Technologie

Diagnostyka ograniczników przepięć WN z wykorzystaniem metod komplementarnych

Ograniczniki przepiec pełnią kluczowa role w ochronie urządzeń i aparatów elektrycznych zainstalowanych w obrębie stacji wysokiego napięcia. Podobnie jak inne urządzenia, ograniczniki przepięć wymagają okresowej diagnostyki, która szczegółowo została opisana w broszurze technicznej CIGRE WG A3.17.

Do najprostszej a zrazem najczęściej stosowanej metody diagnostycznej należą oględziny, lecz poza nimi warto zastosować metody diagnostyczne, które pozwolą na precyzyjne określenie stanu ogranicznika przepięć. W niniejszym materiale przedstawiono zastosowanie metody pomiaru trzeciej harmonicznej z kompensacją harmonicznych w napięciu sieci w połączeniu z diagnostyką termowizyjną ogranicznika przepięć typu zaworowego.

Do pomiaru trzeciej harmonicznej prądu upływu z kompensacją harmonicznych w napięciu sieci wykorzystano przyrząd Dobel LCM500. Przyrząd ten dedykowany jest diagnostyce ograniczników przepięć typu warystorowego, lecz na przykładzie opisanych pomiarów z powodzeniem może zostać wykorzystany do diagnostyki ograniczników przepięć typu zaworowego.

Wyniki pomiarów zestawiono w tabeli 1, które wskazują na potencjalne uszkodzenie ogranicznika przepięć w fazie L2. Krotności zastępczego prądu upływu w poszczególnych fazach nie powinny przekraczać zakresy 3,4-krotnego. W opisywanym przypadku krotność prądu przekracza wartość.

Ze względu na różnicę temperatur pomiędzy ogranicznikami przepięć wynoszącą DetlaT 10 stopni Celsjusza podjęto decyzję o zaplanowaniu wyłączenia i wymianie ogranicznika przepięć.

Ograniczniki przepiec pełnią kluczowa role w ochronie urządzeń i aparatów elektrycznych zainstalowanych w obrębie stacji wysokiego napięcia.

Podobnie jak inne urządzenia, ograniczniki przepięć wymagają okresowej diagnostyki. Najczęściej stosuję się oględziny, gdzie w sposób wizualny sprawdza się czy na ograniczniku nie ma zewnętrznych uszkodzeń mechanicznych. Zdarza się, że ogranicznik, który nie nosi znaków uszkodzeń zewnętrznych może być uszkodzony wewnątrz i podczas przepięć lub udarów nie spełni swojej funkcji ochronnej. Przegląd technik pomiarowych dotyczących badania wysokonapięciowych ograniczników przepięć zestawiono w międzynarodowej normie IEC60099-5. Firma Doble Engineering zaprojektowała urządzenie LCM500 do bezinwazyjnego badania warystorowych (z bloczkami tlenku-metalu) ograniczników przepięć podczas eksploatacji. Urządzanie działa w oparciu o przytoczoną normę wykorzystując metodę B2 – analiza trzeciej harmonicznej prądu upływu z kompensacją harmonicznych z napięcia sieci. Według normy jest to najbardziej miarodajna technika pomiarowa badania wysokonapięciowych ograniczników przepięć podczas eksploatacji.

Autor niniejszego artykułu chcąc sprawdzić działanie urządzanie LCM500 w terenie udał się na napowietrzną stację 110 kV. Stacja składająca się dwóch pól transformatorowych wyposażona jest w ograniczniki przepięć typu zaworowego. W ramach ćwiczenia urządzanie LCM500 zostało wykorzystane do przebadania dostępnych ograniczników. 

W wyniki pomiarów zostały zestawione w tabeli nr.1. Dla ograniczników zaworowych spodziewa się niskiej wartości całkowitego prądu upływu, ponadto wartości prądów ograniczników tego samego typu powinny być porównywalne. Jak widać w analizowanym przypadku wartość prądu upływu w fazie L2 jest zdecydowanie większa niż w pozostałych dwóch fazach. W związku z tym wystąpiły przesłanki świadczące o uszkodzeniu ogranicznika w fazie L2.

Jako komplementarną metodę do weryfikacji potencjalnego uszkodzenia wykorzystano kamerę termowizyjną Fluke Ti450Pro. Zdjęcia termowizyjne przedstawiono w tabeli nr.1 oraz na rysunku 1. Różnica temperatur deltaT 10C w części górnej ogranicznika wskazuje na dodatkowe lokalne nagrzewanie.

Reasumując, pomiar prądu upływu oraz wykorzystanie kamery termowizyjnej pozwoliło w sposób jednoznaczny stwierdzić, iż ogranicznik w fazie L2 jest uszkodzony. Ponadto przeprowadzone badanie wykazało, iż przyrząd LCM500 nominalnie przeznaczony do badanie warystorowych ograniczników przepięć, może być efektywnie wykorzystany do oceny stanu technicznego wysokonapięciowych ograniczników przepięć typu zaworowego.

Karol Bielecki – Fluke Europe BV

Michał Słodkiewicz – Doble Engineering

Click to comment

Leave a Reply

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

To Top