Részletes kezelési útmutató

Részletes kezelési útmutató OWTS (OSCILLATING WAVE TEST SYSTEM) típusú részkisülésmérő készülékhez

Készült a Diagnostics Kft. gondozásában. 2003. március (második átdolgozott kiadás) Készítette: Barak Gábor

Diagnostics Kft. 1161 Budapest, Kossuth L. u. 83. Tel: +36(1)237-0527, Fax: +36(1)237-0528

Tartalomjegyzék

Felhasználói kezelési útmutató.............................................................................. 1 1.

Mire használható az OWTS? ........................................................................ 3 1.1.

Az OWTS működési elve...................................................................... 3

1.2.

Mit mér az OWTS? ............................................................................... 6

1.3.

Az OWTS részei.................................................................................... 7

1.4.

Az OWTS műszaki specifikációja ...................................................... 11

2.

Biztonsági előírások .................................................................................... 12

3.

Az OWTS kezelése ..................................................................................... 15

4.

5.

3.1.

A műszeren elhelyezett kapcsolók beállításai..................................... 16

3.2.

O-0: Mérőkör felépítése ...................................................................... 18

3.3.

O-1: Kalibráció.................................................................................... 21

3.4.

O2 … O9: A Mérés ............................................................................. 24

3.5.

O-10: Adat analízis és archiválás........................................................ 29

Gyakori kérdések, gyakorlati megoldások….............................................. 34 4.1.

Mit tegyünk, ha… ............................................................................... 34

4.2.

Érdemes-e…........................................................................................ 39

Kapcsolat ..................................................................................................... 40

Részletes kezelési útmutató OWTS készülékhez

2.oldal


1. Mire használható az OWTS? Az OWTS vizsgálat a középfeszültségű kábelek egy hatékony helyszíni diagnosztikai módszere,

mely

segítségével

kimutatható

a

kábel

szigetelésében

dolgozó

részkisülés mértéke és annak helye is.

1.1. Az OWTS működési elve Az OWTS a részkisülés vizsgálathoz szükséges szinuszos feszültségalakot egy rezgőkör segítségével állítja elő. A készülék elvi sémáját az 1. ábra mutatja.

1. ábra Az oszcilláló hullám előállításához szükséges energiát egy egyenfeszültségű tápegység

szolgáltatja,

amely

az

L

induktivitáson

keresztül

feltölti

a

Cx

tesztobjektumot a beállított csúcsfeszültség értékre. Majd a gyors zárásidejű (IGBT) kapcsoló bekapcsolásával a feltöltött Cx kapacitás és az L induktivitás között oszcillálni kezd a feszültség f =

1 2π × LC


frekvencián. Az L induktivitás fix érték

3.oldal


(~0,75H), ezért az oszcilláció frekvenciája csak a próbatárgy kapacitásától függ. (2. ábra)

2. ábra Az oszcilláló hullám lecsengésének mértéke a kábel és a mérőberendezés együttes veszteségi tényezőjétől függ. A készülék ezt használja fel a tangens delta mérés során, olyan módon, hogy ha a készülék veszteségi tényezője ismert, a próbatárgyé meghatározható az oszcilláció csillapodásából. A feszültségforrásunk egy nagyfeszültségű egyenfeszültségű tápegység, mellyel kiadható

maximális

vizsgálófeszültség

42kV

csúcsfeszültség.

Közismert

az

egyenfeszültség károsító hatása a - főleg a műanyag szigetelésű - kábelekre, de az OWTS

NEM

EGYENFESZÜLTSÉGGEL

TERHELI

A

KÁBELT,

HANEM

FOLYAMATOSAN VÁLTOZÓ FESZÜLTSÉGGEL. Ha összehasonlítjuk a 0,1Hz-es feszültséget az OWTS által kiadott töltőfeszültséggel (3. ábra), látható, hogy az OWTS töltőfeszültsége jobban hasonlít az 50Hz-es jelalakhoz. A készülék egyenfeszültségű

tápegységgel

tölti

a

kábelt,

DE

NEM

ALKALMAZ

EGYENFESZÜLTSÉGET a kábel vizsgálatához.


4.oldal


3. ábra A kábel feltöltésének ideje adott csúcsfeszültségre a kábel kapacitásától függ. Az adott feszültségszintre történő feltöltési idő a kábelkapacitás függvényében a 4. ábrából meghatározható.

4. ábra


5.oldal


1.2. Mit mér az OWTS?

A készülék középfeszültségű kábelek helyszíni részkisülés vizsgálatára képes a kábel üzemi feszültségén és környezetében, az üzemihez hasonló körülmények között. A készülék képes a •

részkisülés abszolút értékének meghatározására

•

helyi részkisülések értékének meghatározására

•

részkisülések helyének meghatározására

•

részkisülés jellegének, fázishelyzetének meghatározására

•

kábel tangens delta értékének meghatározására

A részkisülés mérése tehát két egymástól teljesen elkülönülő módon történik. Az egyik módszer a hagyományos részkisülési módszeren alapuló mérés, amely az IEC

60270

előírásának

megfelelően

működik.

A

készülék

tartalmaz

egy

normálkondenzátort, amelyről lecsatoljuk a részkisülés jeleket. A mérőkör felépítése után kalibrációként egy szabványos részkisülés jelet injektálunk a körbe. A másik mérési módszer hullámterjedésen alapuló részkisülés érték és részkisülési helymeghatározás. A mérés előtt itt is kalibrációra van szükség. A kalibrációhoz szabványos és hitelesített részkisülés kalibrátort alkalmazzunk. A kalibráló impulzusnak itt már nemcsak a nagyságát, hanem a kábelben terjedésének paramétereit is figyelembe vesszük. A kábelhossz ismeretében a kalibráló impulzus terjedési sebessége beállítható. Mérés során a részkisülések azok keletkezés helyétől a kábel mindkét vége felé elindulnak, majd az egyik hullám közvetlenül bejut a készülékbe, míg a másik kábelvég felé indult hullám a nyitott kábelvégről visszaverődve szintén bejut a műszerbe. A két hullám beérkezési időkülönbségből a keletkezés távolsága meghatározható. A mérés nem 50 Hz-es vizsgálat, a gyakorlatban az oszcilláló hullám frekvenciája 60…800 Hz közé adódik. A tapasztalatok azt igazolják, hogy a kapott részkisülés értékek hasonlóak az 50 Hz-es vizsgálatéhoz.


6.oldal


Az OWTS képes a kábel tangens delta értékét is megállapítani az oszcilláló hullám lecsengése alapján. A gyakorlat azt mutatja, hogy a kapott adat tájékoztató jelleggel veendő figyelembe a kábelállapot értékelésénél. A kapott tangens delta érték az 50Hz-es tangens deltával elméletileg összevethető lenne, de túl sok tényezőt kell figyelembe venni az átszámításhoz. Gyakorlati jelentősége az OWTS tangens deltájának a kábel ereinek összevetésében van.

1.3. Az OWTS részei A készülék két fő egységből áll: Az 5. ábra 1-es egysége az OWTS analizátor Az 5. ábra 2-es egysége az OWTS henger

1 2 5. ábra

Továbbá, az OWTS rendszer elengedhetetlen kellékei a speciális vezetékek és kábelek, a számítógép kiegészítői (billentyűzet és egér) és a kalibrátor egység.


7.oldal


OWTS analizátor: Az

OWTS

analizátor

tartalmazza

a

nagyfeszültségű tápegységet, a szabályzó rendszert

és

felületet

valamint

az

adatfeldolgozó rendszert. A műszer moduláris kialakítású, két A/D átalakítóval és egy számítógéppel. A modulok

szabályozása

vezetéken

keresztül

száloptikai

történik,

ami

segítségével a PC és a mérőrész leválasztásra került mind elektronikusan, mind elektromágneses szempontból. Az összes szükséges műszercsatlakozó a hátsó panelen van kivezetve. A számítógép vezérlő és nyomógombok, az első panelen találhatóak. OWTS henger: Az

OWTS

henger

tartalmazza

a

nagyfeszültségű

induktivitást, a nagyfeszültségű kapcsolóegységet, a csatoló kondenzátort és a jellecsatoló egységet. A

hengeren

4

csatlakozópont

van

elhelyezve.

A

nagyfeszültségű áramköri csatlakozó a henger tetején, a nagyfeszültségű földelő csatlakozó a henger alsó részén található. A henger oldalán található az OWTS tápegység nagyfeszültségű csatlakozóaljzata valamint a vezérlőjelek és lecsatolt részkisülés jelek továbbítására szolgáló csatlakozó.


8.oldal


Speciális kábelek Az OWTS működéséhez szükség van 4 különböző speciális kábelre, ami a rendszer része.

1. Speciális több erű kábel, mely a részkisülés jelek átvitelére szolgál a henger és az analizátor között. Ugyanezen a kábelen végzi a készülék a henger kisfeszültségű tápellátását, valamint a nagyfeszültségű kapcsoló működtetésének vezérlését. 2. Speciális nagyfeszültségű kábel, amin keresztül az analizátorban előállított 50kV egyenfeszültség kikerül a henger nagyfeszültségű kapcsolójához. 3. Nagyfeszültségű mérőköri földelő vezeték. 4. Nagyfeszültségű csatlakozóvezeték a henger és mérendő objektum között, mely szigeteléssel nincs ellátva.


9.oldal


Kalibrátor A részkisülések méréséhez szükség van egy etalon kalibrálójelre. Az OWTS rendszer tartozéka alapkiszerelésben a Tettex 9216 típusjelzésű kalibrátor, mely 10, 100, 1000, és 10000pC értékű szabványos kalibráló impulzus kiadására képes.


10.oldal


1.4. Az OWTS műszaki specifikációja

Típusa

Tettex 9150

Maximális mérőfeszültség

42kV Csúcs / 30kV eff

Feszültségalak

szinusz

Tekercs induktivitás

~ 0,75 H

Tekercs ellenállás

< 20 Ohm

Maximális oszcilláló áram

80 A

Frekvenciatartomány

50Hz – 1kHz

Kapacitástartomány lokalizációval

0,1µF – 2µF

Kapacitástartomány IEC60270 szerint

0,1 µF – 5 µF

Töltő egyenáram

12mA

PD mérési tartomány

1pC – 100nC

Zárásidő

< 1µS

Kisütő egység

beépítve

Kapcsoló ellenállása zárt állapotban

< 0,1ohm / IGBT

PD mérés sávszélessége

150 kHz – 650 kHz

PD lokalizáció sávszélessége

150 kHz – 10MHz

tan delta mérési tartomány

10-3 – 10-1

Tápfeszültség

230 V±10%, 50,…60 Hz

Teljesítményfelvétel

max. 2000VA

Üzemi hőmérséklet

-5°C….+40°C

Üzemi páratartalom

93% (30°C)

Védettség

IP 20

Méretek: 1-es egység (Analizátor)

32kg, 19” táska 400×534×580 mm

2-es egység (Henger)

65kg N500×880 mm


11.oldal


2. Biztonsági előírások A középfeszültségű kábelek OWTS vizsgálata a Magyar Szabvány szerint nagyfeszültségű mérés, ezért a vonatkozó előírások betartása kötelező. A munkavégzés általános feltételei: A mérésvezető ellenőrizze, hogy a mérő csoport rendelkezik-e a mérés megkezdéséhez szükséges, érvényes munkautasítással. A mérésvezető ellenőrizze, hogy a mérő csoport kapott-e egyértelmű, részleteiben tisztázott munkafeladatot, rendelkezik-e a szükséges leírásokkal, rajzokkal és az esetleges munka közbeni igazolásokhoz szükséges igazoló űrlapokkal. A mérésvezető ellenőrizze, hogy a mérési munka rendezett környezetben, más munkafolyamatoktól elhatároltan legyen elvégezhető. Személyi feltételek: Feszültség alatt álló berendezésen munkát végezni az üzemi személyzet, valamint idegen vállalat ilyen feladat végzésére kijelölt és erre megbízott — a IV. és V. csoportba tartozó szakképzett, segítőként a III. csoportba tartozó kioktatott — tagjainak szabad, akik a végzendő munka általánostól eltérő veszélyességére és a szükséges védőintézkedésekre is ki vannak oktatva, és el vannak látva a biztonságos munkavégzéshez szükséges szerszámokkal, műszerekkel, védőeszközökkel és egyéb szükséges felszerelésekkel. A munkát végző személyek csoportosítását az MSZ 1585/1-87 szabvány 3.3. fejezetében leírtak szerint kell értelmezni. Nagyfeszültségű mérés esetén a mérőcsoport vezetője csak nagyfeszültségű mérésvezetői minősítéssel rendelkező személy lehet. Tárgyi feltételek: A vizsgálat lebonyolításához mérőkocsi próbaberendezése illetve hordozható egységként önálló próbaberendezés alkalmazható. Az MSZ1585:1-1987 szabvány V. szakaszában meghatározott védőruházat és egyéni védőeszközök, védőfelszerelések megléte. Részletes kezelési útmutató OWTS készülékhez

12.oldal


Biztonsági feltételek: A mérés lefolytatása előtt az alábbi feltételek teljesülését a mérésvezetőnek le kell ellenőrizni, a mérést a feltételek teljesülése után lehet elvégezni. A mérés feszültség alatt álló berendezésen illetve annak környezetében végzett munkának minősül, így a mérés alatt valamennyi résztvevő, közreműködő, illetve a mérés környezetében tartózkodó személy és tevékenység a mérésvezetőnek van alárendelve. Kitöltött, engedélyezett, - a munkában résztvevők és a munkában részt nem vevő, de a helyszínen tartózkodók által a kioktatásuk után aláírt munkabiztonsági utasítás - (MBU) - megléte. A mérésvezetőnek meg kell győződnie, hogy a mérendő kábelvonal szabályszerűen, az MSZ 1585 számú szabványsorozatban foglaltak szerint feszültségmentesített állapotban van. Mérési körzet kijelölése, elhatárolása, letiltása. A vizsgálat során üzemben maradó berendezés és a mérési körzet között előírás szerint feszültségmentesített védőelválasztó szakaszt kell kiképezni olyan módon, hogy az biztonságosan megakadályozza a vizsgáló feszültségnek az üzemi feszültség alatt álló berendezésbe, illetve az üzemi feszültségnek a mérési körzetbe történő áthatolását. A vizsgálóberendezés felállítása előtt szemrevételezéssel ellenőrizzük a környezetet, útvonalakat és a mérési körzet illetéktelenek által történő megközelítésének megakadályozására szolgáló lehetőségeket. A munkahelyet el kell korlátozni az 1. táblázatban megadott távolsági méretek alapján: 1. táblázat A szerkezet neme

Elhelyezési távolság legalább (mm) ha a névleges feszültség 1kV-nál nagyobb *

Korlát Rács, sodronyháló, védőfal *

a** + 200, de legalább 500 a** + 100

A névleges feszültség a névleges üzemi feszültséget jelenti, nem pedig a berendezés legnagyobb kiépítési feszültségét.

**

Az átívelési távolság mm-ben. (lásd a 2. táblázatot)


13.oldal


2. táblázat Az átívelési távolság levegőben (mm) Névleges légköri túlfeszültség által feszültség nem veszélyeztetett veszélyeztetett szabadtéri (kV) belsőtéri b e r e n d e z é s e s e t é n 3 60 65 180 5-6 75 90 180 10 90 115 180 20 160 220 300 30-35 290 340 400 A vizsgálóberendezés érintésvédelemmel való ellátása. A mérőberendezés elemei ne kerüljenek az üzemszerűen feszültség alatt lévő berendezésekhez, az MSZ 1585 szabványban meghatározott megközelítési távolságnál (1-15 kV névleges feszültségnél 1,2 m) közelebb. A mérés tartalma alatt felügyeletről kell gondoskodni annak meggátolására, hogy valaki a mérési körzetbe belépjen a mérésvezető engedélye nélkül. A mérőberendezést és a kábelvonalat összekötő kábelt sem csatlakoztatni, sem bontani, sem megközelíteni, sem érinteni nem szabad, amíg a kábelvonal és a vizsgálóberendezés külön-külön nincs kisütve, földelve.


14.oldal


3. Az OWTS kezelése

Az OWTS felhasználói felület egy menüvezérelt felhasználást biztosít a klaviatúra felső részén található funkcióbillentyűk segítségével [F1-F10]. Az elvégezhető funkciók nyomógombba írva megtalálhatók a képernyő alján. Minden funkciógomb végrehajt egy feladatot, vagy egy következő felületet jelenít meg. Az [ESC] billentyű hatására a program visszafele lépked az ablakok között, majd kilép a programból. Az OWTS indítását követően a következő lépések megtétele szükséges egy részkisülés méréshez: O-0

Mérőkör felépítése, mérési dokumentáció készítése

O-1

Kalibráció

O-2

Bekapcsoljuk a nagyfeszültségű egységet

O-3

Bekapcsoljuk a nagyfeszültségű tápegységet

O-4

Kiválasztjuk a mérőfeszültség szintjét

O-5

Kiadjuk a feszültséget

O-6

Részkisülés adatok tárolása

O-7

A szükséges számban megismételjük az O-4, O-5 és O-6 lépéseket

O-8

Kikapcsoljuk a nagyfeszültségű egységet

O-9

Földeljük a teszttárgyat és leválasszuk az OWTS-t róla

O-10 Adat analízis és archiválás Az OWTS mérés 5 típusú adatot állít elő: PD kalibrációs adat Alapmérési adat Lokációs adat Részkisülés térkép Fázishelyzet térkép

PD csillapítás, PD terjedési sebesség, kábelhossz, egyéb adatok, kalibrációs hullám jelalak adatai Oszcilláló hullámú feszültségalak, PD minta Nagy felbontású lecsatolt részkisülés jelek az oszcilláló hullám két kék vonala közötti szakaszáról A lokációs adatok kiértékelése, részkisülések a kábelhossz függvényében Háromdimenziós függvény, mely tartalmazza a PD nagyságát, intenzitását és fázishelyzetét


*.cal *.tot *.loc *.flt *.3dg

15.oldal


3.1. A műszeren elhelyezett kapcsolók beállításai A sikeres méréshez hozzátartozik a műszeren elhelyezett kapcsolók ismerete. 1. Előlap ismertetése

Az előlap felső egysége a nagyfeszültségű tápegység kezelésére és visszajelzésére szolgál. A baloldalon elhelyezett sárga kapcsolóval lehet a nagyfeszültségű egységet bekapcsolni, majd a zöld nyomógomb segítségével tudjuk a rendszerünket „élesre” állítani és ezután a feszültséget a szoftver segítségével kiadni. Ha a rendszerünk státusza „éles”, tehát a feszültség kiadására készen áll, az ON feliratú LED világít a kapcsolók mellett. A felső panelon találunk még két analóg (vagy az újabbakon digitális) műszert és mellettük két-két hozzá tartozó LED-et és potenciométert. A baloldali „hármas” egység a töltőáram, míg a jobboldali „hármas” egység a töltő egyenfeszültség kijelzésére és korlátozására szolgál. Az előlap alsó egységén a számítógép van kivezetve. Itt kell csatlakoztatni a billentyűzetet [Keyboard] és az egeret [Mouse] is. Ezen a panelon kapott helyet még a [Power] gomb, ami a számítógép bekapcsolására és annak kijelzésére szolgál, valamint a [Reset] gomb is, ami egyben a merevlemez működését is mutatja. Továbbá itt található a 14,1” TFT monitor és a floppy egység is.


16.oldal


2. Hátlap ismertetése

A felső egység – az előlaphoz hasonlóan – a nagyfeszültségű tápegység. Baloldalon található a nagyfeszültségű kábel [J1] csatlakozója és a földelési [E1] csatlakozó. A felső sor közepén látható [Power On]-feliratú visszajelző lámpa ami a nagyfeszültség bekapcsolt állapotát mutatja. A jobboldalon elhelyezett [F2]-jelú olvadó biztosítók a túláramvédelmet szolgálják a [J2] hálózati csatlakozó és a nagyfeszültségű tápegység között. Középen található a CD-író egység, valamint az [OWTS Printer Interface] elnevezésű panel a soros port kivezetésére. Erre a portra kell csatlakoztatni a TDR hardverkulcsát is, ha azt az OWTS-en is használni akarjuk a TDR szoftvert. A hátsó panel bal alsó részén találjuk az [OWTS Powersupply] OWTS tápegység paneljét, amin helyet kapott az [F1] olvadó biztosító, a 110/230V-os tápbemenet kapcsolóval és biztosítóval, a tápegység hűtőventillátora valamint a 110/230V táphálózati választókapcsoló. A hátlap alsó részének közepe táján találjuk az [OWTS Interface] panelt, ami gyakorlatilag az AD kártyák bemenete. A rajta található kapcsoló legyen [Auto] állásban.


17.oldal


Végül a jobb alsó sarokban kapott helyet a [OWTS Amplifier 3MHz] szűrőegység panel, amin egy kapcsoló (legyen [Auto] állásban) és a részkisülés jelet továbbító kábel csatlakozója van.

3.2. O-0: Mérőkör felépítése Ha a biztonságtechnikai feltételek adottak a helyszínen, akkor azok betartása mellett megkezdhetjük a mérőkör összeállítását. Győződjünk meg arról, hogy a mérés során felhasznált 230V~ fázisfeszültségű dugalj rendelkezik-e védőföldeléssel. Védőföldelő nélküli dugaljat ne használjunk a méréshez, mert így a készülékünk érintésvédelemmel nem rendelkezik. A gyakorlat azt mutatja, hogy a dugalj védelme minimum 16A-es biztosítóval kell, hogy ellátva legyen a zavartalan munkavégzés érdekében.

6. ábra A mérési elrendezés elkészítésekor a nem mért ereket leföldeljük, míg a mérendő eret a kábel mindkét végén nyitottan hagyjuk. Mérőkör összeállításának lépései: 1. az analizátor tartozékok csatlakoztatása (billentyűzet, egér) 2. az analizátor tápvezetékeinek csatlakoztatása az analizátorhoz és a hálózathoz 3. a henger és az analizátor közti két kábel csatlakoztatása 4. a

henger

nagyfeszültségű

földelő

vezetékének

és

nagyfeszültségű

kivezetésének csatlakoztatása a hengerhez


18.oldal


5. a

henger

nagyfeszültségű

földelésének

csatlakoztatása

a

kábel

árnyékolásának földeléséhez 6. a henger nagyfeszültségű csatlakozójának csatlakoztatása a mérendő kábelhez 7. Méréshez szükséges távolságok beállítás és potenciálrögzítések elvégzése A mérőkör összeállításának része az összeépített mérőkör nagyfeszültségű részének felülvizsgálata olyan szempontból, hogy a mérésünkbe ne vigyünk be hibát. Ennek a felülvizsgálatnak a sarkalatos pontjai: •

Szabadon maradt potenciálok rögzítése a földhöz. (pl: másik két kábelér, egyéb fém rudak vagy csavarok stb…)

•

Felesleges fémtárgyak eltávolítása. (leszerelt csavarok, drótok, munkaeszközök)

•

Szigetelők portalanítása, megtisztítása.

•

A feszültség alá kerülő részek eltávolítása az egyéb fémrészektől olyan mértékben, hogy ott átütés, vagy koronázás ne tudjon kialakulni. Ez a gyakorlatban 6kV-os kábelnél 3-4cm, 10kV-os kábelnél 5-6cm, 20kV-os

kábelnél

10-12cm,

35kV-os

kábelnél

pedig

15-18cm

távolságot jelent.

Dokumentáció a mérésről A méréssel kapcsolatosan számos olyan információ van, amit a mérési jegyzőkönyvnek tartalmaznia kell, de a mérés során nem kerül automatikusan tárolásra. Ezért szükséges a mérés során dokumentálni ezeket. A dokumentációt készíthetjük az OWTS készüléken egy szöveges (text) fájlba, de a kiértékelés során előnyösebb, ha papíron áll rendelkezésre, ezért célszerű egy előre elkészített formanyomtatványon dokumentálni. A dokumentációnak tartalmazni kell: •

a kábel azonosítását

•

a mérési oldal azonosítását

•

a mérés dátumát

•

a kábel típusát, keresztmetszetét és hosszát


19.oldal


•

üzemi feszültségének értékét

•

a mérésvezető és közreműködő nevét

•

a készülék gyári számát

•

a mérőfeszültség értékét és frekvenciáját

•

egyéb, a kiértékelés során szükséges információkat

Fájlszerkezet kialakítása a méréshez A mérés során képződött adatokat az OWTS a saját merevlemezére tárolja az általunk kiválasztott könyvtárba, ezért célszerű még a mérés előtt elkészíteni egy célkönyvtárat, amit az értékelés során be tudunk azonosítani. Az egy mért kábel során képződött adatfájlokat egy könyvtárba érdemes tárolni. Nem célszerű az egyes fázisok eredményeit külön könyvtárba tenni, mivel az automatikus kiértékelő szoftver (TDR) ezeket a fájlokat egy könyvtárban keresi majd. A fájlok elnevezését ajánlott olyan formátumban elkészíteni, hogy az automatikus kiértékelő (TDR) is tudja értelmezni azt.

Javasolt tárolási formátum alapjai: •

Készítsük el - a mért kábelre egyértelműen utaló könyvtárnévvel - az adatok számára a könyvtárunkat

•

A mérés során képződő mérési és kalibrációs fájlok az elkészített könyvtárba kerüljenek

•

A kalibrációs fájl nevének kialakítása: L1_1000pC.cal, azaz a fázisazonosító, majd a kalibrálási szint egy alsóvonással elválasztva.

•

Alapmérési adatfájl nevének kialakítása: L1_5kV_1.tot, azaz a fázisazonosító, a mérési feszültségszint és az adott feszültségszinten elvégzett mérés sorszáma alsóvonással elválasztva.

•

Lokációs adatfájl nevének kialakítása: L1_5kV_1.loc, azaz a fázisazonosító, a mérési feszültségszint és az adott feszültségszinten elvégzett mérés sorszáma alsóvonással elválasztva.


20.oldal


Egy mérés során keletkező adatmennyiség mérete hozzávetőleg 1…60 Mbyte, amit az OWTS hátoldalán található CD író/újraíró segítségével CD lemezre menthetünk.

3.3. O-1: Kalibráció

A mérőkör PD kalibrációja azt jelenti, hogy az OWTS erősítőjét hozzáállítjuk a beadott szabványos részkisülésjelhez. A kalibrátort minden esetben a mérendő kábelre csatlakoztassuk, és ne a mérővezetékhez vagy a hengerhez (lásd 7. ábra).

7. ábra A kalibráció két fontos mozzanatból áll: 1. A részkisülés impulzus terjedési sebességének beállítása 2. A részkisülés nagyságának kalibrációja az IEC 60270 szerint. A kalibráció gyakorlati megvalósítása A kalibrálás végrehajtásához a felhasználónak az F2 [cal] billentyűt kell választani a főablakban. A komplett kalibráláshoz a következő egymásra épülő lépéseket kell végrehajtani: CAL-01

Csatlakoztasd a PD kalibrátort a tesztobjektum végére, azaz a kábel végelzárójához. 1 A pozitív (+) kalibrátorcsatlakozót a kábel végére csatlakoztassuk. 2 A

negatív

(-)

kalibrátorcsatlakozót

a

kábel

földeléséhez

csatlakoztassuk. Részletes kezelési útmutató OWTS készülékhez

21.oldal


CAL-02

Teljes spektrumra kalibrálva a mérés során ki tudjuk választani azt a kalibrációt, ami a mért értéknél kicsit nagyobb. A tapasztalati értékek egy öreg papírkábel, vagy öreg műanyagkábel esetén 1nC…10nC. Újszerű hibamentes kábel esetén viszont elég a 100pC…500pC nagyságú kalibrációt alkalmazni. A műszer csak a kalibrált érték 125%-áig képes mérni. Célszerű a kalibrációt minden eseten elvégezni minden kalibrációs szinten, majd mérés során csak a szükségeset felhasználni. Gyakorlatban ez a 1000pC, 10000pC és ha a háttérzaj engedi a 100pC-ot jelenti.

CAL-03

Miután

a

kalibrátort

bekapcsoltuk,

a

főmenüben

válasszuk

ki

a

CALIBRATION [F2] funkciót, majd az F1 gombbal elkezdhetjük a kalibrálást.

8. ábra

CAL-04

Adjuk be a kalibrátoron beállított PD nagyságot a Cal. value [pC] mezőbe.

CAL-05

Adjuk be a kábel hosszát a Cable-lenght [m] mezőbe.

CAL-06

Az Amplification csúszkát le vagy fel mozgatva állítsuk be a kezdő impulzus csúcsát a 75%-ot jelző piros vízszintes vonalhoz. Ha nem érzékelhető a kalibrációs jel, a Trig Level mező értékét módosítsuk.

CAL-07

Állítsuk a kék kurzort az első és második csúcshoz.


22.oldal


Most befejeztük a kalibráció első felét, és nekiállhatunk a második felének, azaz az IEC 60270 szerinti kalibrációnak. CAL-08

Az Amplitude [F2] gomb megnyomásával és a Calib Factor mező csúszkájának jobbra-balra mozgatásával állítsuk be a bár diagrammot a 75%-os, piros vonallal jelölt szintre.

9. ábra

CAL-09

A PD [F4] megnyomásával lezárul a kalibrációs folyamat és lehetőségünk van elmenteni a kalibrációt.

CAL-10

Nyomjunk [ESC]-et és így visszajutunk az OWTS főmenübe és közben kiválaszthatjuk hogy be kívánjuk-e tölteni az elvégzett kalibrációt a méréshez. A pontos méréshez szükséges egy korrekt adatokat tartalmazó kalibrációs fájl. A kalibrációs adat tehát egy kalibrációs metódus vagy egy betöltött kalibrációs fájl eredménye. NE FELEJTSÜK EL TESZTOBJEKTUMRÓL BEFEJEZTÉVEL!

LEVENNI A KALIBRÁTORT A A KALIBRÁLÁSI FOLYAMAT


23.oldal

CAL-11


3.4. O2 … O9: A Mérés A kábel nagyfeszültségű mérése előtt a következőket kell betartani: Figyelem!!! A feltöltés alatt az OWTS henger és a tesztkábel nagyfeszültség alatt van! A kalibrátort ne felejtsd el levenni, mielőtt nagyfeszültség kerül a körre! MEAS-01 Kapcsold be a nagyfeszültségű tápegységet (sárga kapcsoló, zöld gomb). Ha a piros LED világít a nagyfeszültségű tápegység bekapcsolt állapotban van. MEAS-02 Nyomj [F1] Load gombot a Calibration ablakban, a kalibrációs fájl betöltéséhez, amit az előzőekben ismertetve előre elkészítettünk.

10. ábra

Kezdjük mindig a legkisebb kalibrált értékkel, majd annak betelítődése esetén váltsunk a következő értékre.


24.oldal


MEAS-03 Állítsuk be a [Time base] értékét a kívánt értékre. PD mérésnél javasolt érték 10ms és 30ms közötti. Tangens delta mérés esetén viszont az 50ms vagy nagyobb időtartam beállítása javallott. A [PD Range] érték állításával adott kalibrációs érték mellett tudom a részkisülés skálaosztását módosítani úgy, hogy a legkedvezőbb legyen a megjelenítés. MEAS-04 Állítsuk a Voltage [kV] feszültségértéket a kívánt értékre 0kV és 36kV között, figyelembe véve azt, hogy csúcsértékről van szó. Ha a kábel PD intenzitásának viselkedését vizsgáljuk, célszerű alacsony feszültségről indulni [pl 2kV-ról] lépcsőzetesen felfelé.

11. ábra

MEAS-05 Az [F3] Charge gomb megnyomásával feltölti a készülék a kábelt a beállított feszültségre. Ha nem észlelünk PD aktivitást, nem szükséges az adat mentése. Ilyenkor ismételjük meg a mérést ezen, vagy esetleg másik feszültségszinten.


25.oldal


12. ábra

MEAS-06 Ha menteni kívánjuk a mért adatokat, nyomjuk meg az [F5] Save gombot. MEAS-07 Nyomj [F4] Location és [F1] Save Loc gombot a PD lokációs adatok elmentéséhez.

13. ábra


26.oldal


MEAS-08 A kívánt részét kiválaszthatjuk a felvett mintának, és tárolhatjuk a kiválasztott szakaszt, vagy rögtön ki is értékelhetjük azt a hullám elejének és végének kijelölésével a piros és kék kurzor segítségével. Nyomjunk F4et, hogy elkezdhessük a kiértékelési procedúrát. Ilyenkor az [F5]-el tudunk a részletek felé haladni, míg az [F6] segítségével kifelé lépkedünk a teljes kép felé. Az [F7] segítségével befejezzük a zoom-olási procedúrát. MEAS-09 A zoom-olási procedúra leáll az [F7] megnyomásával, és a kurzorok segítségével most meghatározhatjuk a részkisülés helyét. A kurzort az impulzusra és annak visszaverődésére kell állítanunk. Közben a gyengepont távolságát a bal-felső sarokban található [Fault place] ablakban jeleníti meg a készülék. Az [F8] gomb lenyomásával a görbe a képernyőre igazítódik. Az [F9] gomb lenyomásával a felhasználó elfogadja a vízszintes piros vonallal beállított részkisülés amplitúdót, vagy tetszés szerint előtte módosíthatja, ha nem megfelelő. Ezt a folyamatot meg kell tenni a teljes felvett minta minden hullámával.

14. ábra


27.oldal


MEAS-10 A távolság és az amplitúdó meghatározása után a kiértékelés tárolása az [F3] Save Flt megnyomásával történik. Minden kiértékelt adatot ugyanabba a *.flt fájlba tároljuk. Egymás utáni mentés során a fájl folyamatosan bővül a kiértékelt adatokkal. Ezt a műveletet nem érdemes a helyszínen elvégezni az összes mintával, mert viszonylag sokáig tart és íróasztal mellett is elvégezhető a mérés végeztével. Néhány minta helyszíni elemzése ugyanakkor hasznos lehet. MEAS-11 Nyomjunk [ESC] gombot a kiértékelési folyamat végén és kezdjünk egy új mérést. MEAS-12 A kábelszakasz tesztelése után a nagyfeszültségű tápegységet ki kell kapcsolni a sárga kapcsoló segítségével. MEAS-13 A kábelt földeljük, majd bontsuk az OWTS nagyfeszültségű csatlakozóját a kábel végelzárójánál.

A mérés célja, hogy olyan jellemző értékeken, és paramétereiben vizsgáljuk meg a kábelt, hogy azok összevetésével egy valós képet kapjunk állapotáról. Ezért még a mérések megkezdése előtt célszerű meghatározni a vizsgálandó mennyiségeket és azok sarokpontjait. Így a nagyszámú és egymással összevethető mérések újabb, nagymennyiségű információt szolgáltat a diagnoszta és a diagnosztika számára. Jelenleg

Magyarországon

már

több

OWTS

készülék

dolgozik.

Az

eddig

felhalmozódott mérési tapasztalat során az alábbiakban ismertetett vizsgálati módszer használata ajánlott.

Vizsgálandó paraméterek: •

Begyújtási feszültség

•

Részkisülés szint Un, 1.2×Un, 1.5×Un feszültségszinten (*.tot fájlok felvétele)

•

Részkisülés térkép elkészítéséhez (*.loc) fájlok felvétele

•

Részkisülés fázishelyzet meghatározása (a *.tot fájlokból *.3dg készítése)


28.oldal


A PD mérés lépései összefoglalva: •

elkészített kalibráció betöltése

•

nagyfeszültség bekapcsolása, majd a feszültségszint emelése a részkisülések begyújtásáig

•

begyújtási szint behatárolása, és mentése

•

a begyújtási feszültséget meghaladó sarokpontokon a részkisülés és lokációs fájl mentése (5 - 5db lövés és mentés a sarokpontoknál)

• AZ

nagyfeszültség kikapcsolása OWTS

ÁLTAL

KIJELZÉSRE

ÉS

BEÁLLÍTÁSRA

KERÜLŐ

ÉRTÉK

CSÚCSÉRTÉK, EZT MINDIG VEGYÜK FIGYELEMBE BEÁLLÍTÁSKOR. A csúcsérték és az effektív érték közötti átszámítás: Ucsúcs = √2 × Ueffektív

4. táblázat Kábelvonal névleges üzemi feszültsége 3,6/6 kV 6/10 kV 12/20 kV 20/35 kV

A

4.

táblázat

a

Maximális vizsgálófeszültség [effektív/csúcs] 7,2/10 kV 14/20 kV 25/36 kV 41/58 kV

Vizsgáló csúcsfeszültségértékek U0 1,2×U0 1,5×U0 2×U0 5 6 7,5 10 9 11 14 18 18 22 27 36 28 34 42 ×

hazánkban

feszültségszintekhez

jellemző

tartozó

vizsgálófeszültségek értékét mutatja.

3.5. O-10: Adat analízis és archiválás Az adattárolás a mérés során a merevlemezre történik. Adattárolásra a D partíció használata javasolt. A C partíció a programfájloknak van fenntartva. Ha a szabad tárhely lecsökken a merevlemezen, célszerű az adatokat tömöríteni, vagy azokat CD-re archiválni. Három szoftver alkalmazható a mérési adatok kiértékeléséhez. Az egyik az OWTS rendszerszoftver, a másik az OWTS Office szoftver, a harmadik pedig az OWTS Részletes kezelési útmutató OWTS készülékhez

29.oldal


TDR szoftver. Mind a három szoftver együtt lett fejlesztve az OWTS rendszerrel. Az OWTS rendszerszoftver minden esetben azonos az OWTS Office szoftverrel. Az OWTS Office szoftver feltelepíthető minden asztali számítógépre, és ugyanaz a kiértékelési menet végrehajtható, ami az OWTS készüléken. Az OWTS TDR szoftver csak a lokációs fájlok kiértékelésére használatos automatikus vagy félautomata kiértékelő szoftver. A szoftver kezelési útmutatóját használat előtt célszerű tanulmányozni. PD lokációs térkép LOC-01

Nyomjuk a Fault [F9] gombot a PD térkép ablak megnyitásához.

LOC-02

Nyomjuk meg a LOAD [F1] gombot a már elkészült térkép betöltéséhez, amit a MEAS-10 pont alatt elkészítettünk.

15. ábra

LOC-03

A felső ábra a PD-nagyságok előfordulását mutatja a kábelhossz függvényében,

míg

az

alsó

ábra

a

PD

intenzitást

egyes

kábelszakaszokon, a hossz függvényében. LOC-04

Használjuk a %->m funkciót a kábelhossz százalékos vagy méteres megjelenítéséhez.

LOC-05

A [Class width] funkció az osztás nagyságát állítja az alsó ábrán.

LOC-06

Nyomjunk [ESC]-et, ha befejeztük.


30.oldal


Tangens delta meghatározása TAN-01

Az OWTS által meghatározott tangens delta érték az oszcilláló hullám lecsengésének mértékéből adódik, ezért a mérés kiértékeléséhez hosszú lecsengésre van szükségünk. A feszültség oszcillálásának második

mérési

pontja

hozzávetőleg

50%-a

a

kezdő

csúcsfeszültségnek, emiatt a MEAS-3 beállítást megfelelő hosszú időintervallumra kell állítani. Legkevesebb 8 db oszcillálásra van szükség a tangens delta kiértékeléséhez. TAN-02

Nyomj Tan d [F8] gombot a főmenüben.

TAN-03

A tan delta mutatni fogja a tangens delta értékét, amit a lecsengés alapján megállapított.

16. ábra

TAN-04

Az [Esc] segítségével kilépünk a műveletből.

3 dimenziós PD térkép A fázishelyes részkisüléstérkép az oszcilláló hullám és a rajta megjelenő részkisülések összevetése három szempontból. A három szempont a részkisülések nagysága,

a

fázishelyzet,

és

az előző kettő tulajdonságban megegyezők

darabszáma, azaz adott pont intenzitása.


31.oldal


PAT-01

Nyomj 3D [F10] gombot a kezdéshez.

PAT-02

Nyomj Load [F10] gombot a mérési adatok betöltéséhez. A képernyőn megjelenik a részkisülés minta 3D-s ábrája.

17. ábra

PAT-03

A 3D-s minta külön fájlba mentéséhez használjuk a Save [F2] gombot.

PAT-04

Ha az ábránkat több felvett részkisülésminta alapján szeretnénk elkészíteni, akkor kapcsoljuk be a Sum [F4] funkciót, és így töltsük be sorba a térképeket a PAT-02 szerint.

PAT-05

Nyomjunk [Esc]-et a művelet befejezéséhez.

Az így kapott fázishelyzet térkép kiértékelésére számos szakirodalom nyújt segítséget.

Kiértékelés TDR szoftverrel A TDR szoftver egy automatikus / félautomatikus kiértékelő rendszer, mely kizárólag a lokációs fájlok (*.loc) segítségével végzi el a kiértékelést. A kiértékelés eredménye egy grafikon, mely állítható feszültségen mutatja a részkisüléseket távolság és értékhelyesen (18. ábra).


32.oldal


18. ábra


33.oldal


4. Gyakori kérdések, gyakorlati megoldások… 4.1. Mit tegyünk, ha… …nem tudjuk bekapcsolni a készüléket? Ellenőrizzük a tápfeszültség meglétét a dugaljban, majd ellenőrizzük a készülék hátlapján elhelyezett F1 olvadóbetét épségét. Ha a jelenség továbbra is fennáll, vegye fel a kapcsolatot a szervizzel. (Kispál István, 06-30-977-0342) …az oszcilláló feszültség nem tiszta szinuszos? Az egyik ilyen típusa a jelenségnek, mikor már 1kV-on is jelentős zajok mérhetők, illetve a szinusz jelünkön tüskék jelennek meg (19. ábra). Ilyenkor a probléma oka, hogy az árnyékolás és a földelésünk nem folytonos. A földelő vezeték átvizsgálásával, a szorítók újrahúzásával kiküszöbölhető az esetek egy részénél a jelenség, de ha a jelenség továbbra is fennáll, az ok a kábel szerelési hibája.

19. ábra


34.oldal


Alállomási méréseknél előforduló jelenség, hogy a feszültség szinusz jel lecsengése során torzul (20. ábra).

20. ábra

A jelenség az eddigi tapasztalatok alapján nem küszöbölhető ki, azonban a mérési eredmények kiértékelésénél nem okoz problémát. …magas háttérzaj miatt nem tudunk mérni? Az OWTS gyakorlatilag sokkal érzéketlenebb a környezeti zajokra, mint a hagyományos részkisülésmérő. Előfordulhat azonban olyan eset, hogy a zajt a 0,4kV-os hálózatról szedi össze a készülék. Ilyenkor megoldást jelenthet egy másik dugalj keresése, ami zajmentes. Másik megoldás, hogy megvárjuk a zavarforrás megszűnését, vagy lekapcsoljuk a hálózatról a zajkeltő készüléket (...ha lehetséges). Ha a zaj mértéke összemérhető a várható részkisüléssel, a mérést megkezdeni a zajforrás megszűntéig nem érdemes.


35.oldal


…a kalibráló jel impulzusai nem egyértelműek?

Gyakori jelenség a mérések során, hogy a kábel hossza mentén valamilyen hullámimpedancia változás (toldás, összekötő, stb…) van, ami a kalibrációnál nem egyértelmű görbét eredményez. Ilyen esetben segítséget jelent a hosszkalibrációnál a terjedési sebesség figyelése.

21. ábra

A 21. ábrán szemléltetett kalibrálóimpulzus első impulzusa egyértelmű, míg a 112m távolságban levő vége nem egyértelmű első ránézésre. De ismert a kábelfajta terjedési sebessége (PVC esetén 173-175 m/µs) így a végének helye pontosan beállítható. A induló impulzus tehát az első, kék vonallal jelzett impulzus, míg a kábel végéről visszavert impulzus a piros vonallal jelzett hullám. A kettő között látható bekarikázott impulzus a kábel hossz menti hullámimpedancia változásából ered.


36.oldal


Egy másik jellemző kalibrációs kép hosszú (1,5-3 km-es) kábelek esetén a 22. ábrán szemléltetett állapot. Ilyenkor a kiadott kalibrációs impulzus visszaverődése nem látható. A kiadott impulzus utáni kékkel bekarikázott impulzus nem a végéről visszavert jel, ami szintén a terjedési sebességből látszik. Itt egy hossz menti hullámimpedancia változásról van szó.

22. ábra

Ilyenkor egy nagyobb kalibrációs jel kiadása, vagy az erősítés növelése segítség lehet a visszaverődés helyének megállapításához, de esetenként ez sem elég. A megoldás ilyenkor a terjedési sebesség beállítása, így lehet a legpontosabban a kábel végét meghatározni. A 22. ábrához hasonló kalibrációs képek esetén gyakori jelenség, hogy a részkisülések helyének meghatározása során csak a kábel ellenkezőoldali gyengepontjait látom. Ilyenkor célszerű a kábelt a másik végéről is megvizsgálni. Vannak esetek, mikor a kábel olyan hosszú (3…5km), vagy nagy csillapítással rendelkezik, hogy távolság meghatározást nem tudunk végezni. Ilyenkor csak az IEC60270 szerinti részkisülés értékét tudjuk megmondani a vizsgált kábelnek.


37.oldal


…a feszültséget nem tudjuk a kábelre kiadni? Ilyenkor ellenőrizzük hogy: •

van-e a nagyfeszültségű tápegységnek tápfeszültsége (0,4kV)

•

a készülék hátlapján található F2 jelű biztosító olvadóbetétek (2db) épek-e

•

bekapcsoltuk-e a tápfeszültséget az előlapon a sárga kapcsoló felkapcsolásával és a zöld gomb megnyomásával

•

a henger és az analizátor közötti kábelek megfelelően vannak-e csatlakoztatva

•

a henger és a mért kábel közötti csatlakoztatás megfelelő-e

•

levettük-e a földelést a kábelről

…a kétféle mérés által kapott eredmény nem fedi egymást? Ez a rendszer normális jelensége, ugyanis a készülék egymástól teljesen eltérő módon határozza meg a részkisülés mértékének értékét. Az IEC60270 szerinti részkisülésérték meghatározás kondenzátor töltéskiegyenlítés módszerével nyert érték, amely az egész kábelre vonatkozik. Az távolság meghatározás során nyert részkisülés viszont egy pontra vonatkozó, impulzus nagyság segítségével előállított részkisülés érték. A két módszernek nem feltétlenül kell pontosan fednie egymást. …a PC-re feltelepített Office szoftver és TDR szoftver nem működik megfelelően? A leggyakoribb probléma az szokott lenni, hogy a számítógépeken a magyar jelölés szerinti vessző (,) karakter a tizedes elválasztó jel, míg a külföldi szoftverek a pontot (.) használják. Ezért ezt az átállítást az operációs rendszerünkön el kell végezni. A másik oka az lehet a hibás működésnek, hogy a szoftverek kizárólag rendszergazda jogosultsággal telepíthetőek fel helyesen. Ne feledkezzünk meg a hardverkulcs felhelyezéséről, mert anélkül a szoftverek nem működnek!


38.oldal


4.2. Érdemes-e… …a helyszínen kiértékelni a gyengepont helyét? Előfordulhat, hogy a mérési kör felépítésénél nem jártunk el kellő gondossággal távolságok megválasztásánál és korona jelenséget okoz a kábelvégeknél egy közeli fémszerkezet. Esetleg a szigetelők nem lettek megfelelően letisztítva a mérések előtt és felületén részkisülések jelennek meg a mérés alatt. Ha a mérés során elvégzünk néhány mintán kiértékelést, ezek a mérési hibák korrigálhatók, kiküszöbölhetők. …mindhárom fázisra kalibrálni? A gyakorlatban általában csak egy fázisban szoktunk kalibrálni, ha meg vagyunk győződve, hogy mindhárom kábelér hasonló hosszal és paraméterrel rendelkezik. Ha nem vagyunk erről meggyőződve, a kalibrálást mindhárom fázisban el kell végezni. …az OWTS által mért tandelta értéket összevetni az 50Hz-es értékkel? Egyenlőre ilyen irányú tapasztalatok nincsenek a hazai gyakorlatban. A problémát az összevetésben az jelenti, hogy a frekvencia változásától nagyban függ a tandelta értéke. Érdemes vizsgálni és tárolni az adatokat, mert a hasonló paraméterű kábelekkel, illetve a következő mérés során összevethetők az eredmények és hasznos következtetések vonhatók le. …a kábelt lekötni a szakaszolóról a mérés idejére? Ha módunk van rá, a kábelt minden esetben kössük, köttessük le a többi szerelvényről. A problémát az okozhatja, hogy a műanyag és porcelán tám- és átvezetőszigetelők komoly részkisüléssel rendelkezhetnek, és ez rontja a a kábelmérés kiértékelhetőségét. Természetesen, ha nincs mód a kábel lekötésére, a mérés akkor is elvégezhető. A kábel lekötésénél vigyázzunk a kábelek épségére!


39.oldal


5. Kapcsolat

Diagnostics Kft. 1161 Budapest, Kossuth L. u. 83. http://www.diagnostics.hu

Szerviz: Kispál István 1161 Budapest, Kossuth L. u. 83. Telefon: +36 (1) 405 1445 Mobil: +36 (30) 977 0342 Fax: +36 (1) 405 2103 E-mail: [email protected]

Értékesítés: Szántó Zoltán 1139 Budapest, Teve u. 12-14. Telefon: +36 (1) 237 05 27 Mobil: +36 (30) 400 50 38 Fax: +36 (1) 237 05 28 E-mail: [email protected]


40.oldal

Részletes kezelési útmutató

Recommend Documents