Case: On-line PD målinger på kabler. Udarbejdet af Jens Zoëga Hansen, DEFU

Transkript

1 Case: On-line PD målinger på kabler Udarbejdet af Jens Zoëga Hansen, DEFU

2 Baggrund På en primær transformerstation (6 3 kv / 1 kv) blev det besluttet at foretage PD målinger på 1 kv kabelafgangene udgående fra stationen, da en del af kablerne havde betragtelige drifttider. Målingerne blev gennemført mens kablerne var i drift (on-line) og PD signalerne blev målt ved at installere strømtransformere omkring kabelskærmens jordingskabel. Strømtransformer Figur 1: Installation of strømtransformer omkring kabelskærms jordingskabel. Figur : Udstyr til PD måling. På en af kabelafgange blev der målt tydelige PD signaler og det blev derfor besluttet at udføre en mere detaljeret analyse af PD aktiviteten på kabelstrækningen.

3 PD spottest på kabel På figur 3 er vist et oscilloskop billede af en ms måling på kablet, dvs. en Hz periode. Det konstateres, at der er tale om PD signaler i størrelsesordenen 1 3 mv, og at PD aktiviteten er relativ høj dvs. mange PD signaler pr. Hz periode. Er der tale om kabel PD forventes det, at PD signalerne samler sig i klynger, som har en faseforskydning hinanden imellem på omkring 18 o svarende til en klynge i hver Hz halvperioder. Det forventes ligeledes, at to sammenhørende klynger har modsat polaritet. På figur 3 er sammenhørende klynger markeret med henholdsvis en lilla, blå og grøn ring. Der ser altså umiddelbart ud til at være tale om tre forskellige defekter, som generer PD, eller/og at flere faser er involveret i PD aktiviteten. Available Waveform Display Chan 1,3,,1 -,1 -, -, Time (msec) Figur 3: Oscilloskop billede af en ms måling. På figur er repræsentative bølgeformer for de målte PD signaler vist. Segment Waveform Segment Waveform Volts (mv) Volts (mv) Time usec Time usec a) b) 3

4 Segment Waveform Volts (mv) Time usec c) Figur : Repræsentative bølgeformer for PD målt på kabel. a) PD fra klynger markeret med blå på figur.1. b) PD fra klynger markeret med grøn på figur.1. c) PD fra klynger markeret med lilla på figur.1. Det blev besluttet at foretage en spottest på kablet for at analysere PD signalerne nærmere. I alt blev der konstateret 83 signaler over 7 Hz perioder, hvoraf de 79 blev kategoriseret til kabel PD. Dette svarer gennemsnitlig til 9 3 PD signaler pr. Hz periode. På figur er resultatet af spottesten vist. På figur b og c ses det forventede fasemønster for PD signaler kommende fra et kabel. På figur c er PD signalerne angivet i pc og de konstateres at ligge omkring 1 til pc, hvilke er en størrelsesorden, hvor PD aktiviteten bør følges. PD aktiviteten kan være mere alvorlig end testen her angiver afhængig af, hvor langt ude på strækningen aktiviteten finder sted. PD aktiviteten bør derfor lokaliseres på strækningen. Phase diagram of all data types 3 Magnitude (mv) Phase (Degrees) 3 a)

5 Cable PD Cable PD Noise Events PD Magnitude (mv) PD Magnitude (pc) Noise Magnitude (mv) Phase of Pow er Cycle (deg) Phase of Pow er Cycle (deg) Phase of Pow er Cycle (deg) b) c) d) Figur : Faseopløst mønster for hver enkelt målt signal. a) Alle signal. b) Amplitude i mv af signaler kategoriseret til kabel PD. c) Ladning i pc indeholdt i signaler kategoriseret til kabel PD. d) Signaler kategoriseret til støj. På figur 6 er vist peak-værdi variationen over fem minutter for PD aktiviteten på kabelstrækningen. Denne ses at ligge og variere mellem mv og mv. PD data for Channel 1 3 PD level (mv) Time (Minutes) Figur 6: Peak-værdi for PD aktivitet over tid. Lokalisering af PD aktivitet Det blev besluttet at lokalisere PD aktiviteten på kabelstrækningen. Dette blev ligeledes gjort mens kablerne var i drift. På figur 6 og 7 er resultatet af PD lokaliseringen vist i form af PD map over strækningen. På grund af den høje PD aktivitet blev PD lokaliseringen delt op i to for at lokalisere så mange som muligt af PD signalerne. Blå lodrette streger indikerer placeringen af samlemuffer på strækningen og prikkerne indikerer lokaliseringen af PD signaler.

6 PD Map of Circuit HUTk1b-T All Phases PD Location (meters) 3 3 Figur 6: Pdmap for 36 meter af kabelstrækningen PD Map of Circuit HUTk1b - T161 All Phases PD Location (meters) 6 Figur 7: Pdmap for 7 meter af kabelstrækningen. I alt ser der ud til at komme udladninger fra fire forskellige steder på strækningen, jf. nedenstående tabel. Lokalitet i forhold til 3 / 1 kv station PD størrelse [pc] m (kan være muffe omkring 37 meter) m (svarende til muffer) meter 8-3 m (kan være muffe omkring 1 meter) 1 - Mufferne omkring 361 meter svarer til indsløjfning af en netstation. Specielt udladningerne omkring meter er store og bør følges. 6