Métodos disponíveis

Teste da rigidez dielétrica de cabos subterrâneos
instalados
uso e aplicações
LOGOTIPO DA EMPRESA
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Overview
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–
–
Baunach
Radeburg
Área das fabricas 9.500 m²
250 funcionários (60 de R&D)
Fundada na década 50´s
Incorporada ao grupo Megger em
Agosto 2012
– Línea de produtos
- Teste de cabos
- Diagnostico de cabos
- Sistemas portáteis e vans de
localização de defeitos em cabos
- identificadores, localizadores, etc
-detectores de vazamento de agua
LOGOTIPO DA EMP
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 Introdução
 Objetivo do teste da rigidez dielétrica
Aplicações do teste
 Métodos disponíveis
 Tecnologia VLF (Sinusoidal, Cosseno - retangular)
 Normas para testes de cabos de media tensão
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introdução
Interrupções em redes subterrâneas de
media tensão
Cabos
81,10%
Transformadores
3,80%
Disjuntores
6,80%
Outras causas
8,30%
Cigré london symposium, 1999 Paper 500-08
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Objetivo do teste
Objetivos do teste de rigidez dielétrica:
1) Minimizar os Riscos Financeiros & económicos :
Possível perdida de ingressos e aumento dos gastos, por ej.
 Interrupções do serviço não planificadas (custo da reparação)
 Interrupções do serviço não planificadas (energia no vendida)
 pago de multas
2) Aumentar a Segurança :
Segurança ocupacional e terceiras pessoas
3) Aumentar a Confiabilidade/ disponibilidade (qualidade do serviço):
Pode afetar a nível local – ou outros níveis
 Outros niveles: um defeito pode causar um problema
generalizado
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Objetivo do teste
Minimizar riscos econômicos e financeiros
As concessionarias em 2013
tiveram que devolver em
penalizações 346 milhões a
seus consumidores
346 milhões !!!
Source: ANP 10.07.2013
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Objetivo do teste
Objetivos
Melhorardo
asteste
condições de Segurança
Melhorar as condições de segurança
Cabo desenergizado
em 1 seg.
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Objetivo
teste
Objetivos
dodo
teste
Problema
generalizado
Problema
generalizado
Melhorar as
condicoes de
Seguranca
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Aplicações
Geralmente o teste dos cabos se realiza em dos momentos :
- Comissionamento:
Para verificar a qualidade da instalação de emendas e terminais em
novas instalações
- Determinar as condições da isolação
Para verificar a condição da isolação do cabo em operação e provocar a
ruptura de pontos críticos num ambiente controlado
.
Pontos críticos :
 Emenda com humidade
 Water tree e arborescências elétricas
 Danos na isolação
 etc.
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Métodos
disponíveis
Métodos
disponíveis
Métodos de teste
DC
0.1 Hz
Ponto critico
AC 50/60 Hz
Emenda
Ressonante (20-300 Hz) DAC (20-500 Hz)
Parte do cabo isolação com
envelhecimento uniforme
Terminal
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étodos d spo e s
Teste da
isolação da blindagem
Métodos
disponíveis
Teste de isolação da blindagem
Para o teste da blindagem e localização do defeito:
 DC±
 Pulsos de tensão DC (pontualização)
Material
PE
PVC
Identificação
2Y
Y
Tipo de Cabo (exemplo)
NA2XS(F)2Y
NA2XSY
Tensão de teste
DC
DC
Valor da tensão
< 5 kV
< 3 kV
Tempo
< 5 min
< 5 min
Valor típicos de corrente
< 100 µA/km
< 800 µA/km @ 3 kV
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Métodos disponíveis
Teste de isolação da blindagem
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Métodos disponíveis
Teste da isolação
Para teste de cabos:
 DC± (de acordo com as norma só para
PILCC)
 AC 50/60 Hz
 AC ressonante (20-300Hz)
 VLF (0.1 Hz)
 (DAC) tensão damped AC
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Métodos
disponíveis
Métodos
disponíveis
Ressonante
50/60 Hz
Ressonante
50/60Hz
Sistema ressonante - não apropriado para cabos de media tensão por seu
peso/tamanho/consumo de energia e custo.
sistema ressonante - para teste de cabos de AT(transmissão)
Em cabos longos mas de um sistema tem que ser utilizado.
Teste de 400kV, cabo
de 20km.
São utilizados 3
sistemas ressonantes
Quelle: Highvolt Dresden
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Métodos
disponíveis
Métodos
disponíveis
DAC
DAC
DAC Principio
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15
Métodos disponíveis
Métodos
DAC disponíveis
DAC
Como alternativa os cabos de AT e MT podem ser testados utilizando o
sistema DAC (DAC = damped AC).
Vantagem do sistema DAC :
 peso e tamanho
 capacidade de teste (ate 8µF)
 baixo consumo
Sistemas para Testes DAC de MT e AT
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Métodos disponíveis
DAC
Métodos disponíveis
DAC
Métodos disponíveis
DAC
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Métodos disponíveis
Métodos
disponíveis
Não DC??
Não DC??
Testar com DC é na maioria das normas um método não aprovado para
cabos XLPE pelo seguinte:
1)Efeito da carga espacial (void)
2)Não detecta muitos tipos de defeitos(cortes- arborescências -espaços
vazios etc.) Alto índice de ocorrências em intervalos curtos de tempo em
cabos que foram testados
Nota: O defeito de carga espacial(void) ocorreu principalmente na primeira
geração dos cabos XLPE.
-> Cabo passa o teste normalizado DC
-> depois de energizar o sistema o cabo falha
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Métodos disponíveis
Métodos
disponíveis
Não DC??
Não DC??
Artificial Needle Fault
(10 kV XLPE Cable)
Artificial Wet Fault
(20 kV PILC - oil-impregnated)
Defeitos iminentes não podem ser detectados com testes de tensão DC de
acordo com as normas, mesmo com o aumento da tensão de teste
fonte: „Voltage tests to assess medium-voltage cable systems“; Bach, Craatz, Kalkner, Oldehoff, Ritter
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Metodos disponiveis
Métodos
VLF Disponíveis
VLF
Teste VLF e hoje em dia o método mais utilizado para teste de cabos de
distribuição de energia de ate 33KV.
A tecnologia VLF esta disponível desde 1986!!!
Existem duas principais tecnologias de VLF, cada uma com a suas próprias
vantagens.
VLF Seno
Baixa capacidade de teste VLF, para cabos curtos, também pode ser usada
para diagnostico PD e TD
VLF Cosseno retangular
Alta capacidade de teste VLF, para teste de cabos longos ou varias fases em
paralelo, pode ser combinado com diagnostico PD.
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Métodos disponíveis
Métodos Disponíveis
VLF
F ??
Teste com VLF será eficiente sempre que seja mantida a frequência de
0,1Hz. Baixar a frequência de teste, terá uma influencia direta na
confiabilidade do resultado.
Taxa de crescimento: aprox. 10 vezes
menor
Tempo de teste : deve ser 10 vezes
maior
Ej.: teste de comissionamento 3 U0
0,1 Hz
1h
0,01 Hz
10 h
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Métodos disponíveis
Métodos Disponíveis
VLF
VLF – não VLF
Mesmas conclusões publicadas em 2003
Se recomenda sempre aplicar
0,1Hz para o teste.
Source: “Very low frequency testing – its effectiveness in
detecting hidden defects in cables”, S.C. Moh, Cired 17th
international conference on electricity distribution,
Barcelona, Spain, 2003
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Normas
aplicação
Normas
dede
aplicação
International:
- IEC 60060-3
High Voltage Test Techniques
Part 3: Definitions and requirements for on
site tests
- IEEE 400.2
Guide for Field Testing of Shielded Power
Cable Systems using Very Low Frequency
Europa:
- Cenelec HD 620/621 S1
- DIN VDE 0276 part 620/621 (German)
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Normas de aplicação
Internacional:
 IEEE 400.2
Guia para teste de cabos instalados
aplicando VLF
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Normas de aplicacao
-> No DC testing for PE/XLPE cables
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4…8U0!!!
© 2012 SebaKMT – MADE in GERMANY
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Normas de aplicação
© 2012 SebaKMT – MADE in GERMANY
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Proposed changes in IEC test standard
NEWS:
New IEC 60502-2 will come out that now also includes test voltages
and test duration (as with HV cables).
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Muito obrigado pela sua participação
[email protected]
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