Главная страница ГК РЕСУРС.png
МОНИТОРИНГ
И ДИАГНОСТИКА
ОБОРУДОВАНИЯ
phone +7 (495) 540-43-17 Адрес: г. Москва, Волоколамское шоссе, 2
email info@gkresurs.ru Время работы: Пн. – Пт.: с 9:00 до 18:00
+7 (495) 540-43-17
  • Меню
  • Оборудование
    • Тепловизоры
    • Портативные приборы для диагностики
    • Электротехнические передвижные лаборатории
    • Поиск утечек газов
    • Ультрафиолетовые камеры
    • Мониторинг силовых трансформаторов
    • Системы мониторинга частичных разрядов
    • Испытание и диагностика кабельных линий
    • Испытание трансформаторного масла
    • Определение места повреждения кабельной линии
    • Стационарные тепловизоры
    • Системы мониторинга электрооборудования
    • Диагностические тепловизоры
    • Тепловизоры для смартфонов
    ТепловизорыТепловизоры
    • Ультразвуковой дефектоскоп NL Камера
    • Диагностика электродвигателей
    • Измерение параметров фотоэлектрических установок/фотоэлементов
    • Измерение сопротивления заземлений и грунта
    • Измерение характеристик выключателей
    • Мегаомметры, Микроомметры
    • Приборы для диагностики трансформаторов
    • Тестирование АкБ
    Портативные приборы для диагностикиПортативные приборы для диагностики
    • Кабельная электротехническая лаборатория
    • Ремонт электротехнической лаборатории
    • Трансформаторные электротехнические лаборатории
    Электротехнические передвижные лабораторииЭлектротехнические передвижные лаборатории
    • Тепловизоры для поиска утечек газа
    • Ультразвуковые акустические течеискатели
    Поиск утечек газовПоиск утечек газов
    • Портативные ультрафиолетовые камеры
    • Ультрафиолетовая камера для монтажа на автомобиль
    • Ультрафиолетовая камера для монтажа на квадрокоптер
    • Ультрафиолетовая камера для монтажа на летательный объект
    • Ультрафиолетовая камера для монтажа на поезд
    Ультрафиолетовые камерыУльтрафиолетовые камеры
    • Мониторинг растворенных газов
    • Мониторинг температуры обмотки трансформаторов
    • Мониторинг частичных разрядов в изоляции
    Мониторинг силовых трансформаторовМониторинг силовых трансформаторов
    • Частичные разряды в трансформаторах
    • Частичные разряды в кабелях
    • Частичные разряды в двигателях и генераторах
    • Портативные системы измерения частичных разрядов
    • Частичные разряды в КРУЭ
    Системы мониторинга частичных разрядовСистемы мониторинга частичных разрядов
    • Диагностика ЧР
    • Испытания переменным и постоянным напряжением
    • Испытания постоянным напряжением
    • Оборудование для определения места обрыва кабеля
    • Портативная СНЧ установка
    • Портативные системы для диагностики ЧР и тангенса дельта
    • Портативные системы для СНЧ испытаний и диагностики
    • Приборы для испытания кабеля из сшитого полиэтилена
    • Программное обеспечение BAUR 4
    • Программное обеспечение statex
    • Установки для испытания кабелей
    Испытание и диагностика кабельных линийИспытание и диагностика кабельных линий
    • BAUR Report Manager
    • Измерение диэлектрических потерь
    • Измерение пробивной прочности
    • Программное обеспечение ITS Lite
    Испытание трансформаторного маслаИспытание трансформаторного масла
    • Выбор кабеля из пучка
    • Генераторы импульсного напряжения
    • Импульсные рефлектометры
    • Прибор для поиска повреждения кабеля
    • Прожигающие трансформаторы
    • Точное определение повреждения
    • Трассировка кабельных линий
    Определение места повреждения кабельной линииОпределение места повреждения кабельной линии
    • Охранные тепловизоры
    • Стационарные измерительные тепловизоры
    • Тепловизоры эпидемиологического контроля
    Стационарные тепловизорыСтационарные тепловизоры
    • Вибромониторинг
    • Мониторинг котлов и печей
    • Тепловизионный контроль
    Системы мониторинга электрооборудованияСистемы мониторинга электрооборудования
  • Услуги
  • Техподдержка
    Гарантия Сервисный центр
  • О компании
    Новости Производители Статьи Проекты Отзывы
  • Контакты
+7 (495) 540-43-17
0
Главная
-
Справочная информация
-
Статьи
-Развитие технологии измерения тангенса дельта (TanD) от компании BAUR

Развитие технологии измерения тангенса дельта (TanD) от компании BAUR

  • Статьи
  • Вопрос-ответ
  • Производители
Развитие технологии измерения тангенса дельта (TanD) от компании BAUR
2 июня 2022

Новые возможности усовершенствованных диагностических измерений коэффициента диэлектрических потерь

В отношении диагностики измерением коэффициента диэлектрических потерь и выполняемого на ее основании анализа состояния кабелей среднего напряжения сохраняется множество устаревших, противоречивых или даже неверных представлений. При этом сам метод уже трансформировался в комплексную современную технологию. Торстен Шлендер рассказывает об открываемых этой технологией возможностях, а также об их пределах.

Опыт компании Baur GmbH в сфере определения состояния кабелей среднего напряжения с помощью измерения коэффициента диэлектрических потерь (диагностического измерения ТД) берет свое начало в 1990-х годах. Вот уже 30 лет она поставляет соответствующее измерительное оборудование, что позволило ей накопить богатейший опыт в этой области.

Ниже мы расскажем о том, как развивалась эта технология — от измерения среднего значения тангенса дельта (MTD) до введения новых параметров оценки и пороговых значений для определения остаточного срока службы кабелей среднего напряжения.

Новое аналитическое программное обеспечение statex стало последней вехой на пути развития технологий диагностики кабелей. Оно позволяет точно определить степень старения, скорость старения и статистический остаточный срок службы кабельного участка.

В ПО statex, наряду со стандартными параметрами оценки в соответствии со стандартом IEEE 400.2 (SDTD, MTD и ΔTD), так же учитывается новый параметр TD-Skirt, характеризующий устойчивость коэффициента диэлектрических потерь с течением времени. Он позволяет рассчитать коэффициент старения изоляции и скорость старения кабельного участка. Также программа выдает точную дату, когда рекомендуется провести повторное измерение на данном участке или когда следует выполнить его замену (рис. 1).

Отображение коэффициента старения в трехмерном кластере

Рис. 1. Отображение коэффициента старения в трехмерном кластере — каждая точка соответствует одному диагностическому измерению 

Проблемы, с которыми сталкивались при предыдущих попытках определения остаточного срока службы. В основе повреждения кабеля могут лежать различные механизмы, вызывающие пробой. Поэтому невозможно определить остаточный срок службы с помощью одной простой аналитической формулы. Компания Baur обошла эту проблему, построив свое решение на статистике и опыте. Первым шагом в определении остаточного срока службы является оценка степени старения.

На степень старения кабеля среднего напряжения оказывает влияние множество факторов. К ним в том числе относятся:

  •  электрическая нагрузка
  •  механическое напряжение
  •  тепловая нагрузка
  •  химические процессы
  •  влажность
  •  качество монтажа и ввода в эксплуатацию
  •  дефекты материалов
  •  разница в качестве кабелей и арматуры различных производителей
Многие из таких факторов просто неизвестны или требуют наличия богатого наработанного опыта. Какой нагрузке подвергался кабель за последние 30 лет? Сколько произошло коротких замыканий? Какие муфты были установлены и каких производителей?
В какой «форме» находился установивший их монтажник? Чтобы обойти проблему недостатка информации, было принято во внимание то, что все эти факторы оказывают влияние на данные, получаемые в ходе диагностических измерений (рис. 2).

Процессы старения в кабелях с полимерной и пропитанной бумажной изоляцией согласно статье центра NEETRAC

Рис. 2. Процессы старения в кабелях с полимерной и пропитанной бумажной изоляцией согласно статье центра NEETRAC

{National Electric Energy Testing, Research, and Applications Center) «Диагностические испытания подземных кабельных систем» (Diagnostic Testing of Underground Cable Systems) от 12.2010.


Новые разработки в сфере диагностики на основании коэффициента диэлектрических потерь

Статистика и опыт

Опыт, собранный на протяжении нескольких десятилетий, и база данных, включающая в себя более 100 000 измерений, представляют собой фундамент, на основании которого ведутся дальнейшие разработки в области диагностики кабелей. Были сделаны новые выводы, например, что «кривая интенсивности отказов» не применима к модулированию динамики старения кабелей среднего напряжения (рис. 3).

Новые пороговые значения для различных типов изоляции, новые критерии оценки, такие как TD-Skirt, а также новые комбинации методов, такие как Full-MWT (комбинированное испытание и диагностика ТД/ЧР) — это лишь некоторые из достижений за последние годы.

Статистическая оценка нескольких тысяч диагностических измерений показывает, что динамика старения не следует по «кривой интенсивности отказов», а имеет более широкую рассеянность

Рис. 3. Статистическая оценка нескольких тысяч диагностических измерений показывает, что динамика старения не следует по «кривой интенсивности отказов», а имеет более широкую рассеянность.

Дополнительная информация благодаря одновременной диагностике

Испытание кабеля, измерение коэффициента диэлектрических потерь и измерение частичных разрядов идеально дополняют друг друга, поскольку позволяют выполнить как оценку общего состояния кабеля, так и поиск и локализацию конкретных повреждений. Одновременное проведение испытания и диагностических измерений позволяет получить дополнительную информацию без лишних усилий.

Обнаружение водных триингов уже не является главной областью применения

Изначально диагностика тангенса дельта использовалась в основном для кабелей, поврежденных в результате возникновения водных триингов (Water Trees, WT). Благодаря использованию современных кабелей с продольной и поперечной герметизацией эта область применения уходит на задний план. Тем интереснее становятся новые сферы использования данной технологии. Теперь определяется не столько наличие или отсутствие водных триингов, сколько общая степень старения кабеля. Диагностика тангенса дельта и ПО statex также работают с кабелями, пораженными водными триингами, однако не только с ними.

Экономия ресурсов за счет интеллектуального выбора объектов испытаний Другой вывод, полученный в результате анализа измерений тангенса, дельта, заключается в том, что причиной повышенных значений коэффициента диэлектрических потерь у новых или недавно проложенных кабелей являются продукты разложения сшивок. В этих случаях со временем коэффициент диэлектрических потерь снижается. Только после того, когда он снова начнет увеличиваться, имеет смысл измерять степень старения. Именно поэтому был введен параметр «точка от- счёта деградации» — DSP (Degradation Starting Point). Химические анализы, проводимые после каждого года эксплуатации, показали, что старение многих типов кабелей начинается после тринадцатого года. Это также подтвердили наблюдения самих производителей кабелей.

Отказ от измерений ТД на кабелях, которые еще не достигли статистического момента начала старения, позволяет высвободить ресурсы. Эти ресурсы можно использовать для диагностики кабельных участков со значительной степенью старения и/или находящихся в критическом состоянии.

Диагностические измерения коэффициента диэлектрических потерь для определения локальных проблемных мест

Зависимость коэффициента диэлектрических потерь от напряжения и его тренд в рамках одного шага напряжения предоставляют хорошую возможность выявлять факторы воздействия кабельной арматуры. Влажные муфты можно определить, например, на основании опускающегося тренда ТД (рис. 4). Местоположение муфты можно затем установить с помощью измерения методом импульсной рефлектометрии (рис 5). В данном случае измерение частичных разрядов было бы недостаточно, поскольку часто их невозможно регистрировать в условиях высокой влажности (рис. 6).

На влажность в муфте L1 (синяя) указывает понижение тренда

Рис. 4. На влажность в муфте L1 (синяя) указывает понижение тренда

Рис. 5. Рефлектометрическая/калибровочная кривая, указывающая на муфту с проникшей влагой на расстоянии 1010 м

Рис. 5. Рефлектометрическая/калибровочная кривая, указывающая на муфту с проникшей влагой на расстоянии 1010 м

Влажная муфта, регистрируемая с помощью измерения ТД, не определяется при измерении ЧР.

Рис. 6. Влажная муфта, регистрируемая с помощью измерения ТД, не определяется при измерении ЧР

При наличии влажности или частичных разрядов в кабельной арматуре рекомендуется замена отдельной арматуры для получения лучших результатов и более точного определения остаточного срока службы кабельного участка. Прежде всего у коротких кабелей или кабелей с низкими значениями ТД неисправная кабельная арматура является существенным негативным фактором и поэтому должна быть заменена. На рис. 7 показана упрощенная блок-схема, демонстрирующая алгоритм действий: Диагностическое измерение ЧР и ТД на кабеле среднего напряжения выполняется либо в соответствии с планом, либо по случаю события (после повреждения и ремонта). Если это измерение свидетельствует о наличии частичных разрядов или последствий воздействия влаги, необходимо выполнить требуемые краткосрочные мероприятия. Если кабель (затем) не имеет частичных разрядов и не подвержен влиянию влажности, с помощью ПО statex можно определить остаточный срок службы и дату следующего измерения.

Возможность компенсации внешних факторов влияния

Внешние факторы влияния, такие как частичные разряды или токи утечки, могут повлиять на результаты диагностического измерения ТД. Однако и их можно компенсировать без особых усилий. Коронные частичные разряды в месте подключения и на конце кабельного участка можно предотвратить с помощью противокоронных экранов, например, алюминиевых полусфер.

Токи утечки переходят на землю через поверхность концевых муфт и таким образом влияют на результат измерения. Токосъёмные кольца, накладываемые вокруг концевых муфт, позволяют отводить, измерять и компенсировать эти токи.

Схема: краткосрочные ремонтные мероприятия и определение остаточного срока службы

Рис. 7. Схема: краткосрочные ремонтные мероприятия и определение остаточного срока службы

Диагностическое измерение коэффициента диэлектрических потерь можно и нужно проводить для всех типов кабелей среднего напряжения

Значения ТД у различных типов кабелей варьируются. Кабели с пропитанной бумажной изоляцией, кабели с полимерной изоляцией первого и второго поколения демонстрируют существенную разницу в измеренных значениях. Также существует разница и внутри этих различных типов. Так, имеются различия между измеренными значениями кополимерных и гомополи мерных кабелей, прежде всего в плане значений MTD (средние значения ТД на каждом шаге напряжения). Поскольку эти особенности известны уже довольно давно, соответствующие пороговые значения для различных типов кабелей были включены в приложение к стандарту IEEE 400.2-2013.

Кроме того, ПО statex дает возможность задавать различные типы изоляции и их субкатегории. Это позволяет, например, отдельно анализировать смешанные кабельные участки с различным соотношением кабельных секций с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ). Это также позволяет установить остаточный срок службы смешанных кабельных участков (рис. 8).

Анализ ТД представляет особый интерес при работе с кополимерными СПЭ-кабелями (используются примерно с 2005 года), так как влияние токовой нагрузки, изменений температуры, гармонических составляющих и т.д. на процесс старения еще мало изучено. В данном случае имеет смысл инвестировать в сбор и анализ диагностических данных на ранней стадии для мониторинга процесса старения и предотвращения отказов в будущем.

Кривые, типичные для старых смешанных кабелей; на первых двух шагах напряжения (0,5 U0 вверху и 1 U0 в середине) преобладает повышение ТД по причине старой изоляции. Кривая шага напряжения 1,5 U0 внизу указывает на последствия влияния влажности.

Рис. 8. Кривые, типичные для старых смешанных кабелей; на первых двух шагах напряжения (0,5 U0 вверху и 1 U0 в середине) преобладает повышение ТД по причине старой изоляции. Кривая шага напряжения 1,5 U0 внизу указывает на последствия влияния влажности.

Вывод

Было продемонстрировано, как новые аппаратные и программные решения в сочетании с обширными знаниями и опытом способствовали дальнейшему развитию технологии диагностических измерений ТД. Новые разработки расширяют возможности использования диагностических измерений ТД и их оценки и выводят их на качественно новый уровень, вплоть до точного определения остаточного срока службы кабелей среднего напряжения.


Товары по теме

statex® Программное обеспечение BAUR для статистической оценки срока службы кабеля, разработанное компанией KEPCO
statex® Программное обеспечение BAUR для статистической оценки срока службы кабеля, разработанное компанией KEPCO
Есть на складе
Подробнее
FRIDA-TD прибор BAUR для испытаний и диагностики СНЧ
FRIDA-TD прибор BAUR для испытаний и диагностики СНЧ
Есть на складе
Подробнее
viola TD прибор BAUR для испытания и диагностики напряжением СНЧ
viola TD прибор BAUR для испытания и диагностики напряжением СНЧ
Есть на складе
Подробнее
PHG 70 TD PD / PHG 80 TD PD Система для испытаний и диагностики СНЧ BAUR
PHG 70 TD PD / PHG 80 TD PD Система для испытаний и диагностики СНЧ BAUR
Есть на складе
Подробнее
Вернуться
Мониторинг силовых трансформаторов Системы мониторинга электрооборудования Системы мониторинга частичных разрядов Портативные приборы для диагностики Электротехнические передвижные лаборатории Испытание и диагностика кабельных линий
Стационарный тепловизор для измерения температуры тела Мониторинг силовых трансформаторов Инфракрасные промышленные тепловизоры Трассоискатель кабельных линий Тепловизоры эпидемиологического контроля в Москве
Тепловизионные системы видеонаблюдения Тепловизоры (инфракрасные камеры) Ультрафиолетовые камеры Испытание силовых трансформаторов и РПН Измерение и анализ частичных разрядов
Подписка на новости
и статьи
+7 (495) 540-43-17
info@gkresurs.ru
125080 г. Москва, Волоколамское шоссе, 2
Время работы: Пн. – Пт.: с 9:00 до 18:00
2022 © Компания "РЕСУРС"

Карта сайта

Информация на сайте носит справочный характер и не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 Гражданского кодекса Российской Федерации. Технические параметры (спецификация) и комплект поставки товара могут быть изменены производителем без предварительного уведомления. Уточняйте информацию у наших менеджеров.

Спасибо!

Ваша заявка принята.