Локализация источников ЧР в кабелях с транспозицией
В вышедшем в январе 2020 года номере издания Electric Power System Research группа исследователей из Ирана и Германии поделилась опытом исследования распространения ЧР в кабелях с транспозицией и предложила алгоритм для локализации источника ЧР и определения дефектной фазы в таких кабелях.
Исследование проводилось на тестовом участке трёхфазного кабеля с транспозициями. Схема кабеля показана ни изображении ниже.
Длина кабеля составляла 1 км, изоляция кабеля была выполнена из сшитого полиэтилена. По длине кабеля были расставлены 2 точки транспозиции с высокочастотными трансформаторами тока (ВЧТТ) рядом с ними. На схеме также показаны точки ввода ЧР в кабель. Для ввода использовался калибратор, генерирующий эквивалентный заряд 3 нКл между экраном и жилой кабеля.
Пример осциллограмм, записанных при помощи ВЧТТ в районе муфт 1 и 2, показан ниже. В данном случае заряд вводился в первой испытательной точке (Source 1 на рисунке выше).
В данном случае суммирование значений сигналов по трём фазам даёт хорошую индикацию наличия ЧР вблизи места измерения. К сумме сигналов можно применить метод определения места повреждения по разности времён прихода импульсов. Дефектную фазу можно определить по наибольшей амплитуде среди осциллограмм трёх фаз.
В отличие от источника 1, источники 2 и 3 находились вблизи мест транспозиции, поэтому задача определения дефектной фазы в этом случае усложняется. Пример осциллограмм, записанных на ВЧТТ в районе муфт 1, 2 и 3 от источника ЧР в точке 3, показаны ниже.
В данном случае положение источника ЧР можно определить по смене полярности в сумме сигналов. Сумма осциллограмм до и после источника разрядов будет иметь разную полярность.
Но задача определения дефектной фазы в этом случае сложнее. Для её решения исследователи предложили алгоритм, схема которого показана ниже.
Алгоритм использует измерения во всех точках, где установлены ВЧТТ на кабеле. Далее сигналы трёх фаз в каждой точке измерения суммируются. Далее, на основании амплитуд и изменения полярности сигнала, определяется пара ВЧТТ, между которыми находится источник разрядов. Локализация источника ЧР выполняется по разнице времён прихода импульсов. Для этого, используя осциллограммы и местоположение источника, определяется ближайшая муфта к источнику ЧР. Если эта муфта является муфтой с заземлением и без транспозиции, то дефектная фаза определяется по наибольшей амплитуде среди сигналов трёх фаз в ближайшей точке измерения. Если муфта имеет транспозицию, дефектной является фаза с наименьшей амплитудой сигнала.
Больше новостей и аналитики из мира онлайн-диагностики электрооборудования читайте на нашем Телеграм-канале "ЗВЕЗДА"