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Rilevamento guasti della guaina esterna del cavo da 110 kV: caso di studio sulla localizzazione di precisione di Xi'an Yanliang

Contesto del progetto

Il 25 novembre 2023, un cavo di alimentazione ad alta tensione da 110 kV a Xi'an Yanliang ha subito un guasto nell'isolamento della guaina esterna. Il cavo, con una lunghezza totale di 1.000 metri, è stato installato in una formazione a trifoglio all'interno di una trincea, con il filo di uscita della guaina esterna a un'estremità su una torre di trasmissione e l'altra estremità all'interno di una scatola di collegamento incrociato al limite dei 1.000 metri. Un giunto diretto era situato a circa 500 metri. Il percorso del cavo era chiaramente identificabile all'interno della trincea, ma la posizione della faglia della guaina esterna rimaneva sconosciuta.

Sfide di rilevamento guasti

• Specificità del guasto della guaina esterna:A differenza dei guasti del conduttore, i guasti della guaina esterna coinvolgono strati isolanti non metallici. I segnali di rilevamento sono significativamente più deboli e richiedono ponti specializzati e apparecchiature di prova ad alta tensione.
• Tentativo con metodo multiplo richiesto:I test iniziali con il localizzatore di guasti della guaina del cavo 523L utilizzando sia il metodo della corrente che quello della tensione di gradino non sono riusciti a individuare il punto di guasto, dimostrando la difficoltà del rilevamento dei guasti della guaina esterna in condizioni sul campo complesse.
• Interferenza di legame incrociato:Il sistema di cavi comprendeva una scatola di collegamento incrociato all'estremità, introducendo ulteriore complessità nel circuito di misurazione.

Soluzione

XZH TEST ha implementato un sistema completo di rilevamento dei guasti della guaina esterna del cavo che combina più tecnologie complementari:

Processo di implementazione

Fase 1: test della resistenza di isolamento

Utilizzando il tester di isolamento digitale XHMR-10kV nella gamma di 2,5 kV, i cavi di uscita armati trifase sono stati misurati individualmente. La resistenza della fase C corazzata-terra misurava solo 0,02 MΩ, identificando chiaramente la fase guasta con un grave degrado dell'isolamento della guaina esterna.

Passaggio 2: conferma del percorso

Il percorso del cavo era chiaramente visibile all'interno della trincea, disposto in formazione trilobata. Non è stato necessario tracciare ulteriormente il percorso.

Fase 3: tentativo iniziale di localizzazione del guasto

Il localizzatore di guasti della guaina del cavo XHHD523L è stato inizialmente implementato utilizzando sia il metodo di iniezione di corrente che il metodo di tensione di gradino. Tuttavia, nessuno dei due metodi ha identificato con successo la posizione della faglia a causa delle caratteristiche specifiche della faglia della guaina esterna e delle condizioni del sito.

Passaggio 4: localizzazione dei guasti ad alta tensione

È stato quindi utilizzato il generatore di picchi ad alta tensione XHHV515-8. Applicando impulsi controllati ad alta tensione alla guaina esterna, il punto di guasto è stato distrutto con successo, generando segnali di scarica rilevabili. La faglia era localizzata a circa 350 metri dal punto di partenza del cavo.

Passaggio 5: verifica pre-localizzazione del ponte

Per la verifica incrociata è stato utilizzato il localizzatore di ponti per guasti ai cavi XHHG521B. La misurazione dall'estremità iniziale indicava circa 940 metri, mentre la misurazione all'estremità lontana indicava circa 160 metri. Ciò ha confermato in modo incrociato la coerenza della zona di faglia. [Nota: il personale addetto al test ha osservato che le misurazioni del ponte sulle estensioni dei cavi in ​​uscita possono introdurre errori significativi.]

Passaggio 6: riparazione e test di resistenza

Dopo la riparazione del punto guasto, l'XHHD523L è stato utilizzato per eseguire un test di tensione di tenuta CC sulla guaina esterna. Il test è stato superato con successo, confermando l'integrità della riparazione.

Risultati dell'applicazione

• Posizione del guasto confermata:Il guasto della guaina esterna era localizzato precisamente a circa 350 metri dall'estremità iniziale su un cavo da 110 kV lungo 1.000 metri.
• Successo dell'approccio multimetodo:Quando il metodo della corrente e del voltaggio a gradino del 523L si sono rivelati inefficaci, l'approccio ad alta tensione del 515-8 ha localizzato con successo il guasto, dimostrando il valore di un kit di strumenti diagnostici multi-strumento.
• Precisione della verifica incrociata:Le misurazioni del ponte 521B da entrambe le estremità hanno fornito una conferma coerente della zona di guasto.
• Convalida della riparazione riuscita:I test di resistenza post-riparazione con il 523L hanno confermato che l'isolamento della guaina esterna era stato completamente ripristinato.

Valore del cliente

Questo caso di rilevamento guasti della guaina esterna del cavo da 110 kV presso Xi'an Yanliang dimostra l'importanza fondamentale di un portafoglio completo e multimetodo di apparecchiature per il collaudo dei cavi:

• Funzionalità diagnostica ridondante:Quando un metodo incontra limitazioni sul campo, approcci alternativi all’interno dello stesso toolkit possono risolvere con successo il guasto, eliminando la necessità di approvvigionamento di apparecchiature esterne e riducendo al minimo la durata delle interruzioni.
• Soluzione completa per il test della guaina esterna:Dalla diagnosi dell'isolamento (XHMR-10kV) alla localizzazione dei guasti (XHHV515-8, XHHD523L) alla verifica dei ponti (XHHG521B) e ai test di resistenza finali, le apparecchiature XZH TEST coprono l'intero flusso di lavoro di rilevamento dei guasti della guaina esterna.
• Affidabilità comprovata sul campo:Tutti gli strumenti hanno funzionato in modo affidabile in condizioni reali di test sui cavi da 110 kV, confermando la loro idoneità per applicazioni di servizi pubblici esigenti.

Questo caso di studio si basa sui dati dei test sul campo registrati il ​​25 novembre 2023 a Xi'an Yanliang. Tutte le apparecchiature di rilevamento sono state fornite da Xi'an Xuhui Power Technology Co., Ltd.