Tilstandskontroll av kabel- og transformatoranlegg. Del 1: Kabel.

Like dokumenter
Vedlikeholdsforum september 2011 Rica Nidelven

TILSTANDSKONTROLL AV KRAFTNETT HÅNDBOK MASSEKABELANLEGG PUBLIKASJONSNR.:

INNHOLDSFORTEGNELSE. Partielle utladninger. Typer utladninger. Årsaker til partielle utladninger. Hvorfor bør man ha fokus på partielle utladninger?

Tilstanden på kraftnettet vårt?? Anngjerd Pleym SINTEF Energiforskning AS

TILSTANDSVURDERING AV 24 KV-ISOLATORER. Av Kristian Thinn Solheim og Steinar Refsnæs, SINTEF Energi AS

Oversikt over viktige aldringsmekanismer for elkraftapparater, relevante tilstandskontrollmetoder

Montasjebeskrivelse EPP /05 MB /2015

PÅLITELIGE SKJERMTILKOBLINGER REN TEKNISK KONFERANSE, GARDERMOEN

Overgangsskjøt for papirisolert 3-leder kabel til PEX-isolert 1- leder kabel 12 kv inkludert mekaniske skjøtehylser

Havari av 132 kv PEX kabel i Naddvik Kraftstasjon Kontrollmetoder benyttet for å redusere risikoen for nye problemer

Raychem MVTI/MVTO push on endeavslutning for PEX- og EPR-isolert kabel fra 12 kv opp til 36 kv

Energy Division. KKSMA Kaldkrymp Alt i ett en-leder skjøt for PEX-isolerte kabler opp til 24kV

Energy Division. KKSM Kaldkrymp en-leder skjøt for PEX-isolerte kabler opp til 24kV

Jording i kabelnett. Johnny Kjønås Senioringeniør planavdelingen

Montasjeanvisning EPP-2168-NO-01/16. Raychem Endeavslutning for skjermet 1-leder PEX-isolert kabel uten armering. Type: KKEM Innendørs/Utendørs

Montasjeanvisning EPP-2168-NO-12/14. Raychem Endeavslutning for skjermet 1-leder PEX-isolert kabel uten armering. Type: KKEM Innendørs/Utendørs

Monteringsanvisnin. EPJMe-1C-12/24-D-T3

Høyspenningskomponenter og materialer utsatt for høye hydrostatiske trykk

Hovedkontoret Regler for bygging Utgitt:

Rev.: 3 Kabler Side: 1 av 7

Jernbaneverket BANESTRØMFORSYNING Kap.: 10 Hovedkontoret Regler for bygging Utgitt:

TILSTANDSKONTROLL AV KRAFTNETT HÅNDBOK PEX-KABELANLEGG PUBLIKASJONSNR.:

3M kaldkrymp endeavslutninger er også tilgjengelig for 66/72,5kV PEX-kabler.

Kostoptimalt vedlikehold av roterende elektrisk maskineri. Linn Cecilie Moholt Karsten Moholt AS

1-leder varmkrympskjøt PEX-PEX 12 / 24 kv inkludert mekanisk skjøtehylse og diffusjonssperre Type CHMSVD

Vedlikehold av Ex-utstyr

Det ble presisert fra arbeidsgruppens oppdragsgivere at eventuelle kommersielle og juridiske problemstillinger skulle holdes utenfor gruppens arbeid.

1 BEREGNINGSGRUNNLAG...2

Montasjebeskrivelse EPP-0778-NO-7/09 MB-701. Raychem endeavslutning, Raytop utendørs for 12 og 24 kv 1-leder PEX-kabel Type: TSLP, TXSE, TSLE og TSLF

Raychem kabelutstyr. Montasjebeskrivelse ESD-5587-NO-10/17. Raychem Kaldkrymp skjøt 12 & 24 kv for 1-leder PEX isolert kabel med mekanisk skjøtehylse

Reka kabler til vindkraftindustrien

Overgangsskjøt for papirisolert 3-leder kabel til PEX-isolert 1- leder kabel 24 kv inkludert mekaniske skjøtehylser

Utvidelser og ombygging av eldre tavler

RSTI berøringssikre kontakter T-kontakter, koblingskontakter, avledere og tilbehør

Montasjebeskrivelse EPP /91 MB /2015

Montasjebeskrivelse MB ESD-2368-NO-8/03. 12/24 kv / mm 2 skjøt for 1-leder. Flame retardant for kabel type TXSI

Raychem endemuffe For 1 leder 7,2-24 kv Offshore. Montasjebeskrivelse MB 501. Dato:

Jernbaneverket TELE Kap.: 6 Hovedkontoret Regler for prosjektering Utgitt:

Feilsøking og skadeanalyse. Øivind Husø

Jernbaneverket BANESTRØMFORSYNING Kap.: 10 Banedivisjonen Regler for prosjektering Utgitt:

Montasjebeskrivelse MB /2013. Skjøtesett TXOI, TXOI(i) For skjøting av skjermet skipskabel. Flame retardant. Halogen-free. 1 kv.

Montasjebeskrivelse MB /99 ESD-2368-NO-6/98. 12/24 kv / mm 2 Skjøt for 1-leder PEX-isolert Kabel. Skjøt type: TSLP SKJ S1P-X/L

Tolkning av måledata betinger kunnskap om egenskaper ved elektriske apparater. en kort innføring i disse for enkelte utbredte apparater

Hva betyr endret kjøremønster for maskinparkens levetid? Forum for generatorer Lars Søreide BKK Produksjon

Historikk. 2 av 16. VERSJON DATO VERSJONSBESKRIVELSE Første versjon PROSJEKTNOTATNR AN VERSJON 1.0 PROSJEKTNR

1 kv Kabelutstyr. Skjøter, endeavslutninger og tilbehør

Høy spenning i lavspenningsanlegg

Montasjebeskrivelse MB /2014. Raychem skjøt

Monteringsanvisning. EPJMe-1C-12/24/36-D-T3

Overgangsskjøt for papirisolert 3-leder kabel til PEX-isolert 1- leder kabel 12 kv inkludert mekaniske skjøtehylser

Signalkabel type MEBI 4x2x1,5mm 2 Rev.: 0 Utvendig sikringsanlegg Side: 1 av 5

NEF Teknisk Møte Børre Sivertsvoll Siemens Power Technologies International (PTI)

Montasjebeskrivelse MB /2013. Skjøtesett TI, TI(c) og TI(i) For skjøting av uskjermet skipskabel. Flame retardant. Halogen-free. 1 kv.

Montasjebeskrivelse MB /2016

Melbye Skandinavia AS

Montasjebeskrivelse EPP-0797-NO-11/02 MB /11. Raychem endeavslutning, Raytop innendørs for 3-leder PEX-kabel 12 og 24 kv.

EBLs Håndbøker for Tilstandskontroll. EBL drivkraft i utviklingen av Norge som energinasjon

Monteringsanvisning. EPJMe-1C-12/24-I-T3

Lavspenning og 22 kv/vedlikehold/sporvekselvarme

En oversikt over utstyr og verktøy for skjøting og terminering av sjøkabel. Utstyr for sjøkabel Skjøter, endeavslutninger og tilbehør

Skjøter og endeavslutninger 52kV - 72,5kV - 145kV

Melbyes varmkrympløsninger kv

Monteringsanvisning. MCEA 630A 12/24 kv Kompakt T-kontakt EL NR : 95/25-95 mm² EL NR : / mm². Bruk og karakteristikk:

Montasjebeskrivelse EPP /91 MB /2015

Overgangsskjøt for papirisolert 3-leder kabel til PEX-isolert 1- leder kabel 24 kv inkludert mekaniske skjøtehylser

Avslutningsende 2. Bryterende - Skjøting varmekabel kaldkabel 2

Monteringsanvisning. EPJMe-1C-12/24-H-T3

Monteringsanvisning. EPJMe-1C-12/24-F-T3

Optimal belastning av kabel. REN AS Kåre Espeland

Smarte kabelløsninger. TSLF-O, TSLF-J og TSLF-OJ

Raychem kabelutstyr. Montasjebeskrivelse ESD-7790-NO-6/18

Jernbaneverket 7(/( Kap.: 6 Hovedkontoret Regler for prosjektering Utgitt:

Jernbaneverket.217$.7/('1,1* Kap.: 15 Hovedkontoret Regler for vedlikehold Utgitt:

Montasjebeskrivelse MB /2017

TSLI flammehemmende og halogenfri

5. Vedlikehold- / kontrollstrategi. SINTEF Energiforskning AS

RSTI berøringssikre kontakter T-kontakter, koblingskontakter, avledere og tilbehør

Kvalitetssikring av polymerisolerte HVDC kabler ved hjelp av spenningsprøving

Utstyr til kabelpreparering

Vedlikehold av nettstasjoner

Fleksible kobberledere

Jernbaneverket KONTAKTLEDNINGSANLEGG Kap.: 12 Infarstuktur Regler for vedlikehold Utgitt:

IFEA Subsea Kraftforsyning-elektro 26 mai 2011 Subsea Switchgear

Forskrifter om elektriske forsyningsanlegg Jording

Har bransjen tilstrekkelig teknisk kompetanse? - Hvordan skaffe slik kompetanse?

Raychem kabelutstyr. Installation Instruction ESD-7791-NO-6/18

Elektrotape. Plymouth. PREMIUM 85 CW PREMIUM 111 EKVIVALENTLISTE

Raychem endemuffe For 4 leder 7,2-24 kv Offshore. Montasjebeskrivelse MB 503. Dato:

Miljøgate Tyristrand sentrum Rv 35

Montasjeanvisning EPP-2399-NO-1/16. Skjermet Vinkelkontakt 250 A for gjennomføring Type A etter EN

[C] oi) Patent nr (51) mt. Cl 3 H 01 B 7/00. (21) Patentsøknad nr. 4004/69. (22) Inngitt (24) Løpedag

Konkurransegrunnlag konkurranse med forhandling for kjøp av kabel og kabelmateriell for kabling av 132 kv og 52 kv luftlinjer Grålum Sarpsborg

Kaldkrymp kabelskjøter

Berøringssikre kontakter. Rett- Vinkel og T-kontakter

Jording I Kraftforsyning. Arne Leif Strømsnes

Skrekkscenarium ved testing av spenningstransformator. Hendelser rundt måletransformatorer og større feil ved testing.

Jernbaneverket TELE Kap.: 6 Infrastruktur Regler for bygging Utgitt:

Tilstandsbasert modell for beregning av restlevetid

SICON Skruforbindelser med trinnløse momentskruer. Leveres av: Hovedkontor: Maxeta AS, Amtmand Aallsgt. 89, 3716 Skien. Tlf.

Generiske arbeidsrutiner - Elektro Lavspenning

Transkript:

TEKNOLOGI OG METODIKKER Tilstandskontroll av kabel- og transformatoranlegg. Del 1: Kabel. Sverre Hvidsten SINTEF Energi AS Sverre.Hvidsten@sintef.no 1

Innhold Design (12 /24 kv PEX-kabler) Feiltyper Diagnostiske metoder Eksempel Vedlikeholdshåndbøker Oppsummering 2

Innhold Design (12 /24 kv PEX-kabler) Feiltyper Diagnostiske metoder Eksempel Vedlikeholdshåndbøker Oppsummering 3

Design - kabel En kabel kan bestå av følgende komponenter: leder lederskjerm (indre halvleder) isolasjon isolasjonsskjerm (ytre halvleder) skjerm metallkappe armering (sjøkabel) ytterkappe 4

Design - terminering For PEX-kabler benyttes følgende endeavslutninger: Innendørs endeavslutninger Viklet endeavslutning Krympet endeavslutning Prefabrikkert endeavslutning Utendørs endeavslutninger Som innendørs endeavslutninger, men med ekstra skjerm for lengre krypstrømsvei. Pluggbare endeavslutninger gir en fullstendig isolert kabeltilkobling. Enkelte av disse er også godkjent som berøringssikre. 5

Design - skjøt Det finnes 3 ulike typer skjøter: vikleskjøt (teipskjøt) krympeskjøt (varm- eller kaldkrymp) prefabrikert skjøt Overgangsskjøt Det finnes i dag to typer overgangsskjøter: Våt skjøt der oljesperren ligger på PEX-kabelenden. Tørr skjøt der oljesperren ligger på massekabelenden. Det er ingen prinsipiell forskjell mellom skjøting av enleder og trelederkabler. 6

Innhold Design (12 /24 kv PEX-kabler) Feiltyper Diagnostiske metoder Eksempler Vedlikeholdshåndbøker Oppsummering 7

Feiltyper De feiltypene som er mest aktuelle for et kabelanlegg er: partielle utladninger termisk aldring eksterne/mekaniske/tredjeparts skader korrosjon (på Cu-skjermen) varmgang fuktinntrengning vanntrevekst mekanisk slitasje 8

Partielle utladninger Partielle utladninger (PD) er lokale elektriske utladninger som kun delvis går over isolasjonsgapet mellom lederne. Dette kan, men trenger ikke skje i nærheten av en leder. Partielle utladninger er en konsekvens av lokalt gjennomslag på grunn av (a) Elektrisk feltforsterkning inni eller på overflaten av isolasjonen, eller (b) I et område med lav dielektrisk holdfasthet PD opptrer som individuelle hendelser av kort varighet og emisjon av lys, lyd, varme og elektromagnetiske pulser 9

Partielle utladninger forts. Mange av feilene som oppstår i forbindelse med kabelanlegg skyldes feil håndtering ved terminering av kablene. Spesielt har bruk av kniv for å fjerne den strippbare ytre halvlederen forårsaket mange feil. PEX-kabler testes med hensyn på PD fra fabrikk. Kravene er meget strenge; ved større utladninger enn 5 pc skal kabelen refuseres. PEX-isolasjonen ikke tåler elektriske utladninger over tid. Et knivkutt vil danne et hulrom i PEXoverflaten, som vil føre til elektriske utladninger og redusert levetid. 10

Termisk aldring - varmgang Varmgang i lederhylsene har skapt mye problemer. Skjøtehylsene gir ikke nok elektrisk kontakt. Typisk oppstod det termiske problemer ved ca halv belastning; kun for 240 mm 2 aluminiumsleder. Det viste seg at for noen kabelårganger var aluminiums lederen glødet for dette leder kvadratet. Den elektriske kontakten ble for dårlig. Ser fortsatt problemer med varmgang i den årlige norske feilstatistikken. 11

Vanntrevekst Vanntrevekst kan opptre fra ytre halvleder (ventilerte vanntrær fra ytre halvleder), fra indre halvleder (ventilerte vanntrær fra indre halvleder) eller fullstendig innesluttet i PEX-isolasjonen fra et eller annet initieringspunkt (bow-tie trær). For at vanntrevekst skal kunne oppstå må man (som et minimum) ha elektrisk felt og fuktighet samtidig til stede i kabelkonstruksjonen. De eldste kablene er dampvulkaniserte. Dette etterlot høye fuktighetsnivåer i PEX-isolasjonen. Vann i leder er svært alvorlig mht levetiden til kablene. Langsom mekanisme: tid til feil 20-30 år (betydelig kortere ved vann i leder: 5-10 år). 12

Innhold Design (12 /24 kv PEX-kabler) Feiltyper Tilstandskontrollmetoder Eksempler Vedlikeholdshåndbøker Oppsummering 13

Tilstandskontrollmetoder De viktigste tilstandskontrollmetodene (både inspeksjoner og direkte målinger) som kan benyttes for overvåking og diagnostisering av tilstand til PEX-kabelanlegg: visuell inspeksjon termografering kappetest (DC spenning "megging") isolasjonsmotstand (DC spenning "megging") spenningsprøve (normert test) måling av partielle utladninger måling av dielektrisk respons (frekvensdomene eller tidsdomene) 14

Komponent TK-metode Tidsintervall Kabel Kappetest Etter legging eller annet arbeid i nærheten av kabelen. Kritiske kabler: Gjør testen ved mulighet. Anbefalt intervall: Avhengig av kritikalitet, typisk hvert 10. år. Kabel Isolasjonsmåling I forbindelse med arbeid på eller ved kabelen. Kabel Måling av dielektrisk Avhengig av kabelens viktighet og alder. respons Kabel Spenningsprøve (AC) Etter reparasjon av feil (for å avdekke mulige følgefeil). Hvis mistanke om dårlig kabel (spenningsprøve 1 time). Skjøt Isolasjonsmåling (megging) Ved mistanke om fuktinntrengning/termisk aldring i skjøter med delvis resistiv feltstyring, f.eks. ved flere gjennomslag i denne type skjøter i ett område. Skjøt Måling av dielektrisk respons Hvis man har funnet lav isolasjonsverdi ved isolasjonsmåling (megging). Skjøt Måling av partielle utladninger Hvis man har funnet kritiske verdier ved måling av dielektrisk respons. Endeavslutning Visuell inspeksjon på de endeavslutninger som er synlige 5 år (inspeksjon av endeavslutninger omfattes av befaring av nettstasjoner i hht REN-blad nr. 6035). Endeavslutning Akustisk måling av Ved mistanke om utladningsaktivitet. (indre) partielle utladninger Endeavslutning Deteksjon av utvendig Ved mistanke om utvendig glimming. glimming ved hjelp av mikrofon Endeavslutning Termografering Ved observert misfarging. Avhengig av kritikalitet, typisk hvert 5. år. 15

Innhold Design (12 /24 kv PEX-kabler) Feiltyper Tilstandskontrollmetoder Eksempler Vedlikeholdshåndbøker Oppsummering 16

Eksempel - endeavslutning Havari av en 24 kv PEX kabel endeavslutning etter 1 års drift Det ble benyttet et verktøy for å fjerne ytre halvleder som hadde en relativ rett kant. Halvlederavtaket ble derfor relativt "bratt". Det ble også funnet spor / sår i PEX - overflaten som følge av montasjen nær halvlederavtaket. Dette er et kritisk område som er svært følsom for eventuelle dannelser av hulrom som et slikt sår / spor kan ha medført. 17

Eksempel Årsaker Mulige konsekvenser Tilstandskontrollmetoder Påvisning TK-metode Karakter Kriterier for karaktersetting Akustisk PDmåling Aldring Forurensning og fuktighet Feilmontasje (knivkutt, feil påført halvledende lakk etc.) Konstruksjonsfeil Gjennomslag Overslag Akustisk PD-måling Visuell inspeksjon (glimspor) Mikrofon for å detektere glimming Målbar PD-aktivitet Synlige tegn til skade (overflateutladninger) 1-3 Ingen registrerte utladninger 4 Utladninger 5 Gjennomslag 18

Eksempel Tilstandskontroll ble gjennomført for et større antall endeavslutninger som ble montert på samme tid. Det ble benyttet en akustisk metode. Det ble detektert (store) utladninger i 20% av endeavslutningene. Kalibrering? Tåler PEX-materialet utladninger? 19

Innhold Design (12 /24 kv PEX-kabler) Feiltyper Tilstandskontrollmetoder Eksempler Vedlikeholdshåndbøker Oppsummering 20

IEEE "guides"og håndbøker 1. IEEE Guide for Field Testing and Evaluation of the Insulation of Shielded Power Cable Systems Rated 5 kv and Above, IEEE P400/D15 2. IEEE Guide for Field Testing of Shielded Power Cable Systems Using Very Low frequency (VLF), IEEE P400.2/D11 3. IEEE Guide for Field-Testing of Shielded Power Cable Systems Rated 5 kv and Above with Damped Alternating Current Voltage (DAC), IEEE P400.4/D3 4. IEEE Guide for Partial Discharge Testing of Shielded Power Cable Systems in a Field Environment, IEEE P400.3 5. EnergiNorge - Energiakademiet: "Tilstandskontroll av kraftnett. HÅNDBOK PEX- KABELANLEGG", mai 2011. 6. EnergiNorge Energiakademiet: " Tilstandskontroll av kraftnett. HÅNDBOK MASSEKABELANLEGG", mai 2011. 21

Innhold Design (12 /24 kv PEX-kabler) Feiltyper Tilstandskontrollmetoder Eksempler Vedlikeholdshåndbøker Oppsummering 22

Oppsummering Tilstandskontrollmetodene som beskrives i IEEE Guides og i håndbøkene bør ikke anvendes ukritisk på alle kabler. Det er svært viktig at man skaffer seg en oversikt over kabelmassen til selskapet før man avgjør hvilke kabler det skal gjennomføres tilstandskontroll på og hvilke metoder som skal anvendes. Kartleggingen bør omfatte kabellengde med hensyn på type (PEX, masse), alder (for eksempel PEX-kabler produsert før 1979 er mest utsatt for feil) og kritikalitet. Fastlegging av tilstandskontrollprogram bør skje etter en helhetlig risikovurdering. 23

Takk for oppmerksomheten spørsmål? 24