Test di guasto dell'isolamento principale del cavo da 66 kV condotto in Mozambico

Aug 30, 2024

Ⅰ.Preparazione prima del test

Tempo del test 2024/7/22
Luogo del test Mozambico, Africa
Metodo di posa Interramento diretto
Entrambe le estremità Un'estremità si trova al terminale esterno della sottostazione, e l'altra estremità è collegata al GIS interno all'interno della sottostazione.
Strumento utilizzato T8 Cable Fault Location System
Informazioni di base sul sito Due circuiti di cavi da 66 kV sono collegati in parallelo ad entrambe le estremità alle stesse posizioni dei terminali. Attualmente, i due terminali dei cavi all'estremità esterna sono stati separati, mentre l'estremità GIS rimane in cortocircuito (RR, SS, TT). Ogni circuito ha una lunghezza approssimativa di 2,8 km ed è composto da conduttori in alluminio monofilari con un'area della sezione trasversale di 630 mm², disposti in una configurazione trifase (R—Giallo, S—Verde, T—Rosso). Ci sono tre giunti lungo il cavo: due giunti isolati e un giunto passante. La sezione dal terminale esterno al giunto passante è a legatura incrociata, mentre la guaina del giunto passante e del terminale GIS è direttamente a terra. Il cavo non era ancora in servizio. Prima della messa in servizio, un test di resistenza alla tensione CC a doppia della tensione di fase è stato completato con successo. Durante l'iniziale alimentazione, si è verificato un incendio allo schermo metallico del giunto passante, anche prima che si verificasse qualsiasi cedimento dell'isolamento. L'alimentazione non è stata interrotta prima del guasto. Pochi minuti dopo, si è verificato il cedimento dell'isolamento principale, e la guaina metallica nella posizione del giunto passante ha preso fuoco ed è stata gravemente danneggiata. Dopo che il giunto danneggiato è stato tagliato e ri-terminato, il cavo ha fallito di nuovo—questa volta istantaneamente al momento della ri-alimentazione. L'aspetto esterno del giunto passante è rimasto visivamente intatto, senza alcun segno visibile di guasto. I test di resistenza dell'isolamento hanno mostrato che la Fase R rimaneva in buone condizioni, mentre la resistenza dell'isolamento tra le Fasi S e T misurava zero. Il compito ora è localizzare e identificare il guasto principale dell'isolamento tra le Fasi S e T.

Ⅱ.Processo di test

Passo 1: Determinare la natura del guasto

Sono state effettuate misurazioni della resistenza di isolamento delle fasi R, S e T utilizzando un megohmetro, e le caratteristiche del guasto sono state determinate come segue: È stato identificato un guasto principale dell'isolamento tra le fasi S e T (ST).

Il test è stato eseguito dal terminale esterno alla sottostazione. (Nota: Poiché le fasi RR, SS e TT sono cortocircuitate insieme all'interno del GIS, l'estremità remota del cavo di test si trova effettivamente nella stessa posizione del terminale esterno alla sottostazione.)

Fase del test R S T
Isolamento principale Isolamento principale Isolamento principale
Resistenza di guasto Senza fine 0MΩ 0MΩ
È un guasto? Integro Guasto Guasto

Passo 2: Pre-localizzazione del guasto

01. In primo luogo, il cavo sano della fase R è stato testato lungo tutta la sua lunghezza come riferimento. Come mostrato nella Figura 1, la lunghezza del singolo cavo è di 2.743 metri. Le due distinte forme d'onda di riflessione sinusoidale nel mezzo indicano le posizioni delle giunzioni isolate, mentre la più debole riflessione sinusoidale vicino alla fine indica la posizione della giunzione passante.

02. Il metodo a impulsi a bassa tensione viene utilizzato per testare l'intera lunghezza del cavo fase S rispetto all'intera lunghezza della fase R, come mostrato nella Figura 2 sottostante. La forma d'onda rossa rappresenta la forma d'onda del guasto della fase S, mentre la forma d'onda nera rappresenta l'intera lunghezza della fase R. Si può osservare che la fase R subisce una disconnessione nella posizione del 'marcatore rosso', circa 417,9 metri dal terminale GIS, e il punto di disconnessione coincide esattamente con la posizione del giunto passante. Si sospetta che il guasto sia situato al giunto passante.

Passo 3: Ricerca del Percorso del Cavo

Le informazioni sul percorso del cavo sono chiare e non richiedono ricerca.

Passo 4: Precisione nella Localizzazione del Guasto

Fase S:

01. Dopo aver applicato pressione alla fase S, siamo andati alla camera di giunzione passante per osservare. L'aspetto della giunzione era stato precedentemente ispezionato e non mostrava problemi. Tuttavia, avvicinandosi alla giunzione nella camera, si poteva udire un debole suono di scarica, portando a sospettare che si fosse verificato un guasto interno all'isolamento alla giunzione.

02. Si è deciso di sezionare la giunzione. Come mostrato nella Figura 3 qui sotto, l'estremità principale della giunzione del cavo è stata bruciata e lo schermo metallico è danneggiato. Tuttavia, il cavo stesso non è disconnesso, indicando che il guasto che influisce sulla trasmissione di potenza non si trova qui.

03. Rianalizzando la forma d'onda mostrata nella Figura 2 sopra, il guadagno del test è stato aumentato e la posizione del cursore locale è stata ingrandita, come mostrato nella Figura 4 qui sotto. Si è scoperto che la posizione della forma d'onda di disconnessione non coincide esattamente con la posizione della giunzione passante, ma è in realtà distante circa 15 metri.

04. Dopo aver applicato pressione al cavo della fase S, la posizione del guasto è stata individuata 15 metri prima della giunzione. L'attrezzatura ha rilevato un distinto suono di scarica e la minima differenza di tempo acustico al punto di guasto era di 5,8 ms. La posizione del guasto è mostrata nella Figura 5 qui sotto.

05. Poiché non è possibile effettuare immediatamente uno scavo in questa posizione e la verifica sul posto non è possibile, la conferma sarà fatta dopo lo scavo successivo. Il punto di guasto della fase S è stato localizzato con successo.

Fase T:

01. La forma d'onda del test a impulsi a bassa tensione per la fase T è anch'essa una forma d'onda a lunghezza intera, indicando che la fase T non ha subito un'interruzione, ma piuttosto un guasto a terra ad alta resistenza dovuto a un cedimento dell'isolamento. Il metodo dell'impulso di corrente, utilizzato in combinazione con l'unità ad alta tensione, è necessario per la misurazione della distanza. La distanza del guasto è stata misurata essere approssimativamente 5430 metri, che supera la lunghezza del cavo a circuito singolo (cortocircuito TT-fase al GIS), suggerendo che il punto del guasto sia sulla fase T dell'altro circuito.

02. L'estremità di test è stata commutata e la forma d'onda del guasto per la fase T dell'altro circuito è stata misurata sotto pressione. La forma d'onda del guasto è mostrata nella Figura 6 qui sotto. Un ciclo di questa forma d'onda corrisponde a una distanza di guasto di 50 metri.

03.Dopo aver rimosso la bobina riservata di 30 metri vicino alla stazione vicina, il punto di guasto è stato trovato vicino al terminale del cavo. Dopo aver applicato pressione, sono state avvertite vibrazioni del terreno in una certa posizione. Lo scavo è stato eseguito casualmente e il punto di guasto della fase T è stato individuato con successo, come mostrato nella Figura 7 sotto.

04. Dopo che il cavo al punto di guasto è stato tagliato, sono stati condotti test di isolamento su entrambe le sezioni del cavo, e entrambi hanno superato. Il guasto della fase T è stato individuato con successo.

III. Riassunto del test

01. La guaina metallica del giunto di isolamento è divisa e scollegata. L'onda al giunto è solitamente più distinta. Nel caso di un giunto passante dove lo schermo metallico è completamente connesso, la riflessione dell'onda è più debole e più difficile da rilevare. A questo punto, la distanza tra ogni giunto può essere confrontata per il giudizio. Generalmente, i tre segmenti di cavi in una grande sezione interconnessa sono di uguale lunghezza.

02. Il test di guasto dovrebbe analizzare attentamente multiple certificazioni. Fino a quando il guasto non è identificato, tutte le situazioni speciali sono possibili.

03. Questo giunto passante è il punto terminale di una grande sezione di cavalli interconnessi, e la guaina metallica deve essere direttamente messa a terra. Anche la guaina metallica all'estremità GIS collegata ad essa deve essere adeguatamente messa a terra per la protezione. Altrimenti, la guaina in quella sezione continuerà a riscaldarsi durante il funzionamento della corrente del cavo o durante un cortocircuito a terra. Questo perché la tensione monofase genera una tensione indotta sulla sua guaina metallica, e l'esistenza del circuito porta a una corrente circolante, che a sua volta fa sì che il cavo si riscaldi. Il motivo del fallimento dello schermo metallico in entrambi i giunti passanti è dovuto a questo problema.

Rapporto di Ispezione con Immagine Acustica
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