Czasopismo | WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE | Rocznik 2023 - zeszyt 9

Testy i diagnostyka kabli elektroenergetycznych przy użyciu tłumionego napięcia przemiennego DAC

Testing and Diagnosis of Power Cables using Damped AC Voltages #

10.15199/74.2023.9.5

nr katalogowy: 144877
10.15199/74.2023.9.5

Streszczenie

Badania odbiorcze i diagnostyczne nowo zainstalowanych oraz już eksploatowanych przesyłowych kabli elektroenergetycznych stają się coraz ważniejszą kwestią w zakresie zapewniania wysokiej jakości obwodów kablowych. W ciągu ostatnich 20 lat, oprócz tradycyjnych testów wykonywanych przy użyciu ciągłego napięcia przemiennego oraz systemów rezonansowych AC, metoda wykorzystująca tłumione napięcie przemienne (DAC) stała się alternatywnym sposobem testowania stosowanym w wielu krajach. Próby napięciowe z monitorowaniem wyładowań niezupełnych (PD) przy użyciu tłumionego napięcia przemiennego dają podobne wyniki w zakresie występowania wyładowań niezupełnych oraz ich lokalizowania w porównaniu z tradycyjną metodą rezonansową. Próby napięciowe z monitorowaniem wyładowań niezupełnych (PD) przy użyciu DAC z powodzeniem stosuje się w kontroli jakości nowo zainstalowanych zarówno lądowych, jak i morskich połączeń kablowych (do 230 kV) wysokiego napięcia (WN) o dużych długościach. Testy te stanowią solidną podstawę do wykonywania czynności związanych z zapewnianiem jakości oraz konserwacją obwodów kablowych w okresie eksploatacji na podstawie aktualnego stanu instalacji

Abstract

Testing of the newly installed and service aged transmission power cables is becoming more and more important issue to ensure high quality of the cable circuits. During the past 20 years, in addition to the traditional continuous AC voltage testing using AC resonant systems, the damped AC method has become an alternative testing way accepted in many countries. PD monitored voltage withstand testing using damped AC voltages provides similar results for PD occurrence and the localization to the traditional resonant method. PD monitored damped AC voltage testing was successfully applied for quality control of newly installed on – and offshore long length HV cable connections up to 230 kV. Such tests form a sound basis for quality assurance and condition-based maintenance during the cable’s service life.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] 60060-3: High Voltage test techniques Part 3: Definitions and requirements for on-site testing.
[2] After-laying tests on high-voltage extruded insulation cable systems. 1997. ELECTRA No. 173 CIGRÉ Working Group 21.09.
[3] Bach R., D. Müller, C. Walter, P. Strake. 2020. Comparative investigations of PD behaviour on anartificial accessory failure under medium test voltage AC, damped AC (DAC) and 0,1-Hz-VLF, IEEE, Germany.
[4] Bach R., D. Müller, N. Peck. 2022. Detectability of internal partial discharges at an artificial reference failure under different types of on- -site test voltages, VDE Hochspannungstechnik, Germany.
[5] Bodega R., et al. 2004. PD recurrence in cavities at different energizing methods. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 53(2):251–8.
[6] Bodega R. Space charge accumulation in polymeric high voltage DC cable systems.
[7] Cichecki P. Testing and diagnosis of high voltage and extra high voltage power cables with damped AC voltages.
[8] CIGRÉ Technical Brochure 226. 2003. Knowledge rules for partial discharge diagnosis in service.
[9] CIGRÉ Technical Brochure 297. 2006. Practical aspects of the detection and location of PD in power cables.
[10] CIGRÉ Technical Brochure 444. 2010. Guidelines for unconventional partial discharge measurements.
[11] CIGRÉ Technical Brochure 502. 2012. High-Voltage On-Site Testing with Partial Discharge Measurement.
[12] CIGRÉ Technical Brochure 627. 2015. Condition Assessment for Fluid- -Filled Insulation in AC Cables.
[13] CIGRÉ Technical Brochure 722. 2018. Recommendations for additional testing for offshore cables from 6 kV (Um=7,2 kV) up to 60 kV (Um = 72,5 kV).
[14] CIGRÉ Technical Brochure 728. 2018. On-site Partial Discharge assessment of HV and EHV cable systems.
[15] CIGRÉ Technical Brochure 751. 2018. Electrical properties of insulating materials under VLF voltage.
[16] CIGRÉ Technical Brochure 815. 2020. Update of service experience of HV underground and submarine cable systems.
[17] CIGRÉ Technical Brochure 825. 2021. Maintenance of HV Cable Systems.
[18] CIGRÉ Technical Brochure 841. 2021. After laying tests on AC and DC cable systems with new technologies.
[19] CIGRÉ Technical Brochure Update of service experience of HV underground and submarine cable systems, 2009.
[20] Corjanus R., M. van Riet, S. Staarink. 2022. Testing High Voltage Cable Without Ageing the cable Itself, Proceedings of INMR World Congress (INMR 2022), Germany.
[21] Dissado L.A., C. Laurent, G.C. Montanari, P.H.F. Morshuis. 2005. Demonstrating a Threshold for Trapped Space Charge Accumulation in Solid Dielectrics under dc Fields. IEEE Transactions on Dielectric and Electrical Insulation, 12(3), 612–620.
[22] Gulski E., et al. 2009. Conventional and unconventional partial discharges detection in power cables using different AC voltages. Montreal, QC: IEEE Electrical Insulation Conference, 5–9.
[23] Gulski E., et al. 2010. Practical aspects of on-site testing diagnosis of transmission power cables in China., International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis, Japan, 675-678.
[24] Gulski E., R. Jongen, B. Quak, J. Parciak, A. Rakowska. 2019. Fifteen Years Damped AC Testing and Diagnosis of Transmission power cables. Jicable, paper D3-1.
[25] Gulski E., G. Anders, R. Jongen, J. Parciak, J. Sieminski, E. Piesowicz, S. Paszkiewicz. 2021. Discussion of Electrical and Thermal Aspects of Offshore Wind Farms Power Cables Reliability. Renewable and Sustainable Energy Reviews.
[26] Gulski E., R. Jongen. 2021. Condition-based Maintenance of Transmission Power Cables. IEEE Transactions on Power Delivery.
[27] Gulski E., P. Cichecki, F. Wester, J.J. Smit. 2008. On-site Testing and PD Diagnosis of High Voltage Power Cables. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 15, (6).
[28] Gulski E., R. Jongen, J. Parciak, J. Sieminski. 2020. Modern Methods for Quality – and Condition Assessment of High Voltage Cables. VDE VERLAG GMBH, Berlin, Offenbach.
[29] Gulski E., P. Cichecki, F.J. Wester, J.J. Smit, R. Bodega, T.J.W. H. Hermans, P.P. Seitz, B. Quak, F. de Vries. 2008. On-site testing and PD diagnosis of high voltage power cables. IEEE Transactions on dielectrics and electrical insulation, 15(6): 1691-1700.
[30] Hagen J.E. 2014. Romladningsdistribusjon i lagdelt XLPE HVDC kabelisolasjon (in Norwegian), MSc, Dept. of Electric Power Eng., NTNU, Norway.
[31] HD 632 S2 (CENELEC): Power cables with extruded insulation and their accessories for rated voltages above 36 kV (Um=42 kV) up to 150 kV (Um= 170 kV).
[32] IEC 60270: Partial discharges measurements.
[33] IEC 60840: Power cables with extruded insulation and the accessories for rated voltages above 30 kV up to 150 kV test methods and requirements.
[34] IEC 60885-3: Test methods for partial discharges measurements.
[35] IEC 62067: Power cables with extruded insulation and the accessories for rated voltages above 150 kV.
[36] IEEE 400.3-2006: Guide for PD Testing of Shielded Power Cable Systems in a Field Environment.
[37] IEEE 400.4-2015: Guide for Field-Testing of Shielded Power Cable Systems Rated 5 kV and Above with Damped Alternating Current Voltage (DAC).
[38] IEEE 400-2012: Guide for Field Testing and Evaluation of the Insulation of Shielded Power Cable Systems Rated 5 kV and Above.
[39] IEEE Std 400.2™, IEEE Guide for Field Testing of Shielded Power Cable Systems Using Very Low Frequency (VLF) (less than 1 Hz).
[40] Kreuger F.H. 1995. Industrial High DC Voltage. Delft University Press, 1–34.
[41] Leufkens P.P. 2022. Cable Testing: State-of-the-Art, Standards&Technological Developments. Proceedings of INMR World Congress (INMR 2022), 16-19 October 2022, Germany.
[42] Maintenance for HV Cables and Accessories. 2005. CIGRÉ WG B1.04, Paris.
[43] Oyegoke B., P. Hyvonen, M. Aro, N. Gao. 2003. Selectivity of damped AC (DAC) and VLF voltages in after-laying tests of extruded MV cable systems. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 10(5):874–82.
[44] Pangah M.A., H.S. Abd Halim. 2022. Condition Assessment of Long Length Medium Voltage Underground Cable Using Dual Side Offline, Partial Discharge Measurement, Proceedings of INMR World Congress (INMR 2022), Germany.
[45] PSE (Polish Power System TSO). 2020. Power Cable Lines 220 kV and 400 kV.
[46] PTPiREE. 2011. Frame instructions for exploitation of power cables up to 110 kV.
[47] Pultrum E., S.A.M. Verhoeven. 2004. Testing of Extruded Cables: experience in Type Testing, PQ Testing and Test After Installation. What do we learn from it?. KEMA High Voltage Laboratory, Netherlands, CIGRÉ Working Group B1.104.
[48] Seitz P.P., B. Quak, E. Gulski, M. Wild, F. de Vries. 2015. Long lengths transmission power cables on-site testing up to 500 kV by damped AC voltages. Jicable.
[49] Smit J., M. van Riet, B. Staarink. 2019. Non-destructive after laying test with PD localization. Jicable, paper D3-4
[50] Takada T. 1999. Acoustic and Optical Methods for Measuring Electric Charge Distributions in Dielectrics. IEEE Transactions on Dielectric and Electrical. Insulation, 6(5): 519–547.
[51] UK Power Networks, ECP 11-0006, Engineering Commissioning Procedure, ECP 11-0006, HV insulation testing 2018.
[52] Wang W., D. Jiang, W. Dong, Z. Ning, J. Xiong, G. Du. 2018. The Effect of Charge Rate on Space Charge Accumulation in Damped Alternating Current (DAC) Testing for Power Cable. IEEE International Conference on High Voltage Engineering and Application (ICHVE), 1-4 (doi: 10.1109/ ICHVE.2018.8642249).
[53] Wester F.J., E. Gulski, J.J. Smit. 1999. Electrical and acoustical PD on- -site diagnostics of service aged medium voltage power cables. 5th International Conference on Power Insulated Cables, Jicable.
[54] Wester F.J. Condition assessment of power cables using partial discharge diagnosis at damped AC voltages.
[55] Wester F.J., E. Gulski, J.J. Smit. 2007. Detection of partial discharges at different AC voltage stresses in power cables. IEEE Electrical Insulation Magazine, July-Aug. 23(4):28–43.
[56] Wild M., S. Tenbohlen, E. Gulski, R. Jongen. 2017. Basic aspects of partial discharge on-site testing of long length transmission power cables. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2023-9 , nr katalogowy 144877 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE- e-zeszyt (pdf) 2023-9 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	37.00 zł

Prenumerata

WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

402.00 zł

WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE - papierowa prenumerata roczna	492.00 zł brutto 455.56 zł netto 36.44 zł VAT (stawka VAT 8%)
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

534.00 zł

WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	600.00 zł brutto 555.56 zł netto 44.44 zł VAT (stawka VAT 8%)

600.00 zł

Zeszyt

2023-9

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma