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.
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.
Taking under consideration, that reliable transmission of energy is fundamental to proper operation of national power grid, quality control is essential for newly installed and in-service cable connections. It is known that routine tests (insulation coordination) completely check the quality of a power cable and accessories at the manufacturer. Nevertheless, the risk of problems with the delivery and installation of accessories can affect the quality of a newly installed power cable circuit. Based on international experience gathered on various power grids over the past 20 years, this article focuses on the use of non-destructive testing for after-installation - and diagnostic tests of all types of transmission cables. This document discusses in particular various actual aspects of testing new connections as well as the condition assessment of service aged HV power cables.
Jak wiadomo, podczas standardowych badań fabrycznych jakość elektroenergetycznych kabli, a także osprzętu kablowego jest w pełni oceniana przez producenta. Niemniej jednak ryzyko powstania nowych uszkodzeń np. w czasie transportu i montażu, w poszczególnych elementach linii kablowej, może wpływać na jakość i solidność wykonawstwa nowo zainstalowanej linii. Dzięki wiedzy opartej na międzynarodowych doświadczeniach i zdobytej, na przestrzeni ostatnich 20 lat, z badań przeprowadzonych w różnych sieciach energetycznych, w niniejszym artykule skupino się na zastosowaniu nieniszczącej metody do badań odbiorczych i diagnostyki wszystkich rodzajów linii przesyłowych. Na praktycznych przykładach przedstawiono różne ważne aspekty badania nowych linii, a także dokonywania oceny stanu technicznego już eksploatowanych linii kablowych.
EN
It is known that using routine factory tests (insulation co-ordination) the quality of transmission power cables and individual accessories is fully tested at the manufacturer. Nevertheless, the risk of problems with the parts delivery and assembly of all equipment may affect the quality of the cable transmission system. Based on international experience gained over the past 20 years in various energy networks and by different transmission network operators, this report focuses on the results of experiments in suppressed AC signal technology for after-installation testing and diagnosis of all types of transmission power cables. In particular, supported by practical examples, this document will mention various important aspects of testing new connections, as well as assessing the condition of power cables in the service age.
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.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.