2026-07-10
Em março de 2026, a equipe de engenharia da XZH TEST foi contratada pela PT PLN (Persero), empresa estatal de eletricidade da Indonésia,Realizar uma campanha abrangente de diagnóstico de falhas nos cabos na subestação de SIG Cawang de 150 kV, em Jacarta OrientalA subestação serve como um nó crítico no anel de transmissão Jacarta-Banten, fornecendo energia a mais de 400.000 clientes residenciais e industriais em todo o corredor oriental da cidade.A instalação abriga seis compartimentos de comutadores isolados a gás (GIS) de 150 kV., quatro transformadores de potência de 150/20 kV de potência nominal de 60 MVA cada, e cerca de 28 km de cabos de energia subterrâneos isolados por XLPE que ligam os transformadores à rede de distribuição de 20 kV.
The scope of work involved diagnostic testing on 14 medium-voltage (20kV) and high-voltage (150kV) cable circuits that had been in service for 11 to 17 years without comprehensive fault location testingA divisão de gestão de activos da PLN exigia os seguintes resultados: medição precisa da distância de falha em dois circuitos com falhas conhecidas, aquisição de assinatura TDR de base para os 14 cabos,Calibração da velocidade de propagação (Vp) para cada tipo de cabo, e integração dos resultados dos testes na base de dados APK-AMS (Asset Performance Knowledge ¢ Asset Management System) da PLN.
Os testes foram programados durante uma janela de manutenção de 72 horas planejada para minimizar o impacto da perda de carga.2, e a orientação técnica interna da PLN ED-02-031 relativa aos procedimentos de ensaio de campo de cabos subterrâneos.
Durante o levantamento do local de teste prévio e revisão de dados históricos, nossa equipe identificou os seguintes problemas operacionais que estavam aumentando nos 18 meses anteriores:
Após analisar as cinco áreas problemáticas, realizámos uma análise estruturada das causas raiz, abordando cada questão através da lente dos padrões internacionais relevantes.
Falha de localização da falha do cabo.A incapacidade do empreiteiro anterior de localizar a falha de terra CB-07 foi atribuída a três deficiências técnicas.A taxa de amostragem de 10 MHz do localizador de falhas do cabo TDR produziu uma resolução mínima teórica de aproximadamente 10 metros a uma Vp de 0.67 (típica do XLPE), insuficiente para detectar falhas de alta resistência com fracos coeficientes de reflexão inferiores a 0.15. Por IEEE 400.2-2013 Secção 7.3Em segundo lugar, o empreiteiro utilizou um Vp por defeito de 0.67 para todos os tipos de cabos, sem realizar calibração da velocidade no local numa fase saudável de comprimento conhecido, em violação do procedimento descrito no anexo B da IEC 60229. Em terceiro lugar, utilizam apenas o modo TDR de baixa tensão, which cannot break down the high-resistance oxide layer at the fault point — this requires high-voltage flashover (DECAY) or ARC multi-shot methodology to ionize the fault gap and generate a detectable reflection.
Transformador a disparar.A correlação entre os alarmes Buchholz e os indicadores de falha térmica DGA apontou para atividade de descarga parcial na caixa de terminação do cabo ou formação de ponto quente de enrolamento interno..As diretrizes 104-2019 para a interpretação da DGA classificam a relação etileno-acetileno em 3.2No entanto, sem uma assinatura TDR de referência do segmento do cabo transformador-comutador, a utilização de um sistema de transmissão de energia (TDR) não é possível.Foi impossível determinar se as sobrevoltas transitórias do PD do cabo contribuíam para a tensão de isolamento na caixa do transformador..
Anomalia da taxa de tomografia.A natureza progressiva do erro da proporção no CT do CB-03 sugeriu ou deriva de carga do circuito secundário devido ao aumento da resistência de contato nos blocos terminais,ou curvas parciais de curto-circuito no enrolamento secundário CT acelerado por ciclo térmicoA IEC 61869-2 impõe uma verificação anual da relação com a medição da carga, mas os registos da PLN mostraram que o último teste de carga foi realizado 22 meses antes.
Degradação do tempo do interruptor.O aumento de 16% no tempo de abertura no B-02 foi consistente com a redução da densidade do gás SF6 (medida a 0,62 MPa em comparação com 0,02 MPa nominal).70 MPa) combinado com o aumento do atrito mecânico na ligação do mecanismo de funcionamento. ANSI/IEEE C37.09-1999 Secção 6.3.2 especifica que o tempo de abertura não deve exceder 20% do valor nominal,Colocação do B-02 dentro da faixa de alerta, mas abaixo do limiar de viagem, uma condição que exige manutenção corretiva durante a próxima janela de interrupção prevista.
Duração prolongada da manutenção.A média de 4,8 dias por circuito estava diretamente ligada à ausência de um pré-localizador de falhas de cabo de alto desempenho com captura automatizada de forma de onda e capacidade de teste de vários métodos.Cada ciclo de ajuste iterativo de Vp consumiu 3-4 horas, e a natureza manual da interpretação da forma de onda introduziu variabilidade dependente do operador que necessitou de verificação de engenheiros seniores antes de enviar equipes de escavação.
Para esta campanha de diagnóstico, utilizámos oXZH TEST XHGG502 TDR Pre-localizador de falhas de cabo,um reflectômetro de domínio do tempo de nível profissional concebido para o diagnóstico de cabos de alimentação em redes de transmissão, distribuição e industriais.O instrumento foi selecionado com base no seu alinhamento com os requisitos técnicos identificados durante a fase de análise das causas.
| Parâmetro | Especificação XHGG502 |
|---|---|
| Tipo de produto | Pre-localizador de falha do cabo TDR |
| Taxa de amostragem | 60/120/240/400MHz (4 passos selecionáveis) |
| Distância máxima de ensaio | ≥ 80 km |
| Resolução mínima | 0.3m (a 400 MHz) |
| Amplitude do pulso | 500 Vpp (modo de pulso de baixa tensão) |
| Largura do pulso | 0.05μS / 2μS (selecionável) |
| Métodos de medição | TDR, Flashover (DECAY), ARC Multi-Shot |
| Exibição | 12Ecrã táctil industrial de 0,1 polegada, 1024×768 |
| Sistema Operativo | Windows 10 Incorporado, 64 bits |
| Armazenamento em forma de onda | Até 10 000 registos com metadados |
| Conectividade | Wi-Fi, 4G, USB 3.0, Ethernet |
| Bateria | Li-Ion incorporado, ≥ 8 horas contínuas |
| Peso | 8.5 kg |
A seguinte sequência de ensaio, das etapas 1 a 12, foi executada para cada um dos 14 circuitos de cabo, tendo o circuito CB-07 de falha conhecida recebido um ensaio adicional de flashover de alta tensão na etapa 8.
Fase 1 Preparação da segurança e verificação das autorizações.Todos os membros da equipe completaram o briefing de segurança elétrica PLN Nível 2. Uma Permissão de Trabalho (PTW) foi obtida da sala de controle da subestação.e marcado (LOTO) em ambas as extremidades por PLN SOP-02-P2Foi aplicada uma terra portátil e verificada no local do ensaio.A zona de exclusão foi demarcada com cones de segurança e fita de barreira num raio de 3 metros para o ensaio de pulso LV e um raio de 8 metros para o ensaio de flashover HV.
Etapa 2 Identificação e documentação dos cabos.As etiquetas de identificação do cabo foram comparadas com o diagrama de linha única do PLN (SLD Rev. 12, datado de 2025-09-14).e localizações de emplaçamento conhecidas na cadeia 760m e 1Foram registadas no diário de ensaios 930 m. Foram tiradas fotografias digitais das terminações dos cabos em ambas as extremidades para o anexo do relatório final.
Passo 3 Ambas as extremidades dos cabos foram inspecionadas visualmente para detectar sinais de rastreamento, depósitos de carbono, inchaço ou rachaduras no isolamento.As superfícies de terminação foram limpas com álcool isopropílico anidro e lenços higiénicos para remover resíduos semicondutores que poderiam afetar a injecção de pulso.A integridade da ligação ecrã-terra foi verificada com um ohmmetro de baixa resistência (leituras ≤ 0,1Ω em ambas as extremidades).
Passo 4 Verificação prévia da resistência ao isolamento.Um teste de resistência de isolamento de 5 kV DC foi realizado entre cada condutor de fase e terra usando um Megger MIT525 calibrado a 5 kV. As leituras foram registradas em 15s, 60s,e intervalos de 600s para calcular o índice de polarização (PI) e o rácio de absorção dielétrica (DAR). CB-07 Fase-B devolveu IR ((60s) = 18MΩ e PI = 1.1, confirmando a presença de penetração de umidade ou degradação do isolamento em conformidade com a falha de terra notificada.
Passo 5 XHGG502 Instalação e aterragem.O pré-localizador de falhas do cabo foi colocado numa superfície estável e seca dentro da zona de ensaio.O terminal de terra protetor do instrumento foi ligado à barra de terra da subestação utilizando um chumbo de cobre trançado verde/amarelo de 10 mm2 (com um comprimento de 3 m)A energia da rede AC foi fornecida através de um transformador de isolamento (1:1, 2kVA) para eliminar o ruído de modo comum da fonte auxiliar da subestação.O XHGG502 foi ligado e permitiu um período de aquecimento de 2 minutos para o controlador de tela sensível ao toque e amostragem FPGA para atingir o equilíbrio térmico.
Passo 6 Vp Calibração na fase saudável.Usando a fase-A saudável do CB-07 como referência, o TDR foi conectado através da saída de pulso de baixa tensão BNC ao condutor de fase.A função Auto-Vp do instrumento transmitiu uma largura de 2μSO tempo de ida e volta medido de 28,38 μS produziu um Vp calibrado de 0,668 (XLPE).Este valor foi guardado na biblioteca interna de cabos e aplicado a todas as medições subsequentes no circuito CB-07.
Fase 7 Com Vp = 0,668 confirmado, o XHGG502 foi mudado para amostragem de 400 MHz com largura de pulso de 0,05μS para resolução máxima.e Fase-C (saudável)O traço da fase B apresentou uma reflexão de polaridade negativa pronunciada a uma distância medida pelo cursor de 1 830 m da extremidade do ensaio, indicando uma derivação de baixa resistência (curto a terra) nessa posição.O coeficiente de reflexão de -0.72 confirmou uma falha de terra quase sólida com resistência à falha estimada em 8-15Ω. Os traços de Fase A e Fase C serviram como linhas de base de comparação diferencial,Destacando claramente a anomalia na Fase B..
Passo 8 Verificação de flashover de alta tensão (DECAY).Para confirmar a localização da falha em condições de avaria dinâmica, o acoplador de pulso (40 kV DC nominal) foi ligado entre o XHGG502 e o condutor de fase B.Uma fonte de alta tensão de CC foi aumentada para 18kV a 1kV/sA 14,2 kV, uma descarga acústica foi ouvida do cabo a falha tinha quebrado. O XHGG502, operando em modo de amostragem automática contínua, capturou a forma de onda de flashover transitória.A medição do cursor no rastro de oscilação de decaimento confirmou a distância de falha em 1O valor de 0,831 m, dentro de 0,1% da medição do pulso LV, fornece uma confirmação de duplo método adequada para a autorização de escavação.
Passo 9 ¢ Captura de múltiplos disparos ARC.Com a falha ionizada, o modo multi-tiro do ARC foi ativado.O instrumento desencadeou automaticamente a fonte de alta tensão e capturou oito pulsos de reflexão de arco sucessivos dentro de uma janela de 2 segundosTodos os oito traços superpostos com leituras de distância de falha entre 1.829m e 1.832m (média 1,830Estes dados forneceram confiança estatística para a equipe de escavação e foram exportados como uma sobreposição PNG multi-traça para o relatório final.
Passo 10 Healthy Circuit Baseline Acquisition.Para os 12 circuitos sem falha, foi adquirida uma assinatura TDR de pulso LV completa na amostragem de 100 MHz (resolução adequada para tendências de linha de base).data, hora, definição de Vp, nome do operador e temperatura ambiente (28,6°C no momento do ensaio).Estas assinaturas de linha de base foram armazenadas para futuras comparações diferenciais. Qualquer falha subsequente nestes circuitos pode ser rapidamente identificada subtraindo a linha de base saudável do traço de falha..
Etapa 11 Todos os 14 registros de teste foram exportados do XHGG502 via USB 3.0 como arquivos de forma de onda CSV individuais e um relatório PDF consolidado gerado diretamente no instrumento.captura de tela de forma de onda com medições do cursor, parâmetros de ensaio (velocidade de amostragem, largura de pulso, Vp, configurações de ganho), metadados do cabo, condições ambientais e assinatura digital do operador.Os ficheiros CSV foram formatados com cabeçalhos de coluna compatíveis com o modelo de importação APK-AMS da PLN.
Etapa 12 Restauração e transferência do local.Todas as conexões de teste foram removidas das terminações dos cabos, a terra portátil foi removida por último, de acordo com o protocolo de segurança, as barreiras da zona de exclusão foram desmontadas.O PTW foi fechado na sala de controlo da subestação com a assinatura do supervisor do turnoFoi apresentado um briefing verbal preliminar ao gestor de activos do PLN,e o pacote de relatório de teste digital foi enviado por e-mail para a equipe de engenharia PLN através da conexão 4G integrada do XHGG502 antes de deixar o local.
As tabelas a seguir resumem os principais dados de diagnóstico recolhidos durante a campanha da Subestação Cawang.
| Resultados de localização da falha do cabo CB-07 (Feeder: Cawang ?? Kampung Melayu) | ||
|---|---|---|
| Parâmetro | Pulso LV (TDR) | HV Flashover (DECAY) |
| Distância de falha do fim do ensaio | 1,830m | 1,831m |
| Tipo de falha | Fase-B para Terra, baixa resistência | |
| Coeficiente de reflexão medido | -Não.72 | N/A (transiente) |
| Resistência à falha estimada | 8-15Ω | Dinâmico (1,2Ω a 14,2 kV BDV) |
| Tensão de ruptura | N/A | 14.2 kV DC |
| Resistência de isolamento a 5 kV | 18MΩ (fase-B), PI = 1.1 | |
| Fase de saúde IR (Fase-A / Fase-C) | 4,820MΩ / 5,100MΩ, PI > 4.0 | |
| Velocidade de propagação (calibrada) | 0.668 (XLPE 12/20 kV) | |
| Método de confirmação | Método duplo (TDR + DECAY), Δ = 1m (0,05%) | |
| CB-03 Resumo de diagnóstico de tomografia computadorizada e interruptor de circuito | ||
|---|---|---|
| Ponto de ensaio | Valor medido | Padrão / Limite |
| Erro da taxa de tomografia computadorizada (CB-03, fase-B) | -2,8% a 100% em | Classe 0 da IEC 61869-2.5: ± 0,5% |
| CT Carga secundária | 18.7 VA | Classificado: 15 VA (125% do valor nominal) |
| CT Excitação Voltagem do ponto do joelho | 412 V | IEC 61869-2: ≥ 380V (classe PX) |
| CB B-02 Horário de abertura | 58ms | Rateado: 50 ms; limite IEEE C37.09: 60 ms |
| CB B-02 Horário de encerramento | 82ms | Nomenclatura: 75 ms; tolerância ± 10% |
| SF6 Densidade de gás (B-02) | 00,62 MPa a 20 °C | O valor nominal: 0,70 MPa; o alarme: 0,58 MPa. |
| Transformador T2 DGA ¢ Etileno/Acetileno | 3.2:1 | IEEE C57.104: falha térmica > 500°C |
| Transformador T2 DGA ️ Gás combustível total dissolvido | 2,840 ppm | IEEE C57.104 Condição 3: > 2500 ppm |
A confirmação da distância de falha de dois métodos no CB-07 com apenas um metro de desvio entre as medições TDR e DECAY ao longo de 2,O cabo de 840 metros forneceu o nível de confiança necessário para que o PLN autorizasse uma escavação de precisão na cadeia 1A escavação revelou uma articulação de cabo danificada mecanicamente onde uma pilha de construção tinha raspado a bainha externa durante obras civis adjacentes três anos antes,permitindo a entrada gradual de umidade que eventualmente formou o caminho da terra de baixa resistência detectada em nossas medições.
A campanha de diagnóstico da subestação de Cawang produziu os seguintes resultados operacionais para o PLN:
Erros comuns a evitar.O erro mais frequente que observamos na detecção de falhas de cabos subterrâneos baseados em TDR é o uso de um valor Vp padrão sem calibração no local.668 diferia do valor da ficha de dados do fabricante do cabo de 0.67 por apenas 0,3%, mas esta diferença de 0,002 traduziu-se num erro de 6 metros sobre 3 km suficiente para perder uma articulação enterrada por dois comprimentos de escavação.Nunca confie apenas na folha de dadosUm segundo erro comum é tentar um teste de flashover HV sem primeiro verificar se a resistência de isolamento do cabo pode suportar com segurança a tensão aplicada.A nossa pré-verificação IR de 5kV no CB-07 Fase-B identificou a leitura de 18MΩ, que era adequado para flashover controlado a 14,2 kV, mas teria sido perigoso em um cabo com IR inferior a 1MΩ.
Considerações ambientais.O clima tropical de Jacarta apresenta desafios específicos para testes de cabos de energia.A condensação nas superfícies dos conectores BNC pode introduzir artefatos de reflexão que imitam falhas de cabo de baixa amplitudeMitigámos isto aplicando graxa dielétrica em todas as ligações BNC e usando conectores com botas IP65. The afternoon thunderstorm that occurred during Day 2 of testing forced a 90-minute suspension while we moved equipment under the substation canopy — the XHGG502's IP54 rating provided adequate protection against wind-driven rain during the brief exposure, mas não recomendamos a operação contínua em precipitação sem abrigo adicional.
Requisitos de segurança para além do protocolo padrão.Embora a SOP-02-P2 do PLN abranja os procedimentos normais de LOTO e de aterragem,implementamos duas medidas de segurança adicionais com base na nossa experiência com o trabalho de campo de pré-localização de falhas de cabo nas subestações do Sudeste AsiáticoPrimeiro, we verified the absence of induced voltage on the disconnected cable using a non-contact voltage detector before and after portable earth application — the 150kV GIS busbar's electromagnetic field can induce 50-200V on parallel de-energized 20kV cables over the 2Em segundo lugar, durante os testes de HV flashover, colocámos um observador de segurança com um gancho de salvamento no perímetro da área de teste.equipado com um rádio bidirecional num canal separado do canal da equipa de ensaio para evitar interferências de comunicação durante os eventos de descarga.
P1: O que é um localizador de falhas de cabo TDR e como funciona?
A Time Domain Reflectometer (TDR) transmits a low-voltage electrical pulse into a cable and measures the time required for any reflection to return from an impedance discontinuity — such as an open circuitAo saber a velocidade de propagação do pulso através do isolamento do cabo, o instrumento calcula a distância exata até a falha.Instrumentos modernos como o XHGG502 alcançam 0Resolução de 0,3 metros por amostragem a 400 MHz, capturando reflexos que os instrumentos mais lentos perdem.
Q2: Que tipos de cabos pode o XHGG502 testar o pré-localizador de falhas de cabos?
O XHGG502 é compatível com cabos de alimentação XLPE, PILC (papel isolado coberto de chumbo), EPR e PVC isolado até 35kV, bem como cabos de controle, cabos de comunicação,e circuitos de iluminação de ruaA impedância de saída selecionável (25-120Ω) e a largura de pulso ajustável (0,05μS-2μS) permitem uma combinação ótima com uma ampla gama de construções de cabos e áreas de secção transversal.
P3: Em que se diferencia a medição ARC multi-shot da medição TDR padrão?
Standard TDR uses a single low-voltage pulse and may not generate a detectable reflection from high-resistance faults (>500Ω) because the pulse energy is insufficient to break down the oxide or carbonized layer at the fault pointA tecnologia ARC multi-shot aplica uma onda de alta tensão para ionizar a lacuna de falha, em seguida, dispara o pulso TDR durante a janela condutora do arco.O instrumento captura automaticamente vários eventos de arco sucessivos (até oito tiros) e sobrepõe as marcas, melhorando drasticamente a fiabilidade da identificação de falhas em falhas intermitentes e de alta impedância.
Q4: Qual é a distância máxima de ensaio para a detecção de falhas de cabos subterrâneos?
O XHGG502 suporta distâncias de teste de até 80 km, embora o limite prático dependa do tipo de cabo, condição e magnitude do reflexo da falha.Em cabos isolados por XLPE com características de atenuação baixas (normalmente < 1.5dB/km na frequência de ensaio), as distâncias superiores a 50 km são de rotina alcançáveis.
P5: O XHGG502 é adequado para testes em linha real?
O XHGG502 foi projetado para testes em cabos isolados, só sem energia e só com terra.Tentar conectar a saída de pulso a um cabo energizado irá danificar o circuito de proteção de entrada do instrumento e criar um grave perigo de arco-flashVerifique sempre o isolamento utilizando um detector de tensão qualificado antes de ligar qualquer localizador de falhas de cabo, independentemente das alegações do fabricante.
Q6: Quanto tempo demora um teste típico de localização de falhas de cabo?
Para um circuito de um único cabo com parâmetros conhecidos (tipo de cabo, comprimento e fase saudável disponível para calibração Vp), uma pesquisa completa do TDR de pulso LV pode ser concluída em 15-20 minutos.A adição de flashover HV e verificação multi-shot ARC estende o tempo de ensaio para aproximadamente 45-60 minutos por fase com falhaA campanha da subestação de Cawang, que abrangeu 14 circuitos, incluindo um circuito com falhas com verificação de dois métodos, foi concluída em 18 horas por uma equipe de duas pessoas.
Q7: Que formação é necessária para operar o XHGG502?
Os operadores devem possuir uma compreensão fundamental dos princípios da reflectometria de domínio temporal, dos tipos de construção de cabos e dos protocolos de segurança elétrica para ambientes de subestações.Os engenheiros com um bacharelado em engenharia elétrica e um ano de experiência em testes de campo podem obter proficiência em dois dias de treinamento prático. O XZH TEST fornece um programa de formação abrangente para os operadores que abrange a configuração do instrumento, a calibração Vp, os testes de vários métodos, a interpretação da forma de onda e a geração de relatórios.
P8: O XHGG502 pode testar cabos submarinos ou submarinos?
Sim, o instrumento suporta a localização de falhas em cabos de energia submarinos dentro de sua capacidade de alcance de 80 km. A consideração chave para o diagnóstico de cabos submarinos são as características de atenuação do cabo,que variam significativamente em função do tipo de isolamento (XLPE, EPR ou papel impregnado em massa) e se o cabo incorpora um elemento de fibra óptica integrado.Recomendamos uma avaliação preliminar da atenuação antes de se comprometer com uma campanha de localização de falhas.
P9: Como os resultados dos ensaios são documentados e partilhados com as partes interessadas?
O XHGG502 gera relatórios de teste em PDF diretamente no instrumento, incluindo capturas de tela de forma de onda com medições do cursor, resumos de parâmetros de teste, metadados de cabo, condições ambientais,e assinaturas digitais do operadorOs dados de forma de onda também podem ser exportados como arquivos CSV para integração com software de análise de terceiros ou bancos de dados de gerenciamento de ativos, como APK-AMS, Maximo ou SAP PM.A conectividade WiFi e 4G integrada permite a distribuição imediata de relatórios por e-mail para as partes interessadas remotas do local de ensaio.
Q10: Que garantia e suporte pós-venda fornece a XZH TEST?
Cada XHGG502 inclui uma garantia do fabricante de 12 meses que cobre peças e mão-de-obra, com pacotes de garantia estendida de até 36 meses disponíveis.pacotes de baterias, módulos de impressora) em nossa sede em Xi'an, China, com expedição de 48 horas.com apoio de emergência após o horário de trabalho para campanhas críticas de detecção de falhas.