Przykłady praktyczne detekcji, pomiaru i lokalizacji wyładowań niezupełnych

Podczas diagnostyki urządzeń sieci dystrybucyjnej na terenie Śląska przeprowadzono testy wielu urządzeń SN. Zebrane dane posłużyły do wstępnego określenia priorytetów naprawy bądź przeglądu konkretnych urządzeń. Część z udostępnionych wyników zostanie przedstawiona poniżej. Przy pomiarach wykorzystano urządzenie UltraTEV Plus, wyposażone w paraboliczną antenę ogniskująca UltraDish, firmy EA Technology. Podczas wykonanych pomiarów przeprowadzono również analizę sygnałów TEV. Jednak w przypadku gdzie wykryte zostały powierzchniowe wyładowania niezupełne, szczegółowa analiza sygnałów TEV jest możliwa po usunięciu wyładowań powierzchniowych.

Dokładna lokalizacja wyładowań niezupełnych w głowicach kablowych

Na powyższym rysunku przedstawiono zlokalizowane źródło wnz, w jednej z dwóch głowic kablowych umieszczonych w jednej z celek stacji GPZ, wskazane czerwonym odbiciem wskaźnika laserowego. W podobny sposób istnieje możliwość dokładnego wskazania źródła wyładowania w rozdzielnicach okapturzonych po otwarciu drzwiczek. Pomiar taki staje się w pewien sposób pomiarem inwazyjnym i wymaga wykorzystania odpowiednich procedur. Jego konieczność jest jednakże uzasadniona wcześniejszym, całkowicie nieinwazyjnym pomiarem przy zamkniętych drzwiczkach.



Na powyższym rysunku pokazane są cztery głowice kablowe w jednej z celek tej samej stacji GPZ. W tym przypadku stwierdzono bardzo silną aktywność wnz na głowicy nr 1. Głowica nr 2 oraz nr 3 również zostały zdiagnozowane jako potencjalne źródło wnz. W tym przypadku jednak możliwe będzie dokładne ustalenie aktywności w głowicy 2 i 3 po usunięciu uszkodzenia w głowicy nr 1. Powodem jest możliwość dobijania się silnego sygnału z głowicy 1 od głowic 2 i 3. Faktem poświadczającym tę tezę jest zmniejszający się poziom wyładowania na głowicach, w zależności od odległości od głowicy 1. Powyższa ilustracja demonstruje również, iż w niektórych przypadkach, gdzie WNZ są słyszalne bez użycia przyrządów pomiarowych, dokładna lokalizacja może być niemożliwa, z powodu małej odległości pomiędzy urządzeniami i odbić.

Wyładowanie niezupełne na powierzchni izolacji przekładnika prądowego

W pokazanym poniżej przykładzie wykryto wysoki poziom wnz w jednej z otwartych rozdzielnic celkowych. Dokładne zlokalizowanie źródła wnz wskazywało na górną powierzchnię przekładnika prądowego jak pokazane na rysunku poniżej.



Obudowa kompozytowych przekładników jest zarazem izolacją oddzielającą wysokie napięcie od uziemienia, do którego jest przymocowane urządzenie. Płaska powierzchnia górna jest naturalnym rezerwuarem dla kurzu, który osłabia rezystancję powierzchniową obudowy przekładnika, zwiększając szansę na powstanie wnz. Powstałe wyładowania będą cyklicznie niszczyły powierzchnię przekładnika, powodując powstanie stałej ścieżki węglowej od zacisku napięcia do uziemienia. W wielu przypadkach, wykryte w początkowym stadium wnz tego typu jest łatwe do usunięcia poprzez dokładne przeczyszczenie przekładnika. Po wykonaniu dokumentacji fotograficznej oraz zbliżeń w miejscach wskazanych za pomocą anteny UltraDish, zauważony został element (prawdopodobnie ślad farby), będący z dużym prawdopodobieństwem źródłem wyładowania niezupełnego w zlokalizowanym przekładniku. Znalezione zabrudzenie spowodowało osłabienie izolacji przekładnika. Usunięcie zanieczyszczenia w tym przypadku może być utrudnione z powodu porowatej powierzchni materiału obudowy przekładnika. Na wykonanym zdjęciu można zauważyć również inne zjawisko towarzyszące wyładowaniom niezupełnym. W polu tym, na śrubach mocujących przekładników, widoczne są ślady korozji. Jest to pośredni efekt zjawiska wnz, które - jako wyładowania elektryczne - powodują powstawanie tlenków azotu. Po połączeniu tychże tlenków z wodą (obecną w atmosferze w formie wilgoci), powstaje kwas azotowy, mający silne żrące właściwości.

Uszkodzenia izolatora przepustowego wywołane wyładowaniami niezupełnymi

Notka przygotowana przez jednego z naszych klietów

Na przełomie stycznia i lutego br. na wytypowanych 14 obiektach energetycznych, pracownicy energetyki jednego z dostawców energii w po łudniowej Polsce dokonali sprawdzenia urządzeń elektroenergetycznych pod kątem występowania wyładowań niezupełnych, przy wykorzystaniu urządzeń firmy EA Technology, serii Ultra TEV. Urządzenia testowano na obiektach 110/15/6 kV, wybudowanych w latach 70., 80., jak i nowo oddawanych do eksploatacji. W całej przebadanej populacji udało się zlokalizować 3 obiekty, na których poziom wyładowań niezupełnych wskazywał na występowanie wnz o wartości znacznie przekraczających założone granice - zarówno co do wartości poziomu ładunku pozornego ( kilka tysięcy PC), jak i wywołanego ciśnienia akustycznego (rzędu kilkudziesięciu dB). Z powodu ważności badanych obiektów -zarówno ze względu na odbiorców, jak i bezpieczeństwo innych elementów rozdzielni -zdecydowano o wyłączeniu ich i dokonano rewizji w wybranych polach. W efekcie udało się zlokalizować uszkodzenia w obrębie izolatorów przepustowych w polu sprzęgła 15 kV oraz w przekładnikach prądowych kilku pól odpływowych na rozdzielniach SN. Po zdemontowaniu, w przypadku izolatora przepustowego widać było wyraźnie miejsce występowania wyładowań. Miejsce to nosiło ślady korozji wywołanej długim występowaniem wyładowań niezupełnych, gdzie proces powstania korozji był identyczy z opisanym w pozyżej (patrz przykład opisujący Wyładowanie niezupełne na powierzchni izolacji przekładnika prądowego). Efekty uszkodzenia widoczne są na poniższym zdjęciu.



Zlokalizowanie i szybkie usunięcie powyższych ognisk występowania wnz pozwoliło na ograniczenie strat spowodowanych nie tylko kosztami ewentualnej niedostarczonej energii, ale przede wszystkim pozwoliło na wyeliminowanie elementów toru prądowego, które w skrajnych warunkach mogły ulec zniszczeniu i uszkodzić inne, „zdrowe” elementy znajdujące się w ich pobliżu. Jedno z pól, w którym znaleziono uszkodzony przekładnik prądowy kilka lat wcześniej zostało praktycznie doszczętnie zniszczone wskutek eksplozji i pożaru w celce. Wypadek ten był spowodowany przez przekładnik prądowy dokładnie takiego samego typu, jak zlokalizowany podczas opisanych pomiarów wnz.



Wnioski >>>