Tilstandskontroll av liner. SINTEF Energiforskning AS

Størrelse: px

Begynne med side:

Download "Tilstandskontroll av liner. SINTEF Energiforskning AS"

Gisle Stene
8 år siden
Visninger:

1 Tilstandskontroll av liner

2 Liners nedbrytning Avhengig av: Kraftledningens konstruksjonsutforming Linens samvirke med andre komponenter som for eksempel oppheng og avspenning. Påkjenninger Korrosjonsmiljø Vind Is Linetype

3 Liner langs en 132kV-linje

4 Pålitelighet Systemarrangement / konstruksjon Drifts- og miljøpåkjenninger Komponentenes egenskaper Last,[ kn ] Mastekonstruksjon Spennlengde Faseavstand Redundans Isolert system Uisolert system Korrosjonsmiljø Is Vind Termisk belastning Lyn Kortslutning Montasje / vedlikehold Tøyning,[ m m ] Bruddstyrke Elastisitetsmodul Sigeegenskaper Egendempningsevne Utmattingsegenskaper Korrosjonsegenskaper Evne til å motstå ytre skader LASTVIRKNING, Q d < KAPASITET, R d

belastning Lyn Kortslutning Montasje / vedlikehold Tøyning,[ m m ] Bruddstyrke Elastisitetsmodul Sigeegenskaper

5 Gradvis svikt i liner Oppstår når lastvirkningen Q er større enn gjenværende kapasitet (Q > R). Utfordringen blir å bestemme når svikt kan oppstå Pålitelighet Systemarrangement / konstruksjon Drifts- og miljøpåkjenninger Komponentenes egenskaper Last,[ kn ] S Tøyning,[ m m ] LASTVIRKNING > KAPASITET

Utfordringen blir å bestemme når svikt kan oppstå Pålitelighet

6 Feil og svikttyper i liner

7 Galvanisk korrosjon på stålaluminiumline Innvendig korrosjon i en stålaluminiumline pga. : Saltforurensning Galvanisk korrosjon mellom sink og aluminium Galvanisk kobling mellom Al og stål

8 Vekselstrømskorrosjon Vekselstrømskorrosjon mellom aluminiumtrådene kan oppstå pga.: Sltasjesår Lysbuesår Trådbrudd Dårlig kontakt i skjøter og klemmer

9 Korrosjon på stålaluminiumline Korrosjon i kontaktflatene mellom stål og aluminiumtrådene

10 Korrosjon på kobberbelagt stålline Groptæring på kobberbelegget Galvanisk korrosjon på stålet

11 Langsgående riper Under motasje kan det oppstå langsgående riper på linen pga.: Linen dras langs bakken Slitasje i blokker

12 Langsgående riper En langsgående ripe har ført til tøyning, deretter løsere tråd, slitasje og vekselstrømskorrosjon

13 Sår på linens overflate Under montasje ble linen påført flere sår av denne typen Tversnittsreduksjon av aluminiumtrådene pga overflatesåret førte til: Slakke tråder Slitasje mot indre trådlag

14 Virkningen av sår på linens overflate 15 år senere hadde dette ført til: Kraftig innvendig slitasje og trådbrudd Vekselstrømskorrosjon mellom skadde og uskadde tråder og enda flere trådbrudd

15 Hakk på tvers av linen Ved oppstrekking av linen benyttes ofte en froskekjeft. Denne kan etterlate små hakk som kan føre til: Sprekkdannelse og utmattingsbrudd ved vibrasjon

16 Hakk på tvers av linen Ved oppstrekking av linen er det benyttet en froskekjeft som sannsynligvis er beregnet på stålliner.

17 Burdannelse Burdanning utenfor en skjøt etter kraftig linestrekk Burdannelse på linen kan oppstå pga. Plastisk forlengelse av Al-trådene ved ising Glidning mellom aluminiumtråder og innfettet stålkjerne ved oppstrekking av lina bruk av uegnede avspenningsklemmer Burdannelse kan føre til: Økt korrosjon Slakke tråder Slitasje

Plastisk forlengelse av Al-trådene ved ising Glidning mellom aluminiumtråder og

18 Burdannelse Burdanning utenfor avspenningsskjøt etter kraftig linestrekk

19 Burdannelse Burdanning på hhv. ytre og nest ytterste trådlag

20 Burdannelse Burdanning ute i et spenn med kraftig ising Bakenforliggende årsak Feil vurdering av islast Feil i styrkeberegning Unormalt store islaster

21 Deformasjon Haglbeskytning

22 Fargeforandring på liner Fargeforandring på linens overflate kan skyldes Fett som siger ut på overflaten Slitasje mellom trådlagene pga. vibrasjon Vekselstrømskorrosjon mellom trådene Oksidvekst pga. oppvarming

23 Fargeforandring på liner Mørke flekker pga. fett med lavt dråpepunktsom har seget ut på linens overflate

24 Fargeforandring på liner Fargeforandringen ligner på potensialforskjell mellom enkelte tråder, men skyldes fett som har trengt ut på overflaten.

25 Fargeforandring på liner Mørke tråder som snor seg langs lina Fargeforandringen kan skyldes: Slitasje og utmattingsbrudd som gir potensialforskjell mellom trådene Ujevn strømfordeling i lina pga. kontaktproblemer i loopskjøten

26 Fargeforandring på liner Sorte flekker mellom dempere kan skyldes: Trådbrudd ACkorrosjon Slitasje Bitumeneller fettflekker

27 Fargeforandring på liner Mørke tråder snor seg langs linen uten for en lineskjøt Fargeforandringen skyldes trolig at skjøten gir ujevn strømfordeling i lina pga. kontaktproblemer i den ene halvdelen av skjøten Potensialforskjellen mellom de oksiderte Al-trådene kan føre til AC-korrosjon eller lysbuer mellom dem.

28 Lysbuesår Stående eller vandrende lysbue med fotpunkt på den ene eller begge fasene Bakenforliggende årsak Sammenslag av fasene Lynnedslag Enfase jordslutning (overslag ved isolator) 2-3-fase jordslutning / kortslutning i samme mast Tofase jordslutning mellom to forskjellige master

29 Lysbuesår Stående lysbue ute i spennet

30 Lysbuesår Lysbuesår i loopen

31 Lysbuesår Lysbuesår sett gjennom speil

32 Løse tråder Kan gi Tråden kan slenge bort i nabofasen Slitasje og korrosjon

33 Bruddmekanismer Sprøbrudd ved kollisjon med fly

34 Bruddmekanismer Seigt brudd ved stor tøyning pga islast

35 Bruddmekanismer Seigt brudd på innfettet line ved avspenningsklemme som ikke tilfredsstiller normenes holdfasthetskrav

36 Bruddmekanismer Utmattingsbrudd på korrosjonsangrepet tråd

37 Bruddmekanismer Utmattingsbrudd som har startet i slitasjepunkt på tråden Slitasje

38 Bruddmekanismer Utmattingsbrudd på nest ytterste trådlag

39 Ujevn strømfordeling Trådbrudd i overopphetede tråder pga. ujevn strømfordeling i linen nær klemmer

40 Virkning av manglende linjerydding På tide med linjerydding?

41 Virkning av manglende linjerydding Snø og islast kan føre til trefall på linjen Trær på linjen kan gi: Slitasje Jordfeil Vekselstrømskorrosjon Berøringsfare

42 Virkning av manglende linjerydding Slitasje og vekselstrømskorrosjon Bakenforliggende årsak Linen har vært i langvarig kontakt med ei grein. Lokal enfase jordfeil med små jordstrømmer

43 Flymarkørbrann Brann pga krypestrømmer Kan temperaturen svekke linen

44 Sto rsan nsyn lighe t for kor osjon A M idel s ko ros ivitet Lako vrosi vitet B C D Kra iul ftleike dnin ger Tilstandsestimering basert på kartlegging av korrosjonsmiljø og erfaringsdata Kartlegging av korrosjonsmiljø i hele forsyningsområdet. Grunnlag for: valg av trase komponentvalg og prioriterte vedlikeholdsområder

45 Kartlegging av korrosjonsmiljø langs kraftledningen Ved å kartlegge korrosjonsmiljøet langs kraftledningen kan: komponenter med høy korrosjonsholdfasth et velges i områder med høy MCI sannsynlige skadesteder blinkes ut. komponenters levetid estimeres langs linjen Korrosjonsindeks (MCI) 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 Straumen M 2 Kollen M 6 Fjæra M 12 Kårstua M 23 Stornes M 29 Breivik M 32 Målepunkt Solstad M 45 Vågseidet M 49 Straume bru M 55 2 master før kabelbryter

46 Atmosfærisk korrosjonsmiljø forts. Nedbrytningshastighet Erfaringsdata mhp. levetid for FeAl uten fett i ulike korrosjonsmiljø Levetid (År) Min Max Korrosjonsindeks (MCI)

47 Atmosfærisk korrosjonsmiljø forts. Liners levetid Estimert levetid ute i spenn for uinfettet FeAl langs en kraftledning Levetid ( År ) Max Min Midd Målepunkt langs kraftledningen

48 Liners korrosjonsegenskaper uttestet på prøvestasjon Aluminiumtrådenes styrkereduksjon i en FeAl- line uten fett etter 6 års eksponering Nedbrytningen skyldes spaltekorrosjon og galvanisk korrosjon

49 Liners korrosjonsegenskaper Aluminiumtrådenes styrkereduksjon i en FeAl - line med innfettet stålkjerne etter 6 års eksponering Nedbrytningen skyldes spaltekorrosjon Fettet på stålkjernens overflate hindrer sinken fra å beskytte aluminiumtrådene

50 Liners korrosjonsegenskaper Aluminiumtrådenes styrkereduksjon i en helfettet FeAl- line etter 6 års eksponering Trådene er beskyttet mot galvanisk korrosjon og spaltekorrosjon

51 Liners korrosjonsegenskaper Aluminiumtrådenes styrkereduksjon i en Al - line etter 6 års eksponering Nedbrytningen skyldes spaltekorrosjon

52 Liners korrosjonsegenskaper Aluminiumtrådenes styrkereduksjon i en Alumoweld line etter 6 års eksponering Nedbrytningen skyldes spaltekorrosjon

53 Liners korrosjonsegenskaper Aluminiumtrådenes styrkereduksjon i en legert aluminium line (AlMgSi) etter 6 års eksponering Nedbrytningen skyldes spaltekorrosjon og interkrystallinsk korrosjon

54 Tilstandskontroll av liner Anleggsdel Svikttype / skadeårsak Liner Korrosjon og mekaniske skader Kontrollmetode Visuell inspeksjon - Kamera - Befaring i mastetopp - Teleskop / kikkert - Helikopter Virvelstrøm- måling Uttak av prøver

Like dokumenter

Tilstandskontroll av kraftledninger.

Tilstandskontroll av kraftledninger. Grovanalyse av risikoen Forsker Steinar Refsnæs Grovanalyse En enkel grovanalyse av risikoen, kan gi oversikt over: aktuelle feil / svikttyper (hva kan skje?) mulige