Vedlikeholdsforum 26. 27. september 2011 Rica Nidelven



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

TILSTANDSKONTROLL AV KRAFTNETT HÅNDBOK MASSEKABELANLEGG PUBLIKASJONSNR.:

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

Tilstanden på kraftnettet vårt?? Anngjerd Pleym SINTEF Energiforskning AS

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

Oversikt over viktige aldringsmekanismer for elkraftapparater, relevante tilstandskontrollmetoder

TILSTANDSKONTROLL AV KRAFTNETT HÅNDBOK PEX-KABELANLEGG PUBLIKASJONSNR.:

Tilstandsbasert modell for beregning av restlevetid

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

Utvidelser og ombygging av eldre tavler

Rev.: 3 Kabler Side: 1 av 7

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

Vedlikehold av nettstasjoner

Tilstandskontroll av generatorer

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

Hur kan vi på ett bättre sätt utnyttja drifthändelsestatistik?

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

PÅLITELIGE SKJERMTILKOBLINGER REN TEKNISK KONFERANSE, GARDERMOEN

Lavspenning og 22 kv/vedlikehold/sporvekselvarme

Optimal belastning av kabel. REN AS Kåre Espeland

Jording i kabelnett. Johnny Kjønås Senioringeniør planavdelingen

Kobling mellom RCM-analyser og levetidsmodell

Nytteverdier av vedlikehold og fornyelse og hvordan de kan beskrives

Vedlikehold av Ex-utstyr

Energioperatørfaget Elenergiproduksjonsdrift og produksjon

Vedlikehold og rehabilitering innen vannkraft

Melbyes varmkrympløsninger kv

Verktøy for estimering av sviktsannsynlighet og restlevetid

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

Av Thomas Welte, SINTEF Energi, Bjarne Børresen, Energi Norge

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

Muligheter og utfordringer i bruk av levetidsmodeller for nettkomponenter

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

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

1 BEREGNINGSGRUNNLAG...2

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

HALLAGERBAKKEN BORETTSLAG

Miljøgate Tyristrand sentrum Rv 35

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

Vedlikehold av nett. Dag Eirik Nordgård Forskningsleder, SINTEF Energi AS. - Forvaltning av infrastruktur for distribusjon av elektrisitet

Høyspenningskomponenter og materialer utsatt for høye hydrostatiske trykk

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

Tekna, Trondheim 5. januar Hvordan løse myndighetskrav til ombygging av transformatorarrangement i mast?

Forenklet tilstandsvurdering av Høgreina Borettslag

Kvalitetssikring av termografikompetanse, sertifisering, og betydningen av dette for foretaket og kundene. Geir Dalhaug for Terje Jørgensen

Driftssikkerhet for vindturbiner

Dok.nr.: JD 545 Utgitt av: ITP Godkjent av: IT

Vedlikehold og rehabilitering innen vannkraft

Høyspenningsnett

Ståltau bruk, vedlikehold og kontroll

EGENVURDERINGSSKJEMA FOR BEDRIFTSDEL ENERIMONTØRFAGET.

MULTIKABEL. Multikabel fremtidens kabel. Kombinert løsning med kraft og fiber i en og samme kabel

Vedlikeholdsstyring ved aldring Største utfordringer for redere

Jernbaneverket LAVSPENNING Kap.: 5 Banedivisjonen Regler for vedlikehold Utgitt:

Optimal beredskap for Transformatorer Magnus Johansson REN

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

"Tavlesjekken" COWI presentasjon

Inneklima og teknisk tilstand - metoder og erfaringer

Feilene i 66 kv nett under Minne og Frogner den Kjetil Ryen Nettutbygging, Stasjoner, Transformatorer, BST

ALTERNATIVE FAKTA I SKADESAKER: BRUK AV LEVETIDSDATA. Sverre Holøs, SINTEF Byggforsk

Driftssikkerhet for vindturbiner. Aktiviteter. Målsetning. NEtV-3 Driftssikkerhet for vindturbiner

MONTERINGSANVISNING 101 BRANNAKRYL 1 av 5. Type tetting Maks dimensjon. Type tetting Maks dimensjon

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

Tilstandskontroll av kraftledninger

Risikobasert vedlikehold og fornyelse prinsipper og anvendelser

Rev.: 3 Togvarme Side: 1 av 7

Termografering av lav- og høyspenningsanlegg. NCS P utgave 2003

TSLI flammehemmende og halogenfri

EBL-seminar innføring i risikobasert vedlikehold og fornyelse av kraftnett

Eksoskanal Design og vedlikehold. Ole E. Torp Daglig leder

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

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

Jernbaneverket TELE Kap.: 6 Bane Regler for vedlikehold Utgitt:

Tilstandskontroll av liner. SINTEF Energiforskning AS

hvor står vi og hvor går vi?

AUTOMATISK HENDELSESANALYSE. Av Henrik Kirkeby SINTEF Energi AS

Hovedkontoret Regler for bygging Utgitt:

Læreplan i energimontørfaget Vg3 / opplæring i bedrift

Av David Karlsen, NTNU, Erling Tønne og Jan A. Foosnæs, NTE Nett AS/NTNU

Vurdering av ny HVDC-teknologi for bruk i det norske kraftsystemet

Har vi et robust kraftsystem og hvordan måler vi det?

Jernbaneverket KONTAKTLEDNINGSANLEGG Kap.: 8 Hovedkontoret Regler for vedlikehold Utgitt:

Sjekkliste for kontroll av næringsbygg

Kapittel 5 Lavspenningsinstallasjoner

Generiske arbeidsrutiner - Elektro Lavspenning

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

NORSK STANDARD NS 3424:2012

NS 3600 Bakgrunn. Bjørn Sørensen, NELFO

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

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

M U L T I C O N S U L T

Energitiltak: mulig skadeårsak. Sverre Holøs, Sintef Byggforsk

INNHOLDSFORTEGNELSE 5 TEGNINGER... 6

IFEA Subsea Kraftforsyning-elektro 26 mai 2011 Subsea Switchgear

Teknisk-økonomisk analyse og dokumentasjon av nytteverdier

REVISJON OG VEDLIKEHOLD...

Tilstand og utvikling i energiforsyningssystemer

DATABLAD. Gnistgap AUS montasje

Lysbuesikkerhet i kapslede tavleanlegg

Transkript:

EnergiNorge Vedlikeholdsforum 26. 27. september 2011 Rica Nidelven Tilstandskontrollhåndbøker for massekabel - og PEX - kabelanlegg Sverre Hvidsten SINTEF Energi AS Sverre.Hvidsten@sintef.no Teknologi for et bedre samfunn 1

Innledning Tilstandskontroll av kraftnett - Håndbok for PEX-kabelanlegg / Håndbok for massekabelanlegg er utarbeidet i Energi Norges fellesfinansierte prosjekt Tilstandskontroll og restlevetid for nettkomponenter av en arbeidsgruppe bestående av følgende representanter: Ole Johan Hatlen, BKK Nett Øistein Skoglund, Eidsiva Nett Arve Ryen, Nexans Norway Dagfinn Røed, Draka Norsk Kabel Hallvard Faremo, SINTEF Energi Johan Skjølberg, Jørn Heggset, SINTEF Energi (sekretærer) Håndboka omfatter hovedsakelig mellomspenningskabler, dvs. kabler med systemspenning < 22 kv. Teknologi for et bedre samfunn 2

Innledning Enheter som blir beskrevet: Kabel Skjøt Overgangsskjøt PEX-masse Endeavslutning Enhetene blir beskrevet i egne kapitler med følgende delkapitler: Komponentbeskrivelse Skadetyper Tilstandskontrollmetoder Tilstandskontrollprogram Teknologi for et bedre samfunn 3

Komponentbeskrivelse Kapitlet beskriver den aktuelle enhetens oppbygging, virkemåte og primære funksjoner. Beskrivelsen vinkles ut fra et vedlikeholds perspektiv, altså en beskrivelse av karakteristiske trekk ved enheten som medfører et vedlikeholdsbehov, f.eks. tekniske løsninger og materialvalg. Det er ikke mulig å beskrive alle tekniske løsninger i detalj. Beskrivelsen er derfor basert på de kabelanleggene som er mest vanlig i Norge. Teknologi for et bedre samfunn 4

Skadetyper De skadetypene som er mest aktuelle for et kabelanlegg er: PEX-kabelanlegg: partielle utladninger termisk aldring eksterne/mekaniske/tredjeparts skader korrosjon (på Cu-skjermen) varmgang fuktinntrengning vanntrevekst mekanisk slitasje Massekabelanlegg: partielle utladninger termisk aldring eksterne/mekaniske/tredjeparts skader korrosjon av blykappe varmgang fuktinntrengning uttørking lysbue, evt overslag/gjennomslag ved kontaktsvikt/utglidning/ringkontakt Teknologi for et bedre samfunn 5

Tilstandskontrollmetoder Beskrivelse de viktigste tilstandskontrollmetodene (både inspeksjoner og direkte målinger) som kan benyttes for overvåking og diagnostisering av enhetens tilstand : Metoder mest aktuelle for et PEXkabelanlegg er: visuell inspeksjon måling av partielle utladninger spenningsprøve (normert test) kappetest isolasjonsmåling (megging) termografering måling av dielektrisk respons (frekvensdomene eller tidsdomene) Metoder mest aktuelle for et massekabelanlegg er: visuell inspeksjon måling av partielle utladninger spenningsprøve kappetest isolasjonsmåling (megging) Teknologi for et bedre samfunn 6

Tilstandskontrollprogram Normal drift Kapitlet inneholder et veiledende tilstandskontrollprogram. Utfør TK Det presiseres at de tidsintervallene som gjengis i tilknytning til Hvilken tilstandskontrollprogrammene har er gruppens anbefalinger, og at det i gitte tilfeller kan enheten? være gode grunner for enten Ingen å tiltak øke eller redusere intervallene. 1 2 Ingen endring av TK-program Dette er en beslutning som Følges opp må spesielt tas ved neste Fortsatt drift av det enkelte nettselskap, men vi mener de inspeksjon anbefalte intervallene bør være en god rettesnor. 3 Ingen endring av TK-program Er Utvidet TK nødvendig? Ingen tiltak Er utbedring nødvendig? Vedlegg Flytdiagram med Utfør utvidet tolkningskriterier TK Ja Nei Ja Nei Reduser TK-intervallet Utbedring ved neste anledning Fortsatt drift Fortsatt drift 4 Utbedring bør gjøres før videre drift Beredskap, evt. driftsstans 5 Reparasjon må gjøres før videre drift Driftsstans Teknologi for et bedre samfunn 7

Tilstandskontrollprogram PEX-kabelanlegg (anbefalt) 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. Teknologi for et bedre samfunn 8

Tilstandskontrollprogram massekabelanlegg (anbefalt) Komponent TK-metode Tidsintervall Kabel Visuell inspeksjon På steder der man kan forvente bevegelse (f.eks. overgang vei/bro): Årlig. Kontroll av håndtering av kabel i forbindelse med gravearbeid. Kabel Måling av partielle utladninger Ved spesielle forhold eller anledninger (f.eks. utstyr lett tilgjengelig, etter feil). Kabel Spenningsprøve Etter reparasjon av feil (for å avdekke mulige følgefeil). Hvis mistanke om dårlig kabel. Kabel Kabel Måling av tilstand på papiret og fuktighet i massen Kappetest (kun aktuelt for kabel med ytre PEkappe) I forbindelse med feil og mistanke om fuktighet, samt ved innskjøting av ny kabel. Etter arbeid på eller i nærheten av kabelen. Kritiske kabler: Gjør testen ved mulighet. Skjøt Måling av partielle utladninger Ved spesielle forhold eller anledninger (f.eks. utstyr lett tilgjengelig, etter feil). Skjøt Spenningsprøve Etter reparasjon av feil. Hvis mistanke om dårlig skjøt (følgefeil). Skjøt Isolasjonsmåling (megging) Etter reparasjon av feil. Hvis mistanke om dårlig skjøt (følgefeil). Overgangsskjøt Måling av partielle utladninger Ved spesielle forhold eller anledninger (f.eks. utstyr lett tilgjengelig, etter feil). Overgangsskjøt Spenningsprøve Etter reparasjon av feil. Hvis mistanke om dårlig overgangsskjøt (følgefeil). Overgangsskjøt Isolasjonsmåling Etter reparasjon av feil. Hvis mistanke om dårlig overgangsskjøt (følgefeil). Endeavslutning Visuell inspeksjon 5 år (ref. REN-blad). Endeavslutning Endeavslutning Akustisk måling av partielle (indre) utladninger Deteksjon av utvendig glimming ved hjelp av mikrofon Ved mistanke om utladningsaktivitet. Ved mistanke om utvendig glimming. Endeavslutning Termografering Ved observert misfarging. Avhengig av kritikalitet, typisk hvert 5 år. Teknologi for et bedre samfunn 9

EKSEMPLER Teknologi for et bedre samfunn 10

Eksempel -1- Vanntrevekst i PEX-kabler a) b) a) Vanntrevekst i kabler fra 80-årene og b) 70 - årene Teknologi for et bedre samfunn 11

Eksempel -1- forts. Årsaker Mulige konsekvenser Tilstandskontrollmetoder Påvisning Fuktig forlegning Fukt i kabel Driftsspenning/overspenninger Gjennomslag Måling av dielektrisk respons som funksjon av (frekvens og) spenning Måling av dielektrisk respons i tidsdomene. (unøyaktig) PD-måling (siste stadium av vanntrevekst, elektriske trær, kan oppdages ved PD-måling) Spenningsprøve Gjennomslagstest og vanntreundersøkelse (destruktivt, i lab.) Økning i dielektriske tap Spenningsavhengige dielektriske tap eller spenningsavhengig permittivitet Ikke-reproduserbare måleresultater, dvs hystereseeffekt (gjelder tilstand 3-5) A-faktor (DR i tidsdomene, SEBA) Vanntrær (visuelt) Partielle utladninger (egentlig tegn på elektriske trær, tilstand 4 eller 5) Ikke bestått spenningsprøve Vanntrevekst i kabel som har hatt vann i leder (korroderte Al kordeller). Teknologi for et bedre samfunn 12

Eksempel -1- forts. TK-metode Karakter Kriterier for karaktersetting PD-måling 1-3 Ingen PD-aktivitet registrert 4 Målbar PD-aktivitet 5 Havari under testen Måling av dielektrisk tapsfaktor (tanδ) 1 Ingen målbar vanntrevekst. Ingen spenningsavhengighet i tan δ-måling. 2 Vanntrevekst påbegynt, men er knapt målbar. Målbar, men liten spenningsavhengighet i tan δ-måling. Kabel med ekstrudert ytre halvleder: Som tilstand 1 3 Klart målbar, men ikke kritisk vanntrevekst. Spenningsavhengighet U 0 0,5 U 0 > ca 0,5 x 10-3. Kabel med ekstrudert ytre halvleder: tan > 2 x 10-4. Tydelig målbar ulinearitet. 4 Kritisk vanntrevekst. Økende tan under målingen. Kabel med ekstrudert ytre halvleder: Tydelig økende tapsfaktor ved økende spenning; overgang til lekkstrøm; hysterese; tan øker under måling. 5 Gjennomslag ved påtrykk av 1,5-2,0 U 0 Spenningsprøve 1-3 Kabelen består spenningsprøven 4 Gjennomslag i løpet av spenningsprøven (destruktiv test) 5 Gjennomslag i starten av spenningsprøven Teknologi for et bedre samfunn 13

Eksempel -1- forts. Tapsfaktor målt for en 250 m lang 12 kv PEX kabel produsert i 1975 (ingen skjøter) Teknologi for et bedre samfunn 14

Eksempel -2- Delutladninger (PD) i massekabelskjøt Spor etter utladninger i en massekabelskjøt trolig oppstått på grunn av hulrom mellom det ytterste olje-papir laget og laget med olje/voks på utsiden (manglende masse). Teknologi for et bedre samfunn 15

Eksempel -2- forts. Årsaker Aldring Manglende olje/masse Mekanisk påkjenning (graving, løfting, bevegelse, termomekanisk) Feilmontasje Konstruksjonsfeil (spesielt krympeskjøt 12 kv) Kontaktbrudd Mulige konsekvenser Gjennomslag Tilstandskontrollmetoder PD-måling Påvisning Høyt PD-nivå TK-metode Karakter Kriterier for karaktersetting PD-måling 1 Lite PD-aktivitet (massekabler har alltid litt PD) 2 PD < 500 pc 3 PD < 5000 pc 4 PD > 5000 pc 5 Havari under testen Teknologi for et bedre samfunn 16

Utladninger(pC) Tilstandskontroll-håndbøker for massekabel - og PEX - kabelanlegg Utladninger (pc) Eksempel -2- forts. Delutladninger (PD) i massekabelskjøt a) b) 11 kv 1276 m lang kabel målt 1-11-2000 22,500 20,000 17,500 15,000 12,500 10,000 7,500 5,000 2,500 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 Posisjoner langs kabelen (m) 22500 20000 17500 15000 12500 10000 7500 5000 2500 0 11 kv 1276 m lang kabel målt 29-01-2001 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 Posisjoner langs kabelen (m) a) 1276 meter lang massekabel, utladninger detektert ved ca 500 meter. b) Skjøten ble erstattet med ny og utladningene forsvant (lokaliseringsmetode). Teknologi for et bedre samfunn 17

Eksempel -2- forts. I massekabler (og overgangsskjøter) vil det finnes partielle utladninger i deler av isolasjonen uten at dette i utgangspunktet er alvorlig for kabelens levetid. Det er imidlertid et problem at lite er publisert med hensyn til når partielle utladninger blir farlige for en massekabels levetid; er 500 pc eller 50.000 pc alvorlig? Det er ikke faste utladningsstørrelser nevnt i normene. Dersom et visst nivå på de partielle elektriske utladningene er registrert, må man vurdere dette fra gang til gang både med hensyn til størrelse og lokalisering (trend). På sikt vil det kunne etableres databaser som kan gjøre tolkningen lettere. Teknologi for et bedre samfunn 18

Sluttkommentarer De tilstandskontrollmetodene som beskrives i denne håndboka 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. Teknologi for et bedre samfunn 19

Teknologi for et bedre samfunn Teknologi for et bedre samfunn 20