b2 high voltage gmbh (hv diagnostics trade mark ) Приборы и оборудование

High Voltage Diagnostics SarlSwitzerland

Кабели из СПЭКабели с изоляцией из СПЭ - США и Канада 85% всего

рынка силовых кабелей,- Германии и Дании - 95%- Японии, Франции,

Финляндии и Швеции в распределительных сетях среднего напряжения используется только кабель с изоляцией из СПЭ. Ведущие энергосистемы России используют СПЭ

- новые кабельные линии- замене либо капитальном

ремонте старых.

Кабели из СПЭ на напряж. 1 кВ ПОЧЕМУ ???

кабели с изоляцией из сшитого

полиэтилена активно заменяют кабели с

бумажно – масляной изоляцией и ПВХ.

Кабели из СПЭ преимущества1) высокие электрические свойства

изоляции, низкие диэлектрические потери;

2) большой запас термической стойкости

3) меньше масса и габариты кабеля в целом

4) высокая влагостойкость, нет необходимости в применении металлической оболочки;

5) возможность прокладки кабелей при температуре -20°С без предварительного подогрева

6) возможность прокладки на трассах с неограниченной разностью уровней

Материал изоляции кабеля

СПЭ Бумажно-пропитанная изоляция

ПВХ

Длительно допустимая темп нагрева жил,°С

90 80 70

Доп.темп в аварийном режиме (6 часов),°С

130 105 80

Предельно допустимая темп. жил при к.з,°С

250 200 160

Допустимые токовые нагрузки в зависимости от сечения жилы

120-125%

105-110% 100%

Относительная диэлектрическая проницаемость, 20°С

2,3 4,0 4,5

Тангенс диэлектрических потерь, 20°С

0,001 0,008 0,01

Минимально допустимая температура прокладки без предварительного подогрева жил,°С

-20 0 -15

СНЧ испытания и Диагностика Испытания

Разрушающий метод

Долговременное высокое

напряжение, прожиг

Приемо-Сдаточные

Профилактика Внеочередные

ДиагностикаНеразрушающий метод

TD PDИнтегральная

оценка изоляцииЛокализация

поврежденныхучастков

«ВОДЯНЫЕ ДЕРЕВЬЯ» в полиэтиленовой изоляции

(испытание постоянным напряжением вызывает повреждение изоляции и выход кабеля из строя)

электрическое поле условия для вода развитиямеханические дефекты «водяных деревьев"время

внешний полупроводящий слой

изоляциявнутренний полупроводящий слой

токопроводящая жила

«дерево типа бабочка»

«развитые деревья"

«Водяное дерево» типа бабочки в толще

полиэтиленовой изоляции кабеля 35 кВ

Формирование пробоя в канале

«водяного дерева»

Испытание напряжением постоянного тока недопустимо:

1. Не позволяет выявить даже серьезные дефекты (Может ли испытание повышенным постоянным напряжением, приложенным между жилой и экраном, выявить дефект? НЕТ, так как указанный дефект не нарушает целостности изоляции)

2. Вероятно образование объемных зарядов (так как в процессе испытаний постоянным током в изоляции формируются остаточные емкостные заряды, что приводит к резкому уменьшению ресурса такого кабеля)

Доказано, что испытания высоким постоянным напряжением уменьшают срок эксплуатации кабелей и значительно увеличивают рост водных триингов. ЧТО ЖЕ ДЕЛАТЬ ?

Кабели с СПЭ изоляцией

СИНУС ??? Преимущества синусоидального

испытательного напряжения

• Чистое переменное напряжение без постоянной составляющей

•

Косинусоидально-прямоугольная форма волны зависима от нагрузки не симметрична

СИНУС ??? ФОРМА ВОЛНЫ НЕ ЗАВИСИТ ОТ НАГРУЗКИСРАВНЕНИЕ ФОРМ ВОЛНЫ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ СНЧ, 0.1ГЦ

Статистика СНЧ испытаний показывает, что из 100% случаев пробоя изоляции, 90% приходятся

на первые полчаса испытания

0

10

20

30

40

50

60

70

80

12 30 45 60T ime to Breakdow n / min

68%

22% 6% 4%

СИНУС ??? Высокая скорость выявления дефектовКакова продолжительность испытания???

Процент пробоя кабелей с СПЭ изоляцией в зависимости от продолжительности испытаний синусоидальным СНЧ

напряжением

Почему 0,1Гц, а не 50Гц ???Компактные размеры испытательного оборудования

P = L (2πf.C) U2 = 1 (2 * 3.14 * 50 * 0.33) 142 = 20 kVA

Кабель 14кВ Протяженностью 1000м и сечением 95мм2(C = 330нФ/км типичная емкость)

ВЫВОД – 50Гц БОЛЬШАЯ, ТЯЖЕЛАЯ, ДОРОГАЯ

HIGH VOLTAGE DIAGNOSTICS SARL

B2 electronic GmbHwww.b2hv.at

Бум МаслПВХБум МаслПВХ

КабельКабель НапряжениеНапряжение ВремяВремя

5,6 – 8 x U0

2 x U0

3 x U0

5,6 – 8 x U0

2 x U0

3 x U0

Постоянное45 - 65HГц0,1 Гц

Постоянное45 - 65HГц0,1 Гц

15 – 30 мин

30 мин

30 мин

15 – 30 мин

30 мин

30 минСПЭСПЭ 2 x U0

3 x U0

2 x U0

3 x U0

45 – 65 Гц0,1 Гц45 – 65 Гц0,1 Гц 60 мин

60 мин

60 мин

60 мин

СНЧ испытанияСНЧ испытанияСНЧ (0,1Гц) Напряжение согласно стандарту DIN VDE 0276 (HD 620 S1)

СНЧ испытания и Диагностика

ИспытанияРазрушающий метод

ДиагностикаНеразрушающийметод

TD PDИнтегральная оценка изоляции

Локализацияповрежденныхучастков

ОпределениеОпределение tg tg δδ

время/сек.0 10

напряжение

ток

= 1

C Rtg δ = активная мощность

реактивная мощность =

φ

δ = 90°- φ

δ

Iакт.

Iреакт.I

b2 electronic GmbH

TAN DELTATAN DELTAСистема диагностики

• Самый простой и быстрый способ оценить состояние изоляции кабеля

• Не разрушающий (щадящий) метод

• Метод для определения “Water Trees” водяных деревьев

• Предварительная диагностика – план будущих работ / ремонта / замены

b2 electronic GmbH

TAN DELTATAN DELTA

x 10-3

СПЭ меньше

Бум.Масл меньше, чем

x 10-3 1,21,2

5050

Хорошие кабели:

Критерии оценки состояния Критерии оценки состояния СПЭСПЭ кабелейкабелей

Состояние кабелей хорошее:

tg δ (2 Uo) < 0,12 % и / или

[tg δ (2 Uo) - tg δ (Uo)] < 0,06 %

Плохое состояние

(незамедлительная замена):

tg δ (2 Uo) > 0,22 % и / или

[tg δ (2 Uo) - tg δ (Uo)] > 0,1 %

Для всех остальных случаев необходим повышенный контроль

и замена исходя из текущих возможностей

tan d . 10-3

0

1

2

3

4

5

6

7

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

U / U 0

0,1

Hz

diss

ipat

ion

fact

or

reference cable (new)

slightly service-aged (1)

moderately service-aged (2)


strongly service-aged (4)

Измерение частичных разрядов (ЧР) в каб. до 35кВИзмерение частичных разрядов (ЧР) в каб. до 35кВ- Локализация мест принципом рефлектометрии

-Заряд измеряется в кулонах

-Диагностика при Uo – номинального высокого напряжения КЛ

Измерение частичных разрядов (ЧР) в каб. до 35кВИзмерение частичных разрядов (ЧР) в каб. до 35кВСамое сложное – ОЦЕНКА результата диагностики

Максимальное значение ЧР в локальном месте КЛ, пКл

Необходимый срок диагностирования или ремонта КЛ

До 1200КЛ подлежит повторному диагностированию в течение 5 лет

От 1200 до 7500 КЛ подлежит повторному диагностированию в течение одного года

От 7500 до 15000 КЛ подлежит ремонту в течение одного года с последующей диагностикой

Свыше 15000 КЛ не подлежит эксплуатации

в табл. Приведены градации по срокам диагностирования и ремонта КЛ в зависимости от среднему количеству ЧР в локальном месте.

Измерение частичных разрядов (ЧР) в каб. до 35кВИзмерение частичных разрядов (ЧР) в каб. до 35кВ

ПЛЮС

ИЗМЕРЕНИЕ ТАНГЕНСА УГЛА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ

2 способа диагностики – для ДОПОЛНЕНИЯ ДРУГ ДРУГА

Тангенс - БЫСТРО, ТОЧНО, ИНТЕГРАЛЬНАЯ ОЦЕНКА

ЧР - Точное местоположение дефекта, сложный анализ

Производитель

HV Diagnostics расположена в Швейцарии

Плодотворно работает в области изготовления МОБИЛЬНОГО

оборудования для высоковольтных испытаний и диагностики.


Оборудование

• Универсальные высоковольтные СНЧ установки серии HVA на 30, 60 и 90кВ

• Системы измерения тангенса угла диэлектрических потерь серии TD(Интегральная оценка)

• Системы поиска места повреждения методом частичных разрядов серии PD

• Тестирование трансформаторного масла


HVA серияУниверсальная высоковольтная система 4 в 1.

Серия состоит из 4 модификаций

1) СНЧ испытания (сверх-низкой частоты VLF) кабеля из сшитого полиэтилена (СПЭ) переменным напряжением

2) Испытание постоянным напряжением обоих полярностей

3) Тестирование как жил так и оболочки кабеля4) Улучшение определения места прожига изоляции,

перевод места пробоя в низкоомное

Установка Тест.напряжение ампл и действ знач.

Макс длина кабеля при частоте 0,1Гц

HVA 30 До 30кВ (дейст 21кВ)

6 и 10кВ

1,5км

HVA 30-5 До 30кВ (дейст 21кВ) 11 км – увел мощность


6и 10кВ универсальн

3 км


КЛ 35кВ

3,3 км

Серия HVA. • Эффективна и универсальна – испытание ВСЕХ

высоковольтных кабелей Согласно инструкции УП-Б-1 «По испытаниям кабельных линий, оборудования

распределительных устройств, защитных средств и определению мест повреждений на кабельных линиях» разработанной ОАО «Московской городской электросетевой компанией» и утвержденной 27 октября 2006г. , испытание кабелей с СПЭ изоляцией напряжением 10 - 35 кВ проводится трехкратным повышенным фазным напряжением сверхнизкой частоты - 3хUo, частотой 0,1Гц,

Например , чтобы испытать кабель напряжением 10 кВ необходимо приложить испытат. напряжение, которое вычисляется по формуле Uном / 1,73 х 3 = 17,3 кВ,

Вычисление испытательного трехкратного фазного напряжения СНЧ - 3хU0(кВ) каб.лин. Крат. 3хU0(кВ)

35 1,73 60,62177826 10 1,73 17,32050808 6 1,73 10,39230485 Пересчет амплитудного в действующее значение Наименование U(кВ) амп. U(кВ)эффективноеHVA-90 90 1,41 63,63961031 HVA-60 60 1,41 42,42640687HVA-30 30 1,41 21,21320344

• НЕБОЛЬШОЙ ВЕС УСТАНОВОК И НИЗКАЯ ЦЕНА. НЕ ТРЕБУЕТ ПРИОБРЕТЕНИЯ МОБИЛЬНОЙ ЛАБОРАТОРИИ

b2 electronic GmbH

HVA HVA СерияСерияКакие установки для какого кабеля

23kВдейств

33kВпик13kВ кабель

113kВ кабель1

23kVrms

33kVpeak13kВ кабель

1 13kВ кабель1

44kVrms

62kVpeak 26кВ cable126кВ cable1

64kVrms


66kVrms


141kVrms

200kVpeak138кВcable

2138кВcable2HVA200

HVA30-5

HVA60

HVA90

HVA94

HVA30

1 рассчит. Для 3 x U01 рассчит. Для 3 x U0

2 рассчит. Для 1,7 x U02 рассчит. Для 1,7 x U0

рностей

Прямоугольное напряжение 0,1 Гц:

Постоянное напряжение обоих поля

Синусоидальное напряжение 0,1 Гц,

Универсальность установки

Задаются ВСЕ формы испытательного напряжения

Графический дисплей установки

На дисплее установки в режиме реального времени отображается форма сигнала и все измеряемые и заданные параметры, такие как :вид тестирующего сигнала, напряжение (1% погрешность), ток, емкость кабеля, изоляция,

время тестирования

HVA 30Универсальная высоковольтная система 4 в 1 до 30кВ

1) Идеальный, симметричный , полностью синусоидальный выходной высоковольтный сигнал на всем диапазоне , вне зависимости от нагрузки.

2) Огромный потенциал тестирования по емкости (до 12мкФ), что соответствует 30км стандартного высоковольтного кабеля •

3) Компактная установка весом ВСЕГО 19кг

Встроенная автоматическая система выбора оптимальной тестовой частоты прибора (СНЧ) в зависимости от величины нагрузки (от 0,1 до 0,01Гц) – ТОЛЬКО СИНУС

ЗАЧЕМ ???

Серия HVA. Резюме


Прибор автоматически выбирает оптимальную частоту тестирования в соответствии с нагрузкой для тестирования протяженных кабелей

ЗАЧЕМ ???Пример расчета возможной макс длины кабеля HVA 60:

1.0 µF @ 0.1 Гц @ 44кВ RMS (Примерно 3км кабель)2.0 µF @ 0.05 Гц @ 44кВ RMS (Прим. 6 км кабель)5.0 µF @ 0.02 Гц @ 44кВ RMS (Прим 15 км кабель)

Рассчитано для типичного кабеля с емкостью: 330нФ/км

P 2 π F (Hz ) C (µF /km)V2 (kV)L (км)= 1216,34 2 3,1416 0,1 0,33 44 3,030085 км

Длина (км) = P / (2. π . F . C (µF /km) . V2)

HVA 30 Преимущества1) Симметричное выходное напряжение

синусоидальной формы волны гарантирует, что накопления постоянной составляющей не произойдет. Это помогает избежать формирования объемного заряда и, следовательно, каких-либо повреждений.

2) Только с синусоидальной формой выходного напряжения возможно измерении тангенса угла диэлектрических потерь в кабеле и его диагностика методами частичного разряда (данные опции поставляются за доп деньги), с прямоугольной нет!

3) Важная опция – питание от аккумуляторов

4) В установке не используются никакие подвижные механические части или масло для генерации или изоляции высокого напряжения. Нет тех обслуж.

5) ПО в комплекте

6) Выявление внешнего напряжения до 15кВ !!!

HVA 30-5 высокой мощности

Установка высокой мощности – позволяет тестировать кабели, длиной до 50 км при

пониженной частоте тестирования

3.4 мкФ @ 0.1 Гц @ 23kВ действ (Прим 11 км

кабель)*

5.0 мкФ @ 0.1 Гц @ 19kВ действ (Прим 17 км кабель)*

15.00 мкФ @ 0.02 Гц @ 19kВ действ (Ок. 50 км кабель)*

* Рассчитано для типичного кабеля с емкостью 330пФ/м

HVA 60 Универсальная высоковольтная система 4 в 1 до 60кВ


2.0 мкФ @ 0.05 Гц @ 44kВ действ (Прим 6000 м кабель)*

ПРЕИМУЩЕСТВА1) УСПЫТАНИЕ ВСЕХ ТИПОВ КАБЕЛЯ – СПЭ

или бумажно-масляной изол. шестикратным напряжением пост тока

Все установки имеют спец разъем для подключения высоковольтного кабеля, что позволяет при его повреждении просто заменить его, а не отправлять всю установку производителю.

Никакого теплового ограничения в течение времени эксплуатации!

HVA 90 Универсальная высоковольтная система 4 в 1 до 90кВ


10.0 мкФ @ 0.01 Гц @ 63kВ действ (Прим 33км кабель)*

ПРЕИМУЩЕСТВАЕдинственная на сегодняшний деньустановка позволяющая корректноиспытать кабель на 35кВ

Серия HVA. Резюме• При тестировании кабеля установка может тестировать как

кабели из сшитого полиэтилена, так и с бумажно-маслянной изоляцией. В дополнение установка HVA может использоваться для тестирования как основной изоляции кабеля, так и его оболочки. Полностью симметричный вид выходного тестирующего сигнала.

• Емкости• Выключатели, вакуумные камеры• Трансформаторы• Двигатели

• Изоляторы


b2 electronic GmbH

TAN DELTATAN DELTAИзмерение

b2 electronic GmbH

Напряжение

• 23кВ дейтв (TD30) 44kВ действ(TD60)• 2 „C“ батареи (10 часов)Tan Delta

• Разрешение: 1 x 10-5

• Точность: ± 1 x 10-4 (нагруз. > 15нФ)Частота• 0,1ГцНагрузка

• от15нФ до 5мкФ (minimum 1µA RMS)

TAN DELTATAN DELTAСистема измерения TD

b2 electronic GmbH

ВЕС 3кг! (TD60 5кг)

Програмное обеспечение„TD Control Center“

Подключил и измеряй! Все просто!!!

TAN DELTATAN DELTAСиситема диагностики

Зависимость Зависимость tgtgδδ от тестового напряжения от тестового напряжения для новой и состаренной изоляции для новой и состаренной изоляции

кабелей напряжением 6 – 35 кВкабелей напряжением 6 – 35 кВ

tan d . 10-3

0

1

2

3

4

5

6

7

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

U / U 0

0,1

Hz

diss

ipat

ion

fact

or

reference cable (new)

slightly service-aged (1)



strongly service-aged (4)

JICABLE, Versailles, June 1995, paper B.9.6.


Частичные разрядыЧастичные разрядыHigh Voltage Filter & Coupling Capacitor

*Example PD-Flex system

b2 electronic GmbH

Уровень ЧР Подаваемое напряжение

Экран рефлектометра

Экран уровня ЧР

Длина кабеля

Propagation velocity

Coupling Capacitor

ЧР амплитуда & расположение

TDR signature

Частичные разрядыЧастичные разрядыPD30/60/90

BA60 : 60кВ максимум (30кВ – 0 – 30кВ)

BA75 : 75кВ максимум (37,5кВ – 0 – 37,5кВ)

BA80 : 80кВ максимум (40кВ – 0 – 40кВ)

BA100 : 100кВ макс. (50кВ – 0 – 50кВ)


Тестеры маслаТестеры маслаBA60 BA75 BA80 BA100


BABA Серия Серия

Вес: 22кг

ГОСТ 6581-75

Дисплей, супер быстрое отключение (< 5мкс)*

*необх для силиконовых масел


Встроенный принтер

Аккумулятор / 230 В / 12 В пост

Bluetooth / USB ФЛЕШ

BABA Серия Серия

High Voltage Diagnostics SarlSwitzerland

b2 high voltage gmbh (hv diagnostics trade mark ) Приборы и оборудование

Documents