Tilstandskontoll av mellomspenning kabelsystem til vindpark

Abstract

En stor andel av distribusjonsnettene verden over har allerede passert sin tekniske levetid, og med inntoget av distribuert generering (DG) med vindkraft, er det registrert flere feil enn ved tradisjonelt forbruk. Her er skjøter på PEX-kabler sett på som hovedfeilkilden, hvor varmgang i skjøtehylsen er antatt årsak. Denne oppgaven har sett på hvordan de høye strømmene og raske strømendringene fra DG påvirker skjøtene i distribusjonsnett. Arbeidet i dette prosjektet er basert på en skjøt med redusert elektrisk kontakt. Det er utviklet et laboratorieoppsett hvor skjøten aldres ved hjelp av strøminduksjon, for deretter å tilstandsvurderes ved hjelp av partiell utladningstest (PD-test) utført ved flere frekvenser og dielektrisk respons. Aldringsprosessen er satt til å foregå ved 130 °C og 180 °C med så hurtige temperaturendringer som mulig uten å overgå maksimaltemperatur for selve kabelen.Ved 130 °C oppstod det ingen tydelig aldring etter 400 timer fordelt på 200 sykler. Ved 180 °C ble det observert PD etter 120 timer fordelt på 60 sykler.Resultatene fra de laboratoriealdrede skjøtene sammenlignes med målinger utført på et utvalg feltaldrede skjøter for å undersøke om resultater funnet i labben kan brukes til å vurdere tilstanden på kabler aldret i felt. Det ble observert at skjøter som er aldret med høy temperatur i labben ofte utvikler flere mindre hulrom. Disse hulrommene førte til et høyt antall forholdsvis lave utladninger per periode. Skjøtene fra felt ser ikke ut til å ha blitt utsatt for høy varme. Her bestod antagelig feilen av en skarp kant mellom skjøtehylse og PEX-isolasjon fulgt av utilstrekkelig krympet skjøtisolasjon. I disse skjøtene oppstod større hulrom som medførte et lavt antall forholdsvis høye utladninger. Det kan dermed være mulig å skille mellom aldring som følge av høy temperatur og utilstrekkelig krympet isolasjon over skjøten ved hjelp av antall utladninger per periode.Dielektrisk respons kan brukes til å si noe om hvor langt i aldringsprosessen skjøtene har kommet om det måles flere ganger under driftsperioden.