New developments in on-site testing of long lengths of (E)HV power cable. Condition Monitoring and Diagnosis (CMD) conference, 149-152.
• [7] Gulski E., R. Jongen, R. Patterson. 2015. Modern Testing and Diagnosis of Power Cables using Damped AC Voltages, NETA World.
• [8] Seitz P.P., B. Quak, E. Gulski, M. Wild, F. de Vries. 2015. Long lengths transmission power cables on-site testing up to 500 kV by damped AC voltages, Jicable.
• [9] Wild M., S. Tenbohlen, E. Gulski, R. Jongen. 2017. Basic aspects of partial discharge on-site testing of long length transmission power cables. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 24(2): 1077-1087.
• [10] Wester F.J., E. Gulski, J.J. Smit. 1999. Electrical and acoustical PD on-site diagnostics of service aged medium voltage power cables. 5th International Conference on Power Insulated Cables, Jicable.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).