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技術應用 | Application Notes

2019/1118

UK / EA Technology -單相_三相電纜局部放電檢測器-CableData Collector™ 實績案例

成功案例分享:應用於石化廠區關鍵供電電力電纜接頭局部放之檢測與定位

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英力士(INEOS)是英國的一家大型化工公司。其生產烯烴聚合物業務位於英國的格蘭傑茅斯,是INEOS最大的生產基地之一。它也是INEOS FPS擁有的Petroineos的一家煉油廠和油氣處理設施的所在地。

背景

  • 任何計劃外的停機都可能導致數十萬英鎊的收入損失以及大量的額外維護/運營成本。
  • 此公司的汽電共生(CHP)廠通過各自兩個獨立長1公里的XLPE饋電電纜(稱為CHP1和CHP2)為格蘭傑茅斯站點供電(圖1)。
  • 在例行點檢期間用以離線極低頻(VLF)所檢出三個相對較新電纜接續匣(joint-pair)的局部放電(PD)之後,決定安裝一項稱為CableData Collector™(CDM)的線上電纜測試系統 。

圖一:配置Feeder電纜

執行CableData MonitorTM

  • 在變電所中(如圖2),CableData Collector™透過測量在局部放電時所產生的射頻電流,而偵測活線配電電纜中的局部放電活動,並將它量化。只需將射頻電流互感器(RFCT)夾在電纜接地帶周圍,並將它們插入CableData Collector™,便可將任何局部放電活動的測量值,透過USB導線,記錄在個人電腦或筆記型電腦上。
  • 安裝後,所使用CDM系統的三根電纜都被證實在VLF測試期間的PD活動及位於原本懷疑的電纜接續匣(joint-pair)附近。
  • 這避免了必須將汽電共生裝置脫機的需求以再次執行進一步的離線極低頻(VLF)測試,為了只是再次確認電纜問題的嚴重性。
  • 以這種方式避免僅發生一次CHP中斷,就生產損失而言,比CDM安裝的總成本節省了更多的時間與金錢。

圖二:安裝 RFCT

CableData MonitorTM的資料分析

  • 此處以電纜CHP2-R2的情況為例進行說明,但是其他兩根電纜也獲得了類似的結果。
  • 在圖3中可以看到電纜CHP2-R2的PD的開始 ; 一個月的期間從100pC上升到1,000pC。
  • 這突顯了持續監控的好處,可以看到僅通過現場測量是無法發現的活動趨勢。
  • 可即時採取預防措施,以確保萬一突然發生意外故障,人力資源和物資隨時可用。
  • 識別出PD的三條電纜均已成功管理,直到10個月後計劃更換了它。
  • EA Technology 也提供付費的專家分析及診斷報告,提供全方位的專業級服務。

圖3 CHP2-R2電纜的振幅平均值

 

調查結果

  • 從電纜應力控制套管卸下外部收縮套時,在電纜接續匣 ( joint-pairs) 中的一個接頭,發現了局部放電的證據。(如圖四)
  • 識別出根本原因是由於XLPE絕緣層和連接器之間的間隙不正確(僅1mm而不是建議的5mm)。這令黃色膠粘劑無法適當填補間隙而留下空隙後導致電氣強度升高,從而導致檢測到的PD。(如圖五)

圖4 PD作用的證據

 

結 論

  • 若無此預防診斷的措施,此缺陷終將導致電纜故障後的巨大財產損失。
  • 在更換接頭後重新給CHP電纜供電時,CDM顯示PD不再存在,從而確認了補救工作的成功實施。
  • CDM系統通過減少汽電共生設備的停機時間而節省了可觀的財務費用,並繼續為提供該設備的關鍵高壓電纜的完整性提供信心。
    這項研究表明,INEOS積極性的預防措施可用於管理其關鍵高壓電纜的局部放電,從而節省了成本,同時還提高了其位於格蘭傑茅斯的配電網絡的可靠性。
  • 此後,該系統已擴展成為能監測主變電站中所有的120條電纜。

圖5 PD作用的起因

 

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