Rewolucja w przemyśle energetycznym – SORAL pomoże uniknąć awarii sieci

By Czerwiec 5, 2019 Badania i Rozwój, Energetyka
Sieć energetyczna na tle miasta

Diagnostyka skomplikowanych sieci kablowych średniego napięcia to często syzyfowa praca – niekończące się labirynty kabli, wiele technologii użytych materiałów, różna trwałość kabli są bolączką operatorów. Pozornie niewielkie awarie mogą pozbawić prądu setki domów, co wiąże się z olbrzymimi kosztami napraw oraz niezadowoleniem klientów. Wszystko to ma fatalne skutki dla biznesu. SORAL, czyli projekt realizowany przez nas w konsorcjum z Energa Operator, może okazać się rozwiązaniem tego problemu i będzie zapobiegał takim wypadkom, zanim jeszcze sieć ulegnie awarii!

SORAL to wielopoziomowy system monitorowania stanu technicznego i oceny ryzyka awarii eksploatowanych linii kablowych średniego napięcia. Celem projektu jest opracowanie klasyfikacji stanu technicznego (Health Index) dla poszczególnych elementów linii kablowej. Klasyfikacja Health index zostanie ustandaryzowana i będzie stanowić uniwersalne narzędzie oceny ryzyka. Umożliwi to operatorom sieci zmianę modelu reaktywnego serwisowania sieci (Corrective Based Maintenance) na model prewencyjnego działania (Condition Based Maintenance). To z kolei pozwoli zminimalizować ilość awarii spowodowanych stanem technicznym sieci, a co za tym idzie, znacząco obniżyć koszty jej utrzymania, z korzyścią dla operatora i klienta

Jak to będzie działać?

  • Podstawowe informacje diagnostyczne będą pochodzić z pomiarów tangensa delta (TD) oraz wyładowań niezupełnych (PD).
  • O ile pomiar tangensa delta pozwala wnioskować o uśrednionym stanie całej badanej linii, o tyle badania PD dostarczają informacji o zjawiskach zachodzących wzdłuż długości kabla. Umożliwia to ocenę poszczególnych fragmentów linii kablowej.
  • Nałożenie liniowych pomiarów PD na geograficzną prezentację przebiegu linii w systemie GIS pozwoli na przestrzenną lokalizację miejsc zagrożonych awarią. Z kolei wartość wyliczonego Health Index będzie podstawą określenia prawdopodobieństwie wystąpienia awarii.

Dzięki tym informacjom, służby eksploatacyjne przedsiębiorstw energetycznych będą mogły zaplanować modernizacje i remonty linii zarówno w aspekcie czasowym (harmonogram prac), jak i przestrzennym.

Dowiedz się więcej na temat wyładowań niezupełnych (PD)

Dla pomiarów diagnostycznych używano fal niskich częstotliwości (VLF). Na bazie badań i pomiarów przeprowadzonych dla projektu SORAl wyznaczono, że:

  • Parametrem wykazującym największą korelację na ryzyko awarii jest obniżony wskażnik wyładowań niezupełnych podczas zapłonu oraz występowanie zwiększonej intensywności PD na liniach kabla.
  • Badania wykazały, że im mniejsze wyładowanie niezupełne podczas zapłonu, tym wyższy procent sekcji kabla ze zwiększoną intensywnością PD – co oznacza zwiększone ryzyko awarii.
  • Pomiar wyładowań niezupełnych pozwala poznać stan techniczny każdej elementu sieci elektrycznej.

Dowiedz się więcej na temat Tangensa Delta

Stan techniczny izolacji elektrycznej może być ustalony wyliczając stosunek rezystancji elementu do pojemności elementu, tworząc współczynnik strat energetycznych.

  • Test napięciowy VLF pozwala zmierzyć stan wskazanego elementu sieci. Początkowo podawane jest normalne napięcie, jeśli wartość tangensa delta pozostaje wystarczająco nisko, napięcie jest zwiększane aż do 2-krotności normalnego napięcia.
  • Analiza wyników współczynnika strat energetycznych dla stanów normalnego i zwiększonego napięcia daje precyzyjne informacje o stanie technicznym izolacji.
  • Jeśli stan izolacji jest nienaruszony, współczynnik star energetycznych będzie zbliżony dla każdego zakresu testowanych napięć, w przeciwnym przypadku wartość tangensa delta wzrazta wraz ze wzrostem napięć testowych.
tabela pomiaru tangensa delta oraz wyładowań niezupełnych

Pomiar Tangensa delta (TD) pomaga zbadać średni stan całej sieci, pomiar wyładowań niezupełnych (PD) pozwala poznać stan konkretnego odcinka kabla.

Korzyści

Ograniczenie przerw w dostawie energii elektrycznej spowodowanej awarią sieci.

Poprawa wskaźników SAIDI i SAIFI, a tym samym podniesienie jakości usług dystrybucyjnych

Ograniczenie kosztów eksploatacji poprzez ograniczenie ilości awarii i kosztów napraw

Efektywniejsze wykorzystanie środków inwestycyjnych poprzez ograniczanie zakresu inwestycji do ściśle określonych fragmentów sieci o wysokim ryzyku awarii.

SORAL na CIRED 2019 

Nasza prezentacja „SORAL – System for condition monitoring and failure risk assessment of MV cable lines based on offline diagnostic methods” została wybrana do przedstawienia na konferencji w Madrycie CIRED 2019. CIRED to największa międzynarodowa konferencja zrzeszająca ekspertów z branży energetycznej. Nasza prezentacja będzie wygłaszana w sesji 5 w dniach 3-6 lipca. Jeśli planujesz udział w konferencji – spotkaj się z nami. Z chęcią odpowiemy na wszystkie Twoje pytania dotyczące projektu SORAL i innych projektów B+R.

Interesują Cię nasze rozwiązania dla energetyki? Skontaktuj się z nami!