Guasti comuni degli scaricatori di sovratensione, analisi delle cause e principi di intervento

Scoprite i guasti più comuni degli scaricatori di sovratensione, le relative cause e i principi di intervento: una guida pratica per una protezione affidabile contro le sovratensioni.

Rockwill

Campo: Produzione

10Year<

China

Aggiungici su Google

Questo documento tratta principalmente dei comuni scaricatori di sovratensione in ossido metallico (MOA), coprendo anche le tipiche caratteristiche di guasto degli scaricatori a valvola e con spinterometro.

Le caratteristiche di guasto, gli elementi di prova e i criteri di valutazione possono variare tra i diversi tipi strutturali, livelli di tensione e produttori. In pratica, si farà riferimento alla documentazione tecnica dell'apparecchiatura, alle procedure operative in sito e agli standard pertinenti.

Avviso di sicurezza: Questo documento è destinato esclusivamente all'apprendimento delle conoscenze e come riferimento per la manutenzione e non costituisce istruzioni operative in sito. Quando sono coinvolti la disalimentazione, l'isolamento, la manutenzione, i test o la gestione dei guasti, devono essere rigorosamente seguite le procedure in sito, le misure di sicurezza e i processi di approvazione dell'unità responsabile.

Scaricatori di sovratensione

1. Corrente di dispersione anomala

La corrente di dispersione è l'indicatore principale che riflette le condizioni del disco valvola interno. In condizioni normali di funzionamento, lo scaricatore lascia passare solo una corrente di dispersione di livello microampere alla frequenza di rete. Le variazioni anomale della corrente di dispersione indicano spesso difetti interni.

Manifestazioni di guasto

Il monitor online indica un aumento anomalo, una deviazione a fondo scala, una diminuzione o una lettura zero della corrente di dispersione
Valori trifase sbilanciati o il monitor emette un allarme di superamento dei limiti dei dati

Cause possibili

Grave contaminazione dell'isolamento esterno, che causa un aumento della corrente di dispersione superficiale
Invecchiamento del disco valvola interno, caratteristiche non lineari degradate, aumento delle perdite di potenza
Guasto della guarnizione che porta all'ingresso di umidità interna, riduzione delle prestazioni di isolamento
Inclinazione dell'anello di guardia che causa una variazione della capacità equivalente e un aumento della corrente capacitiva
Guasto dello strumento di monitoraggio, cavo di schermatura in corto circuito o cavo di collegamento interrotto
Degradamento dell'isolamento di base che causa un'anomalia nella derivazione della corrente

Metodi di valutazione

Verifica incrociata con amperometro a pinza per escludere guasti dello strumento
Utilizzare un tester dedicato per misurare la corrente totale e la corrente resistiva; confrontare la deviazione trifase e la variazione rispetto ai valori precedenti
Combinare con la termografia a infrarossi per analizzare in modo completo la distribuzione del campo termico e la tendenza della temperatura
Controllare il funzionamento del contatore di scarica per determinare se si è verificato un funzionamento anomalo

Criteri e principi di gestione

I criteri della corrente di dispersione sono classificati in tre livelli di gravità con corrispondenti requisiti di gestione:

Avviso di anomalia (attenzione richiesta se si verifica una qualsiasi condizione):

La variazione dei dati di monitoraggio online supera il 10%
La variazione improvvisa della corrente totale supera il 20% del valore iniziale
Lo sbilanciamento della corrente di dispersione trifase supera il 15%

→ Azione: Rafforzare il monitoraggio, abbreviare l'intervallo di pattugliamento, organizzare un test offline se necessario

Difetto grave:

La lettura della corrente di dispersione supera 1,2 volte il valore iniziale
La componente della corrente resistiva supera il 30% (criteri specifici secondo la documentazione tecnica dell'apparecchiatura e la Specifica tecnica per l'ispezione sotto tensione delle apparecchiature elettriche)

→ Azione: Registrare come difetto grave, segnalare al centro di dispacciamento e alla manutenzione, organizzare un'ispezione offline il prima possibile

Difetto critico:

La lettura della corrente di dispersione supera 1,4 volte il valore iniziale

→ Azione: Segnalare immediatamente al dispacciamento, richiedere la messa fuori servizio

Criteri di valore assoluto (per prove fuori servizio):

A 0,75 volte la tensione di riferimento in corrente continua: corrente totale < 1 mA, componente resistiva ≤ 30%

Altri requisiti di gestione:

Lettura zero: picchiettare delicatamente lo strumento per verificare se è bloccato; se non recuperabile, registrare il difetto e sostituire il dispositivo di monitoraggio
I criteri specifici devono seguire la documentazione tecnica dell'apparecchiatura, le procedure operative del sito e gli standard pertinenti

2. Riscaldamento anomalo del corpo

In condizioni operative normali, il riscaldamento dello scaricatore è minimo. Quando i dischi valvola interni invecchiano o diventano umidi, le perdite di potenza aumentano significativamente, manifestandosi come un aumento anomalo della temperatura.

Manifestazioni del guasto

Aumento di temperatura generale o locale; punti caldi generalmente vicino alla parte superiore con distribuzione irregolare
Gli scaricatori multipli mostrano un gradiente di temperatura anomalo dall'alto verso il basso

Cause possibili

Invecchiamento dei dischi valvola interni → caratteristiche non lineari degradate, aumento delle perdite di potenza, distribuzione irregolare della tensione
Ingresso di umidità interna → aumento della corrente di dispersione superficiale → riscaldamento aggiuntivo

Metodi di valutazione

Rilevamento periodico con termocamera a infrarossi; preferire condizioni ambientali stabili senza forte interferenza solare
Combinare con mappe termiche storiche e confronto con apparecchiature simili
Non valutare i difetti interni basandosi su un singolo risultato a infrarossi; combinare con prove fuori servizio per una valutazione completa

Criteri e principi di gestione

Criteri di rilevamento a infrarossi in tre livelli di gravità:

Difetto generale:

Differenza di temperatura > 0,5 K
→ Azione: Registrare il difetto, rafforzare il monitoraggio

Difetto grave:

Differenza di temperatura > 1 K
Differenza di temperatura tra le fasi > 1 K (valutata come anomalia interna)
Differenza di temperatura relativa a infrarossi ΔTmax ≥ 30%
→ Azione: Registrare il difetto grave, segnalare al dispacciamento e alla manutenzione, organizzare l'ispezione fuori servizio il prima possibile

Difetto critico:

Aumento di temperatura locale > 5 °C sopra l'ambiente
Differenza di temperatura con le apparecchiature circostanti > 10 °C
→ Azione: Ispezione immediata con smontaggio; segnalare immediatamente al dispacciamento, richiedere la messa fuori servizio

Altri requisiti di gestione:

Segnalare immediatamente il riscaldamento anomalo al dispacciamento e alla manutenzione; richiedere l'ispezione fuori servizio se necessario
Mantenere un'adeguata distanza di sicurezza quando ci si avvicina allo scaricatore; privilegiare l'osservazione a infrarossi da remoto
Ciclo di rilevamento a infrarossi secondo le procedure operative del sito e le specifiche tecniche di rilevamento a infrarossi

3. Guasti dell'isolamento esterno e dell'aspetto

iee-business

L'isolamento esterno è la prima linea di difesa contro gli attacchi ambientali; i danni influenzano direttamente il funzionamento sicuro.

Manifestazioni dei guasti

Involucro in porcellana o involucro composito: crepe, fratture, danni, ombrelloni mancanti, tracce di erosione elettrica
Superficie dell'isolamento esterno: tracce di scarica, scintille, scariche visibili di notte
Ombrelloni in gomma siliconica: danni, deformazioni, crepe da invecchiamento
Fenomeni di flashover da inquinamento o flashover da ghiaccio

Cause possibili

Condizioni meteorologiche avverse (fulmini, grandine, accumulo di ghiaccio) che causano danni meccanici
Grave contaminazione della superficie → distribuzione irregolare della tensione → scarica locale
Accumulo di ghiaccio o ponti di ghiaccioli → ridotta resistenza dell'isolamento

Principi di gestione

Classificate in base alla gravità delle crepe:

Crepe minori, nessuna scarica: registrare il difetto, rafforzare il monitoraggio dei pattugliamenti
Crepe grandi o presenza di scariche: segnalare immediatamente al dispacciamento, richiedere l'interruzione e la sostituzione
Crepe trovate durante un temporale: mantenere il funzionamento se possibile; gestire dopo il passaggio del temporale

Altri requisiti:

Se la sostituzione non è immediatamente possibile: applicare vernice o resina epossidica come barriera temporanea contro l'umidità sulle crepe
Pulire prontamente la contaminazione della superficie; flashover grave → richiedere l'interruzione per la gestione
Pattugliamento speciale post-evento di ghiaccio: controllare l'accumulo di ghiaccio sull'isolamento esterno e i ponti di ghiaccioli
Mantenere la distanza di sicurezza durante il pattugliamento

4. Esplosione o rottura dello scaricatore

Forma di guasto più grave; spesso accompagnata dall'intervento della protezione del sistema; richiede una gestione di emergenza.

Manifestazioni dei guasti

Esplosione del corpo dello scaricatore, fumo, incendio
Il sistema di monitoraggio emette segnali di intervento della protezione e di scatto dell'interruttore
Isolamento esterno delle apparecchiature adiacenti possibilmente danneggiato

Cause possibili

Guasto a terra monofase in un sistema con neutro isolato → la tensione della fase sana sale alla tensione di linea per un periodo prolungato → sovratensione sostenuta sullo scaricatore → rottura termica
Sovratensione da ferrorisonanza del sistema → la scarica dello scaricatore brucia gli elementi interni
Scarsa prestazione di estinzione dello spinterometro → riaccensione dopo l'intervento che brucia i dischi valvolari
Scarsa tenuta → umidità interna → degradazione delle caratteristiche elettriche → rottura termica

Principi di gestione

Registrare gli allarmi del sistema di monitoraggio e gli interventi delle protezioni; ispezionare i danni alle apparecchiature in loco
Causato un guasto a terra permanente: vietare l'uso del sezionatore per rimuovere lo scaricatore difettoso
Nessun guasto a terra permanente: dopo il temporale, aprire il sezionatore della fase difettosa per rimuovere e sostituire
Esplosione polverizzante: ispezionare anche i danni all'isolamento esterno delle apparecchiature adiacenti
Tutte le operazioni secondo le istruzioni del dispacciamento; nessuna operazione non autorizzata

5. Ingresso di umidità interna

Il guasto della tenuta è la causa principale dell'umidità interna; le prestazioni dell'isolamento e le caratteristiche elettriche si degradano gravemente dopo l'ingresso di umidità.

Manifestazioni di guasto

La resistenza di isolamento diminuisce in modo significativo
La tensione di scarica a frequenza industriale diminuisce
La corrente di conduzione aumenta in modo significativo o mostra un aumento notevole rispetto ai valori precedenti
Il fattore di perdita dielettrica tanδ aumenta (dovrebbe essere < 0,05)
Allo smontaggio: isolamento del nucleo invecchiato fino a diventare giallo-marrone, depositi oleosi; la smaltatura sul lato del disco valvolare appare opaca e perde lucentezza

Cause possibili

Dadi di serraggio superiori allentati, guarnizione di tenuta invecchiata/crepata
Crepe o soffiature nell'alloggiamento in porcellana
Foro di prova inferiore non saldato in modo sicuro
Sigillante per il collegamento della flangia inefficace
Accumulo di acqua alla base → infiltrazione di umidità

Principi di intervento

Sostituire le guarnizioni di tenuta invecchiate; assicurarsi che la struttura di tenuta sia correttamente alloggiata durante il rimontaggio
Saldare saldamente i fori di tenuta inferiori; sigillare le crepe nella porcellana
Aggiungere fori di drenaggio se si verifica un accumulo di acqua alla base
Utilizzare sigillante impermeabile di alta qualità
Eseguire test di isolamento post-riparazione per confermare che le prestazioni siano conformi agli standard

iee-business

6. Guasti di messa a terra e di connessione

L'affidabilità del sistema di messa a terra influisce direttamente sull'efficacia della protezione degli scaricatori e sulla sicurezza del personale.

Manifestazioni di guasto

Discesa di messa a terra: corrosione, frattura, allentamento, distacco
Giunzioni dei conduttori: allentamento, riscaldamento, scolorimento
Discesa: trefoli rotti, troppo tesa o troppo lenta
Anello di equalizzazione: spostamento, deformazione, corrosione, tracce di scarica

Principi di intervento

Punti di connessione: utilizzare saldatura o compressione; evitare avvolgimento/legatura
Lunghezza di sovrapposizione del conduttore di messa a terra: 2× larghezza dell'acciaio piatto o 6× diametro dell'acciaio tondo
Dal morsetto di messa a terra al morsetto di messa a terra dell'apparecchiatura protetta: connessione breve e rettilinea → dispersore e maglia di terra
Dallo scaricatore alla maglia di messa a terra principale: discesa più breve possibile; installare messa a terra concentrata nelle vicinanze
Qualificazione della resistenza di messa a terra secondo le specifiche tecniche pertinenti e le procedure del sito (varia in base al livello di tensione, al tipo di apparecchiatura e alle condizioni della stazione)
Segnalare immediatamente i conduttori rotti/distaccati alla dispatch; gestire secondo le procedure

iee-business

7. Suoni anomali interni

Gli scaricatori non dovrebbero emettere suoni anomali sotto la normale tensione a frequenza industriale; qualsiasi suono anomalo indica un possibile grave difetto interno.

Manifestazioni di guasto

Suoni anomali interni, rumori di scarica o suoni irregolari
Odore anomalo o odore di bruciato proveniente dall'apparecchiatura

Cause possibili

Danni ai componenti interni, rottura del disco valvola o scarica interna

Principi di gestione

Segnalare immediatamente al dispacciamento; adottare misure di fuori servizio secondo le procedure; notificare la manutenzione
Sotto la tensione a frequenza di rete, l'interno dello scaricatore non dovrebbe presentare suoni anomali; la loro presenza indica un possibile danno; principio: non si deve continuare il funzionamento
È severamente vietato avvicinarsi per ispezione senza autorizzazione

8. Requisiti di manutenzione preventiva

Ispezione di pattugliamento

Tipo di ispezione	Contenuto principale
Ispezione di routine	Controllare conduttori, giunti, anelli di schermatura, porcellana, guarnizioni, discese di terra, dispositivi di monitoraggio, contatori di scarica
Ispezione speciale post-temporale	Controllare i registri di funzionamento dei contatori, le tracce di scarica superficiale/flashover, le connessioni dei conduttori
Post-vento forte/tempesta di sabbia	Controllare le connessioni dei conduttori, l'oscillazione degli scaricatori verticali
Condizioni di nebbia/foschia	Concentrarsi sulla contaminazione della porcellana e sulla scarica a corona
Condizioni di accumulo di ghiaccio	Controllare l'accumulo di ghiaccio sull'isolamento esterno e il ponticellamento dei ghiaccioli
Neve abbondante	Rimuovere prontamente l'accumulo di neve sui conduttori e i ghiaccioli

Criteri di anomalia del contatore di scarica:

Funzionamento senza sovratensione di sistema: controllare i registri di sistema, valutare se si tratta di un falso intervento
Funzionamento frequente: verificare se lo scaricatore ha subito un'anomalia
Nessun funzionamento: verificare se il contatore è bloccato o danneggiato
Interno del contatore bruciato/annerito: registrare il difetto, sostituire il contatore, verificare le condizioni dello scaricatore

Rilevamento UV:

La telecamera UV rileva le scariche parziali sulla superficie dell'isolamento esterno; ottimale di notte o in ambiente buio
Scarica anomala rilevata: combinare con test a infrarossi e offline per una valutazione completa

Prove preventive

Voce di prova	Tipo applicabile	Criteri
Resistenza di isolamento	Scaricatori ≥ 35 kV	Generale: < 2500 MΩ = anomalo; rapporto di assorbimento K = R60s/R15s < 1,3 = anomalo. Tipo DFS ecc. con requisiti speciali: secondo la documentazione tecnica dell'apparecchiatura
Corrente di dispersione	Tipo FZ	Corrente conduttiva > 0,6 mA o aumento significativo rispetto al valore precedente = anomalo
Corrente di dispersione	Altri tipi	Secondo la documentazione tecnica dell'apparecchiatura e le procedure di prova
Tensione di riferimento	≥ 110 kV	Calo > 10% rispetto al valore iniziale/specificato; se l'invecchiamento è confermato → si raccomanda la dismissione
Deviazione della tensione di riferimento in CC	Tutti i tipi	Deviazione entro ±5%
Tensione di riferimento	Tutti i tipi	Tensioni di riferimento alla frequenza di rete e in CC secondo le condizioni tecniche del prodotto; deviazione consentita rispetto ai valori misurati dal produttore secondo gli standard pertinenti
Fattore di perdita dielettrica	Tutti i tipi	tanδ < 0,05; aumenta significativamente in presenza di umidità
Ciclo di prova	Tutti i tipi	Secondo le procedure operative del sito e le procedure di prova preventiva

Rilevamento a infrarossi

Livello di tensione	Ciclo di rilevamento
Tutti i livelli di tensione	Secondo le procedure operative del sito e le specifiche tecniche per il rilevamento a infrarossi
Nuove installazioni e riattivazione dopo revisione di classe A/B	Secondo le procedure pertinenti entro i tempi specificati per misurazioni di precisione

Note di rilevamento:

Rilevare preferibilmente in notti limpide; evitare interferenze da riflessione solare
Analisi dei dati: confronto longitudinale — confrontare le tendenze delle mappe termiche della stessa apparecchiatura in periodi diversi
Non giudicare i difetti interni basandosi solo su un singolo risultato a infrarossi; combinare con test offline per un giudizio completo

iee-business

9. Flusso di base per il giudizio dei guasti

Alla scoperta di un'anomalia, valutare innanzitutto se la sicurezza è a rischio:

Sicurezza a rischio (ad es., esplosione, incendio, suono di scarica interna, corrente di dispersione > 1,4×): Segnalare immediatamente al dispacciamento, adottare misure di fuori servizio
Sicurezza non a rischio: Registrare il fenomeno → Verifica incrociata dei dati di monitoraggio → Ispezione visiva → Rilevamento a infrarossi → Test offline se necessario → Registrare e gestire in base al livello di difetto (Generale / Grave / Critico)

Modificato da：Noah

Dai una mancia e incoraggia l'autore!

Argomenti:

Parafoudre

Commenti

Condividi la tua domanda o prospettiva

Guasti comuni degli scaricatori di sovratensione, analisi delle cause e principi di intervento

1. Corrente di dispersione anomala

Manifestazioni di guasto

Cause possibili

Metodi di valutazione

Criteri e principi di gestione

Avviso di anomalia (attenzione richiesta se si verifica una qualsiasi condizione):

Difetto grave:

Difetto critico:

Criteri di valore assoluto (per prove fuori servizio):

Altri requisiti di gestione:

2. Riscaldamento anomalo del corpo

Manifestazioni del guasto

Cause possibili

Metodi di valutazione

Criteri e principi di gestione

Difetto generale:

Difetto grave:

Difetto critico:

Altri requisiti di gestione:

3. Guasti dell'isolamento esterno e dell'aspetto

Manifestazioni dei guasti

Cause possibili

Principi di gestione

Altri requisiti:

4. Esplosione o rottura dello scaricatore

Manifestazioni dei guasti

Cause possibili

Principi di gestione

5. Ingresso di umidità interna

Manifestazioni di guasto

Cause possibili

Principi di intervento

6. Guasti di messa a terra e di connessione

Manifestazioni di guasto

Principi di intervento

7. Suoni anomali interni

Manifestazioni di guasto

Cause possibili

Principi di gestione

8. Requisiti di manutenzione preventiva

Ispezione di pattugliamento

Criteri di anomalia del contatore di scarica:

Rilevamento UV:

Prove preventive

Rilevamento a infrarossi

9. Flusso di base per il giudizio dei guasti

Commenti

Correlati Conoscenza