iPD – Detektory porúch na izolovaných nadzemných vedeniach VN
Na čo slúži?
- Inštalácia izolovaných nadzemných vodičov v distribučných sieťach VN prináša výhodu v podobe zmenšenia nutných izolačných vzdialeností a ochranných pásiem okolo vedenia, súčasne však spôsobuje ťažkosti s detekciou potenciálne nebezpečných stavov, kedy dotyk izolovaného vodiča so zemou alebo vegetáciou nie je schopná vo väčšine prípadov zachytiť zemná ochrana v rozvodni. Vplyvom tohto dotyku však môže dôjsť k výbojovej činnosti medzi vodičom a vegetáciou (vedúcej až k poškodeniu vodiča alebo požiaru okolitých porastov) alebo k vzniku potenciálne nebezpečného krokového napätia ohrozujúceho zvieratá alebo osoby v blízkosti miesta dotyku.
- Ponúkané detektory porúch na izolovaných nadzemných vedeniach VN sú určené na detekciu čiastočných výbojov, ku ktorým dochádza v mieste dotyku a ktorých prejavy sa po vedení následne šíria a sú vhodným snímacím, meracím a analytickým systémom detegovateľné na vzdialenosti od stoviek metrov po jednotky kilometrov.
- Detegovaná výbojová aktivita je následne prenesená pomocou mobilnej dátovej siete do dispečerského systému, kde je možné podľa charakteristických znakov rozhodnúť o okamžitom zásahu v teréne alebo naplánovať budúcu kontrolu miest s občasným krátkodobým výskytom menej závažnej výbojovej aktivity spôsobenej napr. pohybom vegetácie v blízkosti vedenia vplyvom vetra.
Ako systém funguje?
- Zariadenie pracuje na princípe snímania a vyhodnotenia napäťových špičiek generovaných čiastočnými výbojmi (PD), ku ktorým dochádza medzi vodičom a terénom či vegetáciou cez pracovnú izoláciu vodiča.
- Detekcia poruchy je možná iba vtedy, ak:
- Dochádza ku vzniku výbojovej činnosti (príliš suchá vegetácia či terén môže vznik PD výrazne obmedziť, za týchto podmienok sú však tiež dôsledky dotyku izolácie s okolím minimálne, k detekcii dôjde potom, ak sa porucha rozvinie či dôjde k zvýšeniu vlhkosti).
- Prejevy výbojovej činnosti nie sú príliš zatlmené či zarušené ďalšími signálmi šíriacimi sa po vedení (napr. čiastočné výboje či impulzné rušenie na ďalších častiach siete mimo sledovaný úsek izolovaného vodiča, útlum užitočného signálu na vedení a pripojených zariadeniach).
- Výsledkom činnosti detektora je miera pravdepodobnosti (0..100%) s akou sa podľa detekčného algoritmu na sledovanom úseku objavujú prejavy poruchy (PD).
- Pre efektívnu prácu so systémom je potrebné stanoviť medzu, pri ktorej bude potenciálne závažná porucha indikovaná dispečerovi (napr. pri hodnote nad 80%, najlepšie ešte s časovou filtráciou), a ďalej štatisticky spracovať dáta pre úsek údržby, na základe ktorých sa bude plánovať vizuálna kontrola či prerezávky úsekov s vyšším výskytom hlásení nad určitý limit pravdepodobnosti poruchy (napr. nad 50%).
- Prenos informácií z detektora do dispečerského systému prebieha najčastejšie protokolom IEC 60870-5-104 cez vstavaný LTE modem, je však možné zvoliť ľubovoľný z protokolov a rozhraní dostupných pre RTU jednotky spoločnosti ELVAC. Okrem základnej informácie o pravdepodobnej prítomnosti poruchy na vedení je možné prenášať ďalšie merané či stavové dáta, ako napr. hodnotu združeného napätia na vstupe napájacieho VN transformátora, teplotu a vlhkosť v mieste inštalácie, otvorenie rozvádzačovej skrine a pod.
- Nastavenie detektorov a zobrazenie doplnkových informácií je možné vykonávať vzdialene cez aplikáciu RTU Užívateľské Centrum alebo priamo cez webové rozhranie RTU7M.
Čo potrebujete mať alebo zaobstarať?
- Vybrané podperné body izolovaného VN vedenia umožňujúce inštaláciu snímačovej a napájacej časti (dve konzoly) v blízkosti VN vodičov a ďalej potom rozvádzačové skrine v spodnej časti (dostupnosť pre servisné účely).
- Dispečerský alebo SCADA systém (možné integrovať tiež do GIS) pre príjem a zobrazenie informácií z indikátorov v teréne.
- Zaobstarať potrebný počet zostáv komponentov pre indikátory (snímačová a napájacia časť + rozvádzač s elektronikou pre meranie, vyhodnotenie a komunikáciu).
- Zabezpečiť montáž zostáv na vybrané podperné body a nakonfigurovať prenos informácií do vášho systému.
Koľko to približne môže stáť?
- Cena sady komponentov pre jeden indikátor zložená z odolnej skrine obsahujúcej RTU7M s rýchlou meracou kartou, LTE modemom a zálohovaným napájaním, ktorá je doplnená o tri VN kapacitné deliče, merací transformátor napätia slúžiaci na napájanie, zvodiče prepätia a materiál na realizáciu snímacej časti na VN vodiči, sa pre malé inštalácie v jednotkách kusov môže pohybovať na úrovni cca 10 000 €, pre konkrétne projekty a vyššie počty kusov je nutné cenu dopytovať individuálne. Táto cena zahŕňa aj licenčné poplatky viazané na použitie patentovanej technológie a vyhodnocovacieho SW modulu integrovaného v RTU.
- Cena za inštaláciu na konkrétny podperný bod VN vedenia sa môže líšiť podľa miestnych podmienok a dostupnosti, orientačne je možné počítať s čiastkou cca 4 000 €, ktorá v sebe obsahuje aj potrebný montážny materiál vrátane konzol na uchytenie kapacitných deličov a napájacieho transformátora.
Aké sú prínosy?
- Včasná indikácia prítomnosti potenciálne nebezpečných stavov na vedení VN, ktoré môžu viesť k ohrozeniu života osôb alebo zvierat, k vzniku požiaru či poškodeniu samotného vedenia, umožňuje odstránenie rizikového stavu skôr, než dôjde ku škodám na zdraví, majetku, vegetácii alebo sa napr. pretrhnú vodiče pôsobením stromov či vetiev ležiacich na vedení, prípadne dôjde k degradácii pracovnej izolácie či samotného jadra vodiča, ktorá môže v budúcnosti spôsobiť jeho prerušenie.
- Štatistické informácie o častom výskyte krátkodobých porúch môžu byť využité na efektívne plánovanie prerezávok vegetácie či kontrol samotného VN vedenia.
- Znalosť aktuálnych a štatistických informácií o dianí na vedení umožňuje vykonať včasný zásah skôr a za nižších nákladov (často aj bez prerušenia dodávky energie), než by tomu bolo v prípade akútnej poruchy, poškodenia vedenia alebo ohrozenia životov.
