Склад переезжает! 14 и 17 августа отгрузки производиться не будут! Подробнее

Частичные разряды в изоляции: методы, приборы, диагностика

Ежегодно мировая экономика теряет миллиарды долларов из-за повреждений линий электропередач. По статистики агентства MPDI, каждая вторая авария на энергосетях происходит по вине повреждений изоляции. В большинстве случаев виной тому физическое старение оболочек или производственный брак. Но существует и более коварная причина – частичный разряд. Этому явлению посвящена данная статья.

СОДЕРЖАНИЕ

  • Что такое частичные разряды?
  • Параметры частичного разряда
  • Методы обнаружения частичных разрядов
  • Системы диагностики частичных разрядов
  • Датчики частичных разрядов на основе высокочастотных трансформаторов (HFCT)
  • Датчики частичных разрядов на основе конденсаторов связи (HVCC)
  • Датчики ЧР переходного напряжения заземления (TEV)
  • Акустические датчики (АА)
  • Применение приборов для регистрации частичных разрядов
    • Метод двустороннего тестирования для анализа кабельных линий
    • Постоянный мониторинг трансформаторов с помощью HVCC-датчиков
    • Применение HFCT-датчиков для проверки электродвигателей
    • Применение оборудования для длительного мониторинга системы
    • Комплексное исследование распределительного щита высокого напряжения
  • Выводы
  • Дополнительные материалы

Что такое частичные разряды?

Частичным разрядом (ЧР) называют кратковременный разряд сверхмалой мощности, возникающий внутри или на поверхности изоляции высоковольтных кабелей. Также частичный разряд может возникать и на корпусах энергоустановок высокого или среднего классов напряжений.

Что такое частичные разряды

Снимок электрического разряда в твердом теле

Одиночный ЧР не влечёт за собой особой опасности – это краткое событие, неспособное навредить кабелю. Но, возникая на регулярной основе, такие разряды приводят к разрушению изоляции, и как следствие, к короткому замыканию.

В результате ЧР наблюдаются следующие явления:

  • Появление импульсного тока;
  • Электромагнитное излучение в окружающую среду;
  • Световое излучение;
  • Распад изоляции и появление трещин в ней.

Чаще всего частичные разряды наблюдаются в местах неоднородности изоляции. Вкрапления шлаков и примесей, воздушные пустоты или капельки жидкости – всё это места повышенной опасности возникновения ЧР. А с учётом того, что подобные разряды провоцируют повреждения в кабельной линии, то чем хуже состояние линии, то тем чаще на участке возникают частичные разряды.

Повреждения обмотки генератора после воздействия частичных разрядов

Повреждения обмотки генератора после воздействия частичных разрядов

Наибольший вред ЧР приносят магистральным кабельным линиям большой мощности. Помимо большей частоты возникновения частичных разрядов, и, как следствие, большей нагрузки на подключенные энергосистемы, повреждения на подобных объектах приводят к большим экономическим потерям.

Параметры частичного разряда

Основным термином в определении ЧР с точки зрения международных стандартов является «кажущийся заряд». Таковым считают заряд, который необходимо внести в систему, для восстановления равновесия после импульса ЧР. При этом «кажущийся» он потому, что параметры реального заряда неизвестны и определяются на основе измерений точной аппаратурой.

Кроме того, стоит учитывать, что измерительная аппаратура не измеряет каждый ЧР по отдельности, а оперирует суммарным зарядом, протекающим в единицу времени. Такой заряд является суммой всех разрядов, произошедших в течении измеряемого периода.

Еще одним важным термином является «максимальный измеренный заряд», он же Qmax. Под ним понимается максимальный повторяющийся заряд, зарегистрированный в ходе измерений. Другими словами, система фиксирует не все заряды, а только наиболее мощные и происходящие не реже 10 раз в секунду. Этот параметр применяется при оценке потерь от ЧР.

Кстати о потерях. Суммарная мощность от потерь при ЧР определяется по следующей формуле:

Параметры частичного разряда - формула

где

  • P – суммарная мощность разрядов;
  • T – период наблюдения;
  • Qi*Vi – энергия разряда.

Кроме того, существуют еще две важных характеристики ЧР – частота и длительность импульса разряда. Первая определяется как средняя частота максимального разряда в системе. Ключевое слово здесь «максимального». Именно первый разряд наносит наибольший ущерб изоляции

Что касается длительности,то здесь началом отсчёта берется начало максимального разряда, а концом – момент времени, при котором величина заряда составит 10% от максимального значения.

Методы обнаружения частичных разрядов

Выделяют следующие методы обнаружения и измерения частичных разрядов:

  • Оптические методы. Данные методы основаны на фиксации оптических проявлений ЧР. Различают 2 основных варианта данной методики. Первая основана на фиксации вспышек, характерных для частичных разрядов. Вторая отслеживает изменения оптического потока.
  • Акустические методы. В основе этой группы методов лежит поиск и измерение характерных ультразвуковых колебаний, вызванных ЧР. Подобный звук имеет слишком высокую частоту, чтобы быть услышанным человеком. Но специальная аппаратура может не только уловить его, но также определить место его возникновения и силу разряда.
  • Радиоволновые методы. Данная методика основана на выявлении радиопомех, вызванных ЧР. Таким образом, место наибольшей концентрации помех окажется местом возникновения ЧР.
  • Электрические методы обнаружения частичных разрядов основываются на измерении импульсов тока в системе. В простейшем случае детектор подключается к цепи заземления. И как только к цепи появляются токи, отличные от фоновых, их регистрирует детектор.

В каждом методе обнаружения ЧР используются разнообразные датчики, использующие принцип преобразования электромагнитных и акустических колебаний в определенном диапазоне частот: низкочастотные, высокочастотные и сверхвысокочастотные.

Низкочастотные датчики работают в диапазоне 20-700kHz. Наибольшее распространение получили модели, работающие на частотах до 500kHz. Такие датчики чаще используют акустические методы обнаружения разрядов и монтируются на стартерах энергомашин.

Методы обнаружения частичных разрядов

Различные виды датчиков для обнаружения ЧР. Крайний слева – радиоволновой датчик, в центре – разные виды электрических датчиков. Крайний справа – акустический датчик

Диапазон от 500kHz до 75-80MHz считается «высокочастотным». Здесь применяют датчики на основе трансформаторов высокой частоты (HFCT). Чаще всего они устанавливаются непосредственно на цепи заземления. Кроме того, в высокочастотном диапазоне работают и конденсаторные датчики. Такие устройства могут встраиваться непосредственно в токоведущую цепь.

Последний диапазон, частоты которого лежат в пределах от 100-3000 MHz представлен различными радиоволновыми и оптическими детекторами. Такие устройства достаточно точны, но обладают относительно небольшим радиусом действия.

Выбор типа и метода измерения чаще всего обусловлен параметрами электроустановки и решаемой задачей. Например, датчики ультравысоких частот хороши для обнаружения ЧР на небольших расстояниях. К тому же они очень компактны и могут размещаться внутри энергоустановок, таких как статор электродвигателя. УВЧ-датчики почти не подвержены влиянию помех. НЧ- и ВЧ-датчики отличаются большим радиусом действия, что делает их идеальными для наблюдения и проверки линий электропередач. А простота конструкции снижает цену, что делает их применение экономически обоснованным.

Приборы для регистрации частичных разрядов

Рассмотрим типы датчиков частичных разрядов на примере оборудования компании HVPD. Эта британская компания специализируется на производстве инструментов для обнаружения ЧР. Портфель её решений в основном состоит из устройств на базе электрических и акустических методов регистрации ЧР.

Большинство решений компании представляют собой системы онлайн-мониторинга. Они просты в обращении и позволяют проводить замеры на различных видах энергоустановок, включая кабельные линии, трансформаторы, генераторы и другие элементы энергосетей.

Оборудование компании HVPD

Оборудование компании HVPD

Ключевой особенностью онлайн-мониторинга является возможность проводить измерения без остановки работы электрооборудования или кабельных линий. Таким образом снижаются расходы и возможные потери от простоя объектов. Кроме того, онлайн-тестирование может происходить в постоянном режиме, что позволит предупредить возникновение внештатных ситуаций из-за повреждений от частичных разрядов.

В оборудовании компании HVPD используются датчики различного типа, в том числе на основе высокочастотных трансформаторов и высоковольтных конденсаторов связи. Все эти устройства совместимы с приборами для локализации и измерения ЧР.

Системы диагностики частичных разрядов

Линейка продуктов компании HVPD хорошо сбалансирована. Каждое предложенное устройство имеет свою нишу для применения, а все вместе они могут удовлетворить потребности как ремонтных подразделений, так и эксплуатирующих компаний регионального и федерального уровня.

Наиболее известным продуктом компании HVPD является переносная система мониторинга частичных разрядов Longshot. Это универсальный прибор, одинаково хорошо справляющийся с контролем частичных разрядов как в обесточенных, так и в активных установках. Система самодостаточна и включает встроенный компьютер для обработки и хранения результатов. Впечатляет и список проверяемых устройств. Longshot может работать с трансформаторами, электродвигателями, кабельными линиями и генераторами переменного тока. При этом система отличается солидным частотным диапазоном (до 200МГц), что даёт возможность взаимодействовать с различными типами датчиков.

Системы диагностики частичных разрядов

HVPD LongShot - наиболее известный прибор компании

Система позволяет за 5-10 минут получить представление о состоянии изоляции исследуемого объекта, но вместе с тем, способна провести и краткосрочный онлайн мониторинг в течение 48 часов. Во многих случаях этого вполне достаточно для оперативного анализа система, а также для определения мест потенциальных пробоев изоляции. Если же требуется постоянный мониторниг ЧР, то для этого существует другое решение HVPD, а именно, система мониторинга Kronos.

HVPD Kronos – это универсальная система мониторинга частичных разрядов работающая в режиме онлайн. В отличие от Longshot, Kronos применяется для постоянного наблюдения за установками. Система оснащена 24 входами и может одновременно задействовать 6 из них. Таким образом, в каждый момент времени оператор может наблюдать до 4 энергоустановок.

Установка для мониторинга ЧР HVPD Kronos

Установка для мониторинга ЧР HVPD Kronos

Немаловажной особенностью системы Kronos является связь с сервером мониторинга частичного разряда. Сервер хранит защищенную базу данных предыдущих измерений, позволяя обращаться к ним для сравнения и дальнейшего анализа. А применение продвинутых алгоритмов аналитики позволит предугадать место будущей неполадки задолго до её появления.

Существует и переносная версия HVPD Kronos - модель Spot Tester. К её достоинствам можно отнести большую точность определения характеристик частичных разрядов за счёт встроенных фильтров и большее количество каналов для мониторинга. Кроме того, сама система поставляется ударопрочном корпусе, позволяющем работать в тяжелых условиях. В комплект поставки входят аккумуляторные батареи для автономной работы.

Портативная модификация HVPD Kronos

Портативная модификация HVPD Kronos

Из недостатков Kronos Spot Tester можно отметить потребность в наличии ноутбука или рабочей станции для управления системой. Поэтому, если у вас на счету каждый грамм, а объект обследования не предполагает проблем с питанием – ваш выбор Longshot или наш последний инструмент - PDS Insight.

Портативный прибор для PDS Insight – это максимально компактный инструмент для проведения инспекционных проверок, охраняющий большую часть функционала уровня Longshot. Габариты прибора позволяют управляться с ним одной рукой. При этом устройство совместимо со всеми типами датчиков HVPD, в том числе акустическими.

Портативный инструмент HVPD PDS Insight с подключенным HTFC-датчиком

Портативный инструмент HVPD PDS Insight с подключенным HTFC-датчиком

PDS Insight позволяет измерять частичные разряды в кабельных линиях, а также энергоустановок среднего и высокого напряжения. Еще одним преимуществом устройства является возможность синхронизации через Bluetooth с Android-приложением OLPD Manager.

Все перечисленные устройства поддерживают широкий спектр доступных датчиков. Рассмотрим поподробнее.

Датчики частичных разрядов на основе высокочастотных трансформаторов (HFCT)

Работа датчиков такого рода основана на явлении электромагнитной индукции. Частичный разряд вызывает в линии импульс тока. Похожий импульсвозникает и в изолирующем экране. Высокочастотный трансформатор (HFCT-датчика) улавливает эти импульсы и передаёт их параметры на измеритель частичного разряда.

 

Датчики частичных разрядов на основе высокочастотных трансформаторов (HFCT)

Размещение HFCT-датчиков на шине заземления

HFCT-датчики размещаются двумя основными способами.

  • Непосредственно на изоляцию силового кабеля. В этом случае датчик буквально охватывает кабельную линию. Это очень распространенный метод монтажа, дающий высокую точность измерений. Однако, правила техники безопасности зачастую требуют обесточивания энергоустановок для проведения подобных работ.
  • На заземляющий провод. В данном случае, система будет ориентироваться на ток ЧР в заземлённом экране. Недостатком этого метода является сравнительно высокий уровень помех и тот факт, что с ростом габаритов энергоустановок точность измерений падает. Но в тех случаях, когда разместить HFCT-датчик непосредственно на линию невозможно, такой вариант остаётся единственно возможным.

Датчики частичных разрядов на основе конденсаторов связи (HVCC)

Как следует из названия, в основе HVCC-датчиков лежит высоковольтный конденсатор связи. Такие датчики встраиваются непосредственно в линию питания и позволяют вести постоянный мониторинг ЧР. Чаще всего они применяются для наблюдения за электродвигателями и трансформаторами большой мощности.

Основное отличие HVCC-датчиков по сравнению с индуктивными является небольшой радиус действия и высокая стоимость. С другой стороны, эти устройства более чувствительны, а также устойчивы к помехам и могут использоваться на сетях высокого (до 30 кВ) напряжения.

Датчики частичных разрядов на основе конденсаторов связи (HVCC)

Внешний вид HVCC-датчиков разной мощности

Для эффективного измерения частичных разрядов HVPD рекомендует ставить HVCC-датчики на каждую фазу статора электродвигателя. Кроме того, если речь идёт о двигателях с переменной скоростью вращения, рекомендуется спаривать датчики, устанавливая по 2 устройства на одну фазу.

Хотя решения на конденсаторах связи ориентированы скорее на постоянный мониторинг частичного разряда высокого напряжения, существуют решения для применения в режиме оффлайн, т.е. при обесточенной установке. Благодаря этому можно получить высокую точность даже при разовых измерениях.

Датчики ЧР переходного напряжения заземления (TEV)

Датчики емкостного напряжения, также известные как датчики переходного напряжения заземления (TEV-датчики) предназначены для применения в ситуациях, когда применение HFCT- или HVCC-датчиков невозможно по конструктивным или иным причинам. Такие датчики могут устанавливаться прямо на корпус энергоустановки и вести замеры, не вмешиваясь в работу оборудования.

С точки зрения физики, TEV-датчик представляет собой один конденсатор емкостного делителя. Вторым конденсатором является металлический корпус установки, к которому крепится датчик. Как и в случае с HFCT-датчиками, эта система улавливает токовые импульсы, наводимые ЧР.

Датчики ЧР переходного напряжения заземления (TEV)

Размещение TEV-датчиков на корпусе энергоустановки

Помимо явных достоинств, таких как простота монтажа и использования, TEV-датчики имеют ряд ощутимых недостатков, главным из которых является высокий уровень помех. Дело в том, что через заземлённые поверхности оборудования протекают не только импульсы ЧР, но и токи других высокочастотных процессов. Свою лепту в снижение точности вносит и геометрия металлоконструкций, затрудняющая определение точного места частичного разряда. Доходит до того, что простое перемещение датчика приводит к разнице показаний в 100 и более процентов.

Чаще всего TEV-датчики применяются в тандеме с датчиками других типов: HFCT и HVCC, а так же с акустическими или радиоволновыми решениями.

Акустические датчики (АА)

Появление частичных разрядов в изоляции вызывает ультразвуковые шумы. датчики регистрируют такие сигналы, на основе чего можно рассчитать уровень ЧР.

Акустические датчики HVPD

Акустические датчики HVPD. Направленная антенна (слева) и корпусной (справа)

АА-датчики совместно с портативными приборами чаще всего применяются в инспекторских проверках. Построенные на направленных микрофонах они позволяют проверять установки и кабельные линии с безопасного расстояния.

Кроме того, АА-датчики могут использоваться в системах постоянного мониторинга. Несмотря на недостатки в виде ограниченного радиуса действия и зависимости от уровня фонового шума данные устройства могут держать под наблюдением, например, высоковольтные ЛЭП в течении длительного времени.

Применение приборов для регистрации частичных разрядов

Рассмотрим несколько примеров применения приборов HVPD для регистрации частичных разрядов. Первый – поиск ЧР в кабельных линиях с помощью устройств типа Longshot. Важным требованием является локализация частичного разряда с высокой точностью. Если мы говорим о Longshot, то точность его измерений составляет около 0,5% общей длины линии.

Для выявления частичных разрядов в приборах HVPD используется два основных метода – односторонний (Single-Ended Location Method) и двухсторонний (Double-Ended PD Mapping Test). В обоих случаях используются одни и те же датчики – HFCT, HVCC и TEV, но методика тестирования различается.

Односторонний тест определяет место ЧР основываясь на разнице во времени между моментами появлением прямого импульса частичного разряда и импульса, отраженного от другого конца линии. (см. рисунок). Зная разницу во времени между ними, можно рассчитать расстояние от дальнего конца до места возникновения частичного разряда.

Применение приборов для регистрации частичных разрядов

Схема работы одностороннего теста

Односторонний тест эффективен только на линиях небольшой длины, т.к. с ростом расстояний растёт и погрешность измерений. Поэтому существует двухсторонняя версия теста. Здесь измерения проводятся одновременно с двух сторон. При этом, датчики на дальнем конце подключаются к портативному транспондеру, который передаёт данные на модуль Longshot. В результате система получает данные сразу с двух концов линии, что позволяет точно рассчитать расстояние до точки возникновения ЧР.

Метод двустороннего тестирования для анализа кабельных линий

Именно такой метод был использован в 2002 году при тестировании сетей UK Electricity Distribution Company в Западной Англии. В ходе тестирования применялась система Longshot совместно с HFCT-датчиками и портативными транспондерами. Анализ информации был возложен на программу PD Map.

Метод двустороннего тестирования для анализа кабельных линий

Схема работы двустороннего метода

В ходе проведенных испытаний было выявлено 2 места возникновения ЧР. Они располагались на расстоянии 1564 метра и 1681 метр от подстанции «Улица Стюартов» соответственно. На рисунках ниже, представлены скриншоты измерений данных разрядов. Проведенное обследование кабельной линии выявило наличие двух тройниковых муфт в данном районе (на расстоянии 1575 метра и 1695 метра). Замена данных муфт привела к исчезновению ЧР в линии.

Резкие отклонения по уровню ЧР (All Phases PD)

Снимок графика для кабеля со стороны подстанции “Улица Стюартов”. Резкие отклонения по уровню ЧР (All Phases PD) отмечены на расстояниях 58,4% (1575 метра) и 62,8% (1695 метра) от подстанции

Этот пример хорошо иллюстрирует, что в полевых условиях система Longshot позволяет определять место возникновения ЧР с погрешностью в пределах 1%.

Постоянный мониторинг трансформаторов с помощью HVCC-датчиков

Рассмотрим применение HVCC-датчиков для постоянного мониторинга частичных разрядов в трансформаторах высокого напряжения на примере технологической площадки одной из энергетических компаний Великобритании. На одном из объектов проводилось тестирование двух гидрогенераторов 10 кВ и двух электродвигателей по 11кВ.

Постоянный мониторинг трансформаторов с помощью HVCC-датчиков

Внешний вид объекта мониторинга и вид смонтированных HVCC-датчиков

Для проведения тестирования на установках были смонтированы HVCC-датчики, емкостью 80пФ. На первом этапе для проведения экспресс-анализа сети использовалось оборудование Longshot.

Результаты показали наличие ЧР в каждом объекте. В первом случае были выявлено существенное превышение напряжения и частоты возникновения частинчых разрядов.

В первом случае дефекты были выявлены в фазе V трансформатора на объекте 1. Пиковое напряжение ЧР составило 362мВ, частота - 17 289 мВ/ц.

Аналогичные проблемы обнаружились в фазе U, второй установки. Здесь проблемы обнаружились на фазе U. Напряжение в секции слота трансформатора составило 99мВ, а частота - 2 720мВ/цикл.

После выполнения текущего ремонта, был организован постоянный мониторинг энергоустановок с помощью оборудования Kronos. При этом замена датчиков не производилась. Благодаря своевременному оповещению владельца о потенциальных неисправностях, последний сэкономил средства на капитальном ремонте и внеплановых простоях своего оборудования.

Применение HFCT-датчиков для проверки электродвигателей

HFCT-датчики применяются для диагностики изоляции кабельных линий. Эти же датчики можно использовать и для обследования электродвигателей. Одним из примеров подобного решения стали электродвигатели на нефтеперерабатывающем заводе в Алжире.

Повреждения на обмотке электродвигателя из-за частичных разрядов

Повреждения на обмотке электродвигателя из-за ЧР

Здесь оборудование HVPD использовалось для наблюдения за двигателем насоса высокого давления, обслуживающим трубу магистрального нефтепровода. Незадолго до описываемых событий был проведен ремонт электродвигателя насоса – пробой в результате частичного разряда серьёзно повредил обмотку статора двигателя.

Важной особенностью объекта стали жесткие требования по искро- и взрывобезопасности. Подобное исключало возможность применения HVCC-датчиков, поэтому было решено использовать HFCT-датчики, установленные на кабеле заземления. Обследование на предмет частичных разрядов производилось с помощью оборудования Longshot.

Оборудование

Сразу после монтажа

4 года спустя

Уровень ЧР (нКл)

Статус

Уровень ЧР (нКл)

Статус

Генератор газовой турбины 1

< 2.0

Отлично

13.1

Допустимый

Генератор газовой турбины 2

< 2.0

Отлично

20.5

Требуется осмотр

Мотор насоса 1

< 2.0

Отлично

11.7

Допустимый

Мотор насоса 2 (был отремонтирован перед монтажом системы)

< 2.0

Отлично

9.6

Хорошо

Мотор насоса 3

< 2.0

Отлично

12.1

Допустимый

Мотор компрессора CO2

< 2.0

Отлично

<2.0

Отлично

Выше приведена таблица, в которую сведены данные о состоянии электроустановок объекта сразу после монтажа и через четыре года эксплуатации. Наилучшие показатели у мотора насоса 2, который был отремонтирован незадолго до установки системы. Также низкий уровень частичных разрядов зафиксирован у мотора компрессора углекислого газа. Остальные системы нуждались в обследовании и возможно профилактическом ремонте.

Результаты мониторинга позволяют сделать следующие выводы:

  1. HFCT-разрешены для применения в условиях высокой искро- и взрывобезопасности и могут использоваться на объектах газовой или нефтеперерабатывающей промышленности.
  2. 4 года – слишком большой срок между испытаниями. Если ситуация не позволяет использовать постоянный мониторинг, необходимы регулярные проверки, по меньшей мере раз в 4-6 месяцев.
  3. Даже проведенная с опозданием инспекция позволила выявить ряд критических уязвимостей и составить план текущего ремонта системы.

Применение оборудования для длительного мониторинга системы

В 2011 году компания «Лукойл» пригласила специалистов HVPD для организации постоянного мониторинга компрессорных установок на одном из своих перерабатывающих предприятий. Состояние компрессоров критически важно для бесперебойной работы производства и выход из строя даже одного из них грозит серьезными потерями для компании. При этом наработка компрессоров на момент начала мониторинга составляла около 20 лет.

Применение оборудования для длительного мониторинга системы

Система Kronos за работой

Как и в случае с нефтеперерабатывающим предприятием в Алжире, ситуация осложнялась жесткими требованиями по взрывобезопасности, исключающими использование HVCC-датчиков. В этой ситуации специалисты HVPD предложили выполнить мониторинг с помощью HTFC-датчиков, подключенных к системе мониторинга ЧР Kronos. Датчики разместили на центральном распределительном щите напряжением 10 кВ. Подобное решение позволило обеспечить наблюдение за всеми электроустановками без проникновения во взрывоопасную зону.

Для анализа полученных данных была использована база данных компании HVPD – OLPD Measurements Database. Ниже представлены результаты мониторинга за 20 месяцев - период с февраля 2015 по октябрь 2016.

График показаний системы Kronos за 20 месяцев

График показаний системы Kronos за 20 месяцев

По результатам мониторинга межремонтный интервал двигателей компрессоров был изменен так, что в течение последующих пяти лет компания сэкономила на ремонтных работах около $50 миллионов. Кроме этого, оборудование HVPD отлично показало себя в условиях длительной эксплуатации для мониторинга частичных разрядов высоковольтных электроустановок без необходимости размещения во взрывоопасной зоне.

Комплексное исследование распределительного щита высокого напряжения

Исследование было проведено по запросу горнодобывающей компании из Австралии. Компания обладает разветвленной сетью высоковольтных электроустановок, нуждающихся в регулярном обслуживании. Наибольшее внимание заказчик попросил уделить работоспособности воздушных компрессоров, систем шахтной вентиляции.

Комплексное исследование распределительного щита высокого напряжения

Применение портативной версии HVPD Kronos

Весь комплекс работ разделился на 3 этапа: предварительный осмотр, диагностика частичных разрядов и постоянный мониторинг. На первом этапе применялся компактный ручной прибор PDS Insight.

Более детальный анализ проводился с помощью оборудования HVPD Longshot. Так как правила безопасности не позволяли обесточивать системы для установки HTFC-датчиков, данные собирались только TEV-датчиками. Тем не менее, был обнаружен ряд серьёзных повреждений, вызванных частичными разрядами. Наиболее заметным стало оплавление изоляции на наконечниках в распределительных щитах (см. фото ниже).

Оплавившиеся защитные наконечники кабелей

Оплавившиеся защитные наконечники кабелей

После проведения текущего ремонта энергоустановок, все объекты были поставлены под постоянный мониторинг. Из-за слишком разветвленной сети объектов и отсутствия между ними постоянной связи, заказчик решил ограничиться несколькими комплектами системы Kronos, которые перемещаются с объекта на объект. При этом период наблюдений по каждому из установок составил от одной до двух недель.

Не смотря на столь короткий период, мониторинг частичных разрядов позволяет эффективно отслеживать основные параметры ЧР и предупреждать возникновение внештатных ситуаций. Другими словами, применение «кочующих» комплектов оборудования для мониторинга ЧР позволяет существенно сэкономить, когда требуется оценить состояние сразу несколько объектов и при этом получить вполне исчерпывающие данные для анализа.

Выводы

Рынок систем измерения и мониторинга частичных разрядов растёт примерно на 12% в год. Основные причины - это рост числа «зеленых» электростанций, нуждающихся в мониторинге и осознание пользователями крупных энергоустановок опасности и методов борьбы с ЧР. Тем более, что частичные разряды, также подчиняются законам физики и, соответственно, могут быть обнаружены и локализованы вполне определёнными способами.

Основными требованиями, предъявляемыми к оборудованию для измерения ЧР, являются простота применения, точность и возможность работы в режиме онлайн. Оборудование HVPD полностью соответствует всем этим требованиям. Важным бонусом является доступ к собственной базе данных компании, где собрана обширная информация по ЧР и техническая поддержка специалистов, которые могут помочь с советом в сложных или непонятных ситуациях.

 

Дополнительные материалы

1. Запись вебинара «Частичные разряды - введение в проблематику»

 

2. Запись вебинара «Частичные разряды: электрический метод измерения кажущегося заряда»

 

3. Запись вебинара «Приемочные и эксплуатационные испытания кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на основе регистрации частичных разрядов»

 

4. Как спланировать ремонт и предотвратить аварии электрооборудования?


- Email
- Confirm

Подпишитесь на рассылку новых материалов!

Имя
E-mail *
Согласие на отправку персональных данных *

* - Обязательное для заполнения