Műszaki megjegyzés Téglalap alakú koszinushullám-szerkesztők

Írta: Ing. Ignacio Hortal Robles
SebaKMT Spanyolország
képviseli Argentínában a Grupo Equitécnica Hertig

Maradék terhelések a vizsgálat előtt Maradék terhelések a vizsgálat után: a kábel szigetelésének tényleges csökkentése

DC

A közép- és nagyfeszültségű kábelek tesztelése hagyományosan az egyenárammal történő tesztelésre korlátozódott. Ez a technológia hatékony volt az olajpapír kábeleknél (PILC), de bebizonyosodott, hogy hatástalan, sőt káros a polimer szigetelésű kábeleknél (XLPE –EPR).

téglalap

  • A teszthez szükséges magas feszültségérték károsíthatja a kábelt és felgyorsíthatja annak öregedését a szigetelés bizonyos szegmenseiben.
  • A nagy egyenáramú feszültségeknek való kitettség hosszú időtartamú maradék térdíjakat generál, amelyek több órás vagy akár napos időállandójú RC-komponenseknek tekinthetők. Ezek az űrtöltések nagyon lassan eltűnnek, kölcsönhatásba lépve az üzemi feszültség elektromos mezőivel a kábel üzembe helyezése után, ellenőrizetlen zavaró hibát okozva.
  • További probléma a kén-hexafluoridot (SF6) tartalmazó létesítményekben történő alkalmazás. Itt az egyenáram statikus töltéseket okoz a porban és az SF6 rendszerekben lévő részecskékben, eltávolítva azokat és általában leereszkedve az aljára, ami a szigetelő gáz dielektromos gyengeségét okozza.

Váltakozó áram 50 Hz-en

A polimer kábelek váltakozó áramának vizsgálata a leghatékonyabb a polaritásváltozása miatt, amely megakadályozza a szigetelésen belüli térkitöltések kialakulását.
A váltakozó áramú hálózatos frekvencián történő tesztelés viszonylag könnyen elvégezhető a transzformátorok segítségével, de a kábel nagy reaktív vesztesége miatt óriási súlyú, méretű és energiafogyasztású rendszerek szükségesek. Ezért a rendszer mobilitása az esetek többségében korlátozott, és teherautók és nyitott terek használatát igényli a magas feszültséghez.
A 12–20 kV-os kábel teszteléséhez szükséges teljesítmény 2 μ, F kapacitással és 3 Uo AC tesztfeszültséggel megközelítőleg 1 MVA.
Az F-132 kV 2μ-os kábel tesztelésére alkalmas váltakozó áramú tesztrendszer transzformátorának teljesítményének kiszámításához használt egyenlet alapján:
S = VI = 2 πfCV 2 * 10 * E-12

S: transzformátor teljesítménye
V: Maximális Uo
I: Áramerősség
f: hálózati frekvencia herc

S = 2π * 50 Hz * 2 μF * 190 kV2 * 10 * E-12 = 22,68 MVA

Váltakozó áram változó frekvencián

Az alkalmazott feszültség és frekvencia szintek összehasonlíthatók az 50 Hz-es váltakozó áramú tesztével, 30 és 300 Hz közötti frekvenciákon működik. 300 Hz feletti frekvenciákon nagyon nagy reaktív veszteségeket okoznak, amelyek a rendszer alkatrészeinek túlmelegedését eredményezik.
A rezonancia technológia az energia jelentős részét újrahasznosítja, ezáltal csökken az összfogyasztás az 50 Hz-es teszthez képest, bár ez még mindig magas. Az óriási méretek és súly hozzáadásával nehéz elvégezni a rezonancia tesztet vegyes kábeleken. A teszt ára túl magas az idő, az emberi erőforrások, a szállításhoz használt eszközök és a teszt elvégzéséhez szükséges generátorkészlet miatt.
A 2,5 μo F-kapacitású 132 kV-os kábel teszteléséhez szükséges teljesítmény kb. 14,3 MVA

Váltakozó áram az OWTS-re

Váltakozó áramú hullámok kiváltása 20–500 Hz rezonancia frekvencián. A vezetéket feltöltik a szükséges feszültségre, majd egy fix értékű tekerccsel párhuzamosan helyezik el, így a vezeték kapacitása és az izoláció állapota alapján csillapított rezgőhullámot eredményez.