Alállomási és oszlopföldelési ellenállásmérés és diagnosztika

Átírás

1 Alállomási és oszlopföldelési ellenállásmérés és diagnosztika Földelésmérés, hibafelderítés korszerűen Béla Viktor Dénes C+D Automatika Kft. Ladányi József BME Villamos Energetika Tanszék

2 Bevezető feladat a védővezetővel összekötött távvezetéki oszlopok egyedi és eredő földelési impedanciájának vizsgálata 400 kv-os távvezeték a korábbi mért eredmények valószínűleg nem megfelelőek ellenőrzésre van szükség Probléma: egyedi mérés üzem közben Megoldás: szelektív mérési módszer

3 Tartalom szétterjedési ellenállás mérési elve, módszerei villamos hálózat, mint létrahálózat zavaró hatások kiküszöbölésének lehetőségei műszerbemutató C.A 6472, C.A 6474 működés a gyakorlatban mérés 400 kv-os távvezeték oszlopain új oszlop sodronyok nélkül az ideális eset hibás oszlop 120 kv-on mérés transzformátor-alállomáson következtetések, javaslatok

4 Szétterjedési ellenállás mérés I. Védővezető nélküli oszlop esetén: Négyvezetékes módszerrel => Rf=U/I

5 Szétterjedési ellenállás mérés II. Védővezetővel ellátott oszlop esetén: Védővezető elszigetelése az oszloptól => négyvezetékes módszer (USA, Finnország, Csehország) Nagyfrekvenciás mérés (26 khz, 150 khz) (Franciaország, Németország, Belgium, Spanyolország, Nagy Britannia, Olaszország, Dél-Afrika) Ismétlődő feszültség impulzus módszer (Lengyelország)

6 Szétterjedési ellenállás mérés III. i(t); di(t)/dt i(t); di(t)/dt i(t); di(t)/dt Ze_w Ze_w Ze_w Idrifted Iinj RT' RT RT'' earth equivalent circuit I cdg I Z I AG RT Z AD IT RT Zeq = Z AG / / Z AD

7 Méréstechnikai megoldások Az oszlop szétterjedési ellenállásának méréssel történő meghatározására két módszer lehetséges: az oszlop földelésén átfolyó áram mérése a mérés alatt a védővezető felé folyó áram csökkentése egy elhanyagolható I cdg szint alá I Z I AG RT Z AD IT RT Zeq = Z AG / / Z AD A C.A földelési ellenállás mérővel mindkét módszer megvalósítható. Ezáltal diagnosztizálható a védővezető és az oszlop összekötésének állapota.

8 Az alkalmazott műszerek C.A 6472 típusú profi földelésmérő műszer földelési ellenállás mérése (3P, 4P, 2 lakatf.), frekvenciamenet DC kis ellenállás mérése (mω) fajlagos talajellenállás mérése földpotenciál eloszlásának mérése mért adatok mentése (SWEEP), PC kapcsolat, akkus táplálás C.A Pylon box és tartozékok 4 csatorna, 5 m-es flexibilis áramváltókkal választható előerősítés (érzékenység) a mérési konfiguráció választható, a műszer felismeri külön tápellátást nem igényel

9 Főbb lehetséges mérési módok Potenciál-eloszlás vizsgálata Fajlagos talajellenállás mérése Földelési ellenállás mérése 3 és 4 vezetékes ill. lakatfogós módszerekkel

10 Távvezeték, 400 kv, feszítő oszlop potenciál referencia szonda és áram-szonda az oszloptól m-re, merőlegesen fémes csatlakozás az oszlophoz 2 vezetékkel flexibilis áramváltók az oszlop lábaira helyezve

11 Eredmények 1. A frekvenciamenet ábrázolásakor jól elkülönül az egyedi és az eredő impedancia. Zeredő,50Hz= 0,5 Ω Lehetőségek felülvizsgálatkor: lábak mérése külön-külön egyedi és eredő impedancia mérése a frekvencia függvényében

12 Portál típusú tartóoszlop mérése Az egyedi földelési ellenállás megmérése nem könnyű, mert 2 védővezető is van az oszlopon, a távvezeték üzemel, a lábak messze vannak egymástól, a kifeszítő sodronyok is befolyásolják az értéket, egyszerre kell mérni minden levezetést. megoldás a szelektív, több csatornás mérés érdekes kérdés, hogy a lábak és a kifeszítő sodronyok milyen mértékben járulnak hozzá az egyedi földelési ellenálláshoz 4 csatornán külön-külön megmérhető

13 Eredmények 2. Zeredő,50Hz= 0,47 Ω A vizsgált oszlop esetében a kifeszítő sodronyok földelése lényegesen jobbnak bizonyult, mint a lábaké.

14 Üres oszlop, az ideális teszt-alany épülő 400 kv-os távvezeték oszlopa, még fázisvezetők és védővezetők nélküli állapotban jó alkalom: az egyedi földelési ellenállás könnyű megmérésére a két mérési módszer összehasonlítására a sodronyok felszerelése után célszerű újabb mérést végezni az egyedi értékre ugyanazt kell kapnunk, azonos környezeti feltételek esetén fajlagos talajellenállás mérése: 128 Hz Wenner módszer d=5 m ρ= 46,17 Ωm

15 Eredmények 3. 4 vezetékes és lakatfogós módszerrel is megvizsgáltuk az oszlopot: védővezető hiányában természetesen ugyanaz a frekvenciamenet lett mindkét mérés eredménye. Összetevők nagyságrendileg: a láb külön: 100 Ω a földelő levezető külön: 10 Ω eredőben: 9 Ω Feltételezve, hogy a négy láb egyforma: R eredő=2,25 Ω

16 120 kv-os távvezeték oszlopának vizsgálata! A frekvenciamenet ábrázolása után arra következtethetünk, hogy az oszlop védővezetőcsatlakozása felülvizsgálatra szorul. További mérések után az is kiderült, hogy az egyik földelő is sérült.

17 Földelésmérés alállomáson 1. 10/0,4 kv/kv transzformátor alállomás új építésű lakó övezet közművek (víz, gáz, csatorna) bekötései nem fém/elszigetelt jellegűek nem befolyásolják az eredő impedancia értékét A különböző műszerekkel mért értékek jó közelítéssel azonosnak adódtak.

18 Földelésmérés alállomáson 2.

19 Következtetés, javaslat: A mérések során kiderült, hogy a korábbi eredmények voltak hibásak, a távvezeték rendben van. A frekvenciamenet ábrázolása azonnal felhívja a figyelmet egy esetleges hibára. Felülvizsgálat előtt mindig célszerű meggyőződni a műszerek és tartozékok jó állapotáról, illetve időközönként kalibrálással ellenőrizni a megfelelő mérőképességet. A mérések során alkalmazott mérőkészlet megtekinthető a C +D Automatika Kft. standján!

20 Köszönöm a megtisztelő figyelmet! Külön köszönet az Erőterv és az E.ON munkatársainak az együttműködésért a mérések során.

21

22 Kiegészítések Diagnosztika konferencia, 2009 : helyszíni mérések bemutatója Korábbi mérés Egyetlen leválasztott földelő vizsgálata 120 kv-os hibátlan oszlop mérése 120 kv-os hibás oszlop mérése

23 Távvezetéki oszlopok egyedi és eredő földelési ellenállásának mérése Helyszíni mérés Diagnosztika, Előadók: Béla Viktor Dénes C+D Automatika Kft Ladányi József BME Villamos Energetika Tanszék

24 Helyszíni mérés a 120 kv-os távvezeték oszlopain

25 A célbavett oszlop és az eszközök

26 A mérési elrendezés vázlata Egyedi földelési ellenállás mérése flexibilis lakatfogó adapterekkel.

27 Mérési tapasztalatok szelektív mérések Az első vizsgált oszlop esetén a mérés a várt eredményeket hozta: a frekvenciától kvázi független érték adódott az egyedi földelési ellenállásra a frekvencia növekedésével az eredő impedancia induktív jelleg szerint növekedve közelítette meg az egyedi ellenállás értékét

28 Mérési elrendezés a valóságban Flexibilis lakatfogó adapterek az oszlop mind a négy lábán; feszültség- és áramszondák 100 m-re

29 Mérési tapasztalatok másik oszlopon A szomszédos oszlop mérése során érdekes eredmény adódott: Az eredmény a rossz védővezetőcsatlakozásra utal, az oszlop megérett egy felülvizsgálatra.

30 Szomszédos oszlop vizsgálata összehasonlítás céljából! A kapott eredmény arra enged következtetni, hogy míg az első oszlopnál rendben vannak az értékek, addig a másodszorra vizsgált oszlop egyik földelője sérült, illetve az oszlop védővezető-csatlakozása felülvizsgálatra szorul.

31 Mérési tapasztalatok - az oszlopról leválasztott egyetlen földelő vizsgálata Mindkét mérési módszer ugyanazt az eredményt hozta, a földelő 50 Hz-en mért impedanciája kb. 8,5 Ω.

32 Köszönjük a megtisztelő figyelmet!