Rahmsiz cho'lda elektr uzilishi barcha operatsiyalarni to'liq to'xtatib qo'yishi mumkin.

Saudiya Arabistonining elektr infratuzilmasi 13,8 kV va 33 kVli tarmoqlarga tayangan o'rta kuchlanishli tarmoqqa katta darajada bog'liq. Ushbu kuchlanish darajalari quvvat sig'imi va uzatish samaradorligi o'rtasida ideal muvozanatni ta'minlab, podstansiyalarni, sanoat parklarini va butun shahar hududlarini bog'laydi. Barqaror ta'minot neftni qayta ishlash zavodlari, ma'lumot markazlari va yirik infratuzilmani qo'llab-quvvatlash uchun muhimdir.

Ko'plab boshqa mintaqalardan farqli o'laroq, Saudiya Arabistoni noyob atrof-muhit muammolariga duch keladi: atrof-muhit harorati 50°C gacha ko'tarilishi, doimiy qum kirib kelishi va qirg'oqbo'yi yuqori namligi. Ushbu keskin sharoitlarda izolyatsiya stressi sezilarli darajada kuchayadi. Natijada, Saudiya Elektr Kompaniyasi (SEC) har bir o'rnatilgan chiziqli bog'langan polietilen (XLPE) yoki etilen-propilen rezina (EPR) kabelining kutilayotgan ish yuklariga chidamliligini ta'minlash uchun qat'iy sinov protokollarini joriy etadi.

Odatda 13,8 kV quvvat uzatuvchi liniyalar shahar yuklarini va kichik sanoat foydalanuvchilarini ta'minlaydi, 33 kV liniyalar esa asosiy taqsimotni bosh substationlar va yirik sanoat ob'ektlariga amalga oshiradi. Quvvat berilishidan oldin har bir kabel bo'lagi bog'lanishlari va terminallari yaxlitligini tekshirish uchun sinovdan o'tkazilishi kerak. SECning 2023 yilgi Ishonchlilik hisobotiga ko'ra, o'rta kuchlanishli taqsimlovchi liniyalarning deyarli 70% nosozliklari o'rnatishdagi nuqsonlarga bog'liq. Ushbu statistika har bir yangi yoki rekonstruksiya qilingan tarmoq uchun standartlashtirilgan juda past chastotali (VLF) sinovining nega majburiy ekanligini aniq ko'rsatadi.

Oxir-oqibat, quvvat ishonchliligi va tizim xavfsizligi ushbu kabellar quvvat bilan ta'minlanishidan oldin ularni qat'iy sinovdan o'tkazishga bog'liq.

O'rta kuchlanishli kabel sinov standartlari:

SEC talablarini IEC 60502-2 (2024) va IEEE 400.2 bilan solishtirish

EPC pudratchilari ko'pincha mahalliy Saudiya Elektr Energiyasi Kompaniyasi (SEC) talablarini xalqaro standartlar bilan moslashtirishda qiynaladi, bu esa sinov kuchlanish darajalarini tanlashda noaniqlikka olib keladi. Amaliyotda SECning izolyatsiyaga chidamlilik sinovlari IEEE 400.2:2023 va IEC 60502-2:2024 hujjatlarida belgilangan Juda past chastotali (VLF) ko'rsatmalarga yaqin keladi. Ikkala xalqaro hujjat ham zarur sinov kuchlanishini 3U₀ RMS deb belgilaydi (bu yerda U₀ kabel tizimining fazadan yerga bo'lgan kuchlanishi). Bundan tashqari, fazoda zaryad to'planishi xavfi tufayli IEC kesishli polietilen (XLPE) kabellarni DC sinovdan o'tkazishni aniq taqiqlaydi va buning o'rniga VLF sinusoidal usulini tavsiya qiladi.

Ko'pgina Saudiya loyihalari IEEE va IEC standartlariga mos keladigan SEC protseduralariga tayanadi, shuning uchun muhandislar uchun muhim amaliy qadam — sinov uskunalari chiqish displeyini tekshirishdir. To'g'ri kuchlanish qo'llanilishini ta'minlash uchun testerning kvadratining ildiz o'rtacha qiymati (RMS) kuchlanishini yoki cho'qqi kuchlanishini ko'rsatayotganini aniqlash juda muhimdir.

SEC o'z talablarini to'g'ridan-to'g'ri IEEE 400.2 va IEC 60502-2 ning 2024 yilgi yangilanishiga asoslaydi. Ikkala standart ham bir xil asosiy metodologiyaga asoslanadi: yangi va ta'mirlangan kabellarda RMS kuchlanishi 3U₀ bo'lgan sinusoidal to'lqin yordamida 0,1 Hz VLF sinovlarini o'tkazish. IEEE 400.2 (2023) sinovlarni o'rnatish, qabul qilish va texnik xizmat ko'rsatish turlariga tasniflaydi.

XLPE kabellarni o'rnatish va qabul qilish uchun 15 dan 60 daqiqagacha davom etadigan 3U₀ RMS kuchlanish qo'llanishi belgilangan. IEC 60502-2 (2024) ushbu kuchlanish darajasini mustahkamlaydi va DC sinovlariga qarshi ogohlantirishni takrorlaydi, chunki tutib qolingan bo'shliq zaryadi izolyatsiya umrini sezilarli darajada qisqartirishi mumkin.

SEC ushbu ko'rsatmalarni 33-TMSS-09 hujjatida kodlashtirgan bo'lib, u 13,8 kV yoki 33 kV ga baholangan barcha kabel bo'laklari uchun 30 daqiqalik, 3U₀ RMS chidamlilik kuchlanish sinovini majburiy qiladi. Ushbu ma'lum kuchlanish darajasi izolyatsiya stressini normal ish yukining taxminan 2,5–3 barobariga teng qo'llaydi. Bu chegaradan pastda sinov o'tkazish yashirin dielektrik nuqsonlar yoki qarish bilan bog'liq zaifliklarni aniqlamasdan, soxta “o'tdi” natija berishi mumkin.

VLF sinusoidal to'lqinli sinovning asosiy afzalligi shundaki, u kuch tarmoq chastotali AC elektr maydoni stressini simulyatsiya qilish imkonini beradi, shu bilan birga ancha kam quvvat talab qiladi. Bundan tashqari, agar uskuna bunga imkon bersa, sinusoidal VLF operatorlarga qisman zaryad ajralishini (PD) aniqroq o'lchash imkonini beradi. Yuqori stressli samarali izolyatsiya sinovi va kam quvvat talabining bu kombinatsiyasi VLFni o'rta kuchlanishli kabellarni qabul qilish bo'yicha global standartga aylantirdi.

13,8 kV va 33 kV chulovlangan polietilen kabellar uchun to'g'ri in'ektsiya kuchlanishini qanday hisoblash, VLF testeridan foydalanib?

Formula quyidagicha: Aniq VLF sinovi uchun asosiy shart – tizimning belgilangan chiziqdan-chiziqqa kuchlanishi U va faza-yer kuchlanishi U₀ ni ajratib ko'ra bilishdir. IEEE 400.2 kabi standartlar chidamlilik sinovlari talablarini U₀ ning ko'paytmalariga asoslaydi.

Noto'g'ri kuchlanish in'ektsiyasi maydondagi sinovlarda eng ko'p uchraydigan xatolardan biridir, ayniqsa VLF moslamasi cho'qqi qiymatlarni ko'rsatganda, muhandislar esa RMS deb taxmin qilganda.
To'g'ri sinov kuchlanishini hisoblash uchun formulasi oddiy:
RMS × 1,414 = cho'qqi.
13,8 kV kabel uchun U₀ taxminan 8 kV, shuning uchun 3U₀ = 24 kV RMS (34 kV cho'qqi).
33 kV kabel uchun U₀ taxminan 19 kV bo'ladi, shuning uchun 3U₀ = 57 kV RMS (81 kV cho'qqi).

RMS va Peak o'rtasidagi bu aniq ajratish in'ektsiya qilingan kuchlanishning SEC qabul qilish mezonlariga mos kelishini ta'minlaydi. Faqat RMS o'rniga Peak bo'yicha 24 kV qo'llash izolyatsiyani 30% gacha kam sinovdan o'tkazishga olib keladi va nuqsonlarni aniqlamay qoldiradi. Haqiqiy maydondagi nosozliklar bu muammoni bir nechta SEC saytlarida, xususan cho'l sharoitida XLPE qarishi bilan tasdiqladi.

SEC loyihasi uchun amaliy tajriba va joyida olingan tushunchalar

1. Asosiy tamoyillar va standartlar asosi

Saudi Electricity Company (SEC) tarmoq xavfsizlik siyosati barcha o'rta kuchlanishli kabellarni ishga tushirish va diagnostika jarayonida juda past chastotali (VLF) sinovdan o'tkazishni majburiy qiladi. SEC qabul qilish talablari odatda xalqaro standartlar IEEE 400.2 va IEC 60502-2 tamoyillariga asoslanadi. Ushbu standartlarga rioya qilish yuqori yuk ostida kabellarning ishonchli ishlashini ta'minlaydi va sinov talablariga rioya qilinmagani sababli yuzaga keladigan qimmatli loyiha qayta ishlanishining oldini oladi.

SECning asosiy sinov talabi quyidagicha: kabelni 0,1 Hz chastotali sinusoidal VLF kuchlanish bilan kuchlanishga chidamlilik sinovidan o'tkazish.

2. Testning aniq parametr ko'rsatkichlari (qabul qilish mezonlari)

Sinov uchun asosiy baholash ko'rsatkichi shundan iboratki, kabel 15 dan 60 minutgacha davomida 3U₀ RMS kuchlanishga chidamli bo'lishi kerak.

Qabul qilish sinovidan o'tish mezoni: sinov davomida izolyatsiya buzilmasligi va g'ayritabiiy oqim oqishi bo'lmasligi.

Umumiy SEC tizimi kuchlanishlariga muvofiq o'zgartirilgan aniq test qiymatlari quyidagilardir:

13,8 kV tizim kabellari uchun:

Maqsadli sinov kuchlanishi (RMS): 24 kV RMS (mos keluvchi cho'qqi kuchlanishi: taxminan 34 kV cho'qqi)

33 kV tizim kabellari uchun:

Maqsadli sinov kuchlanishi (RMS): 57 kV RMS (mos keluvchi cho'qqi kuchlanishi: taxminan 81 kV cho'qqi)

3. Muhim operatsiya ogohlantirishi: RMS va Peak o'rtasidagi adashuv

Bu joyda yuzaga keladigan xatoliklarning eng keng tarqalgan manbai bo'lib, unga ustuvorlik berilishi kerak.

Standartlar va SEC talablari har doim RMS (kvadratcha ildiz o'rtacha) qiymatlariga murojaat qiladi. Biroq, VLF sinov uskunalari odatda RMS va Peak qiymatlarini bir vaqtda ko'rsatadi. Ushbu qiymatlarni noto'g'ri o'qish past kuchlanish sinovlarida jiddiy kamchiliklarga va noto'g'ri “o'tdi” xulosalariga olib kelishi mumkin.

Matematik munosabat (sinusoidal to'lqin): cho'qqi = RMS × √2 (taxminan 1,414).

Kritik misol (33 kV kabel): 33 kV kabelga kerakli 57 kV RMS kuchlanishni kiritish uchun sinov mashiningiz taxminan 81 kV cho'qqi kuchlanishini chiqarishga qodir bo'lishi kerak.

Uskuna tuzoqi: Ko'pgina standart tijorat “60 kV VLF testerlari”ning haqiqiy maksimal chiqishi atigi 60 kV cho'qqi (yoki biroz yuqoriroq)ni tashkil etadi. Bu esa ularning 33 kV kabel uchun 3U₀ talabini (57 kV RMS / 81 kV cho'qqi) qondira olmasligini anglatadi. Har doim ish boshlashdan oldin uskunaning texnik xususiyatlarini tasdiqlang.

4. SEC loyiha maydondagi amaliyotlari va tushunchalari

Mintaqadagi 13,8 kV va 33 kV tarmoqlarda o'tkazilgan ko'plab VLF sinovlarini kuzatish va tahlil qilish asosida maydon uchun asosiy amaliy nuqtalar quyidagilar:

A. Mashina sig'im chegaralari va chastota sozlash:

Standart VLF chastotasi 0,1 Hz. Biroq, SEC taqsimlash tarmoqlarida keng tarqalgan uzun kabel liniyalari yuqori sig'imga (yuqori µF qiymatlariga) ega. Agar kabel juda uzun bo'lsa, VLF moslamasi 0,1 Hz da ortiqcha tok tufayli uzilib qolishi mumkin, chunki u yetarli zaryadlash tokini ta'minlay olmaydi.

Qarshi chorasi: Testni yakunlash uchun chastotani 0,05 Hz yoki 0,02 Hz gacha pasaytirishingiz kerak bo'lishi mumkin.

Eslatma: IEEE past chastotalarni ruxsat etsa-da, SEC muhandislari imkon qadar chastotani 0,1 Hz da saqlashni afzal ko'radi. Agar chastotani pasaytirishingiz kerak bo'lsa, buni test hisobotida qayd eting va nazorat qiluvchi muhandis (SE)dan oldindan ruxsat oling.

B. To'xtatishlar asosiy zaif nuqtadir:

Tajriba shuni ko'rsatadiki, ishga tushirish paytida yuzaga keladigan VLF nosozliklarining 90% dan ortig'i terminallarda (kabel luglari/stress konuslari) yoki oraliq bo'g'inlarda sodir bo'ladi, asosiy kabel izolyatsiya qismida emas. VLF ish sifati xatolarini (masalan, toza kesilmagan joylar, qoldiq yarim o'tkazuvchi qatlamlar yoki havo bo'shliqlari) aniqlashda a'lo darajada samarali.

Qarshi chorasi: Sinovdan oldin kesish joylarini juda toza holatda saqlang va kabel tanasining haqiqiy nosozliklariga kirmaydigan tashqi yong'in o'tishlarini oldini olish uchun yerga nisbatan yetarli xavfsizlik bo'shlig'ini saqlang.

C. “Burn” rejimini ehtiyotkorlik bilan ishlating:

Agar kabel VLF chidamlilik testidan o'tmasa, ruxsatsiz darhol “Yonish” rejimiga o'tirmang. Yonish jarayoni nosozlik impedansini kamaytirib, nosozlik joyini aniqlashni (urish/zarbali zaryad chiqishi orqali) osonlashtirsa-da, u nosozlik nuqtasini o'rab turgan izolyatsiyaga jiddiy zarar yetkazadi. Bu oddiy bog'lanishni ta'mirlash ishlarini kabelning butun bo'lagini almashtirishni talab qiladigan yirik loyihaga aylantirishi mumkin.

5. Rivojlangan diagnostika tendentsiyasi: dielektrik yo'qotish koeffitsienti (Tan Delta)

Garchi VLF chidamlilik kuchlanish sinovi “o'tdi/o'tmadi” shaklidagi buzuvchi test bo'lsa-da, SEC tobora ko'proq (ba'zan muhim tarmoqlarda majburiy qilib) yuqori kuchlanishga chidamlilik sinovidan oldin VLF Tan Delta (dielektrik yo'qotish koeffitsienti) diagnostik sinovini o'tkazishni rag'batlantiradi. Bu kabelni yuqori kuchlanishga duchor qilishdan oldin izolyatsiyaning holatini buzilmasdan baholash imkonini beradi.