Mga Defecto sa Insulasyon at Mga Paraan ng Pagsusuri ng Voltage na Matitiis para sa UHV Oil-immersed Reactors

1 Pagsisiyasat ng mga Defekto sa Insulasyon sa UHV Oil - immersed Reactors

Ang mga pangunahing hamon sa operasyon ng mataas na boltyeheng oil - filled reactors ay kasama ang mga insulasyong pagkakamali, magnetic leakage heating ng iron - core, vibration/tunog, at pagtulo ng langis.

1.1 Insulasyong Pagkakamali

Ang mga parallel - connected reactors, kapag konektado sa primary coil ng pangunahing grid at ginamit, ay gumagana nang may buong lakas sa mahabang panahon. Ang patuloy na mataas na boltyeheng nagdudulot ng mataas na temperatura ng operasyon, nagpapabilis ng pagtanda ng mga materyales ng insulasyon ng coil at langis. Mga potensyal na pagkakamali: ground insulation breakdown ng coil, inter - layer short - circuits. Ang three - phase reactors din ay may panganib ng phase - to - phase insulation breakdown.

1.2 Iron - Core Magnetic Leakage Heating

Ang mga air gaps ay nagpapataas ng magnetic leakage density ng mga reactors kumpara sa transformers. Malapit sa iron core, yoke, at suporta ng coil, ang leakage intensity ay ilang beses na mas mataas kaysa sa transformers. Ang leakage sa pamamagitan ng silicon steel ay nagdudulot ng karagdagang energy loss at lokal na sobrang init, lalo na sa lugar kung saan ang leakage ay tumatawid pababa sa iron yoke (halimbawa, clamping irons, steel sheets). Isang pangunahing hamon para sa mga oil - immersed reactors sa UHV grids.

1.3 Vibration at Tunog

Ang mga air gaps ay naghihiwa ng magnetic path ng reactor sa mga rehiyon na may independiyenteng magnetic poles. Ang pagbabago ng pole - attraction ay nagdudulot ng vibration. Ang iron - core, gasket, at yoke framework maaaring magtrigger ng mechanical resonance, nagpapataas ng reactor vibration/tunog kumpara sa transformers. Ang mga pagkakamali tulad ng gas - relay misoperation, aluminum - sheet fractures, insulation wear, core - sheet loosening, at core - limit - device discharges ay resulta ng matagal na vibration. Ang tunog ay malapit na nauugnay sa core vibration.

1.4 Pagtulo ng Langis

Ang pagtulo ng langis ay nagdudulot ng hindi matatag na operasyon, polusyon sa kapaligiran, at panganib sa kaligtasan. Ang mga domestic at imported oil - immersed reactors ay karaniwang nagtutulo ng langis, dahil sa mahinang kontrol ng proseso ng mga manufacturer at vibration sa transport/operasyon na nagpapalala ng pagtulo.

2 Prinsipyo at Katangian ng Dalawang Withstand Voltage Test Methods
2.1 Series Resonance Withstand Voltage Test Method

Ang series resonance withstand voltage test method ay isang napakapambihirang estratehiya para sa deteksiyon ng insulasyon ng mataas na boltyeheng electrical equipment. Ito ay nagpapakita ng hindi mapapalitan na utilidad, lalo na sa on - site insulation assessment ng mga reactors sa ultra - high - voltage substations. Ang teknolohiya na ito ay pangunahing nagpapahiwatig ng epekto ng pagbuo ng relatibong mataas na test voltage kahit na may maliit na power supply capacity, sa pamamagitan ng resonance cooperation sa pagitan ng inductive impedance ng reactor at capacitive impedance ng compensation capacitor sa isang tiyak na frequency. Ang prinsipyong ito ay ipinapakita sa Figure 1. Ang pangunahing katangian ng paraang ito ay sumusunod:

• Maliit na test capacity. Sa resonance state, ang loop impedance ay bumababa sa minimum. Kaya, ang aktwal na kinakailangang test power supply capacity ay lamang isang maliit na bahagi, mas mababa kaysa sa buong lakas na kinakailangan upang lumikha ng test voltage. Ito ay partikular na angkop para sa on - site use, lalo na sa mga kapaligiran kung saan ang power supply capacity ay limitado.

• Mataas na output voltage. Sa resonance conditions, ang power supply ay maaaring lumikha ng isang voltage na sumasaklaw sa mataas na test requirements kahit sa isang relatibong mababang frequency. Ito ay nagbibigay ng kondisyon para sa on - site insulation assessment ng ultra - high - voltage reactors.

• Magandang waveform quality. Ang series resonance test ay maaaring siguruhin ang output ng isang stable sine waveform sa isang tiyak na power supply frequency, na efektibong binabawasan ang epekto ng harmonics sa test results at sinisiguro ang katumpakan ng test.

• Simple test equipment. Ang mga aparato na kailangan para sa test na ito ay relativamente simple, pangunahing binubuo ng variable - frequency power supply, excitation transformer, at tuning capacitor, etc., na pinapahusay ang on - site transportation at mabilis na installation.

• Mataas na seguridad. Kung ang test sample ay bumabagsak sa panahon ng series resonance test, ang loop ay agad nawawala sa resonance state, at ang power supply output current ay bababa nang mabilis, na efektibong binabawasan ang pinsala sa test sample at test equipment.

Sa kabuuan, ang mga pagsisiyasat sa insulasyong pagkakamali ay nagbibigay ng pangunahing datos para sa on - site insulation assessments ng substation - reactor, nagbibigay ng gabay sa pagpili ng test - method. Ang mga susunod na pag - aaral ay mago - optimize ng on - site assessment tech upang taasin ang katumpakan/reliability ng insulation - state evaluations para sa mataas na boltyeheng oil - filled reactors.

2.2 Oscillating Voltage Withstand Voltage Test Method

Ang oscillating voltage withstand voltage method ay isang madalas na ginagamit na paraan sa deteksiyon ng insulasyon para sa mga power systems. Ito ay nagpapakita ng natatanging kahalagahan, lalo na sa turn - to - turn withstand voltage detection ng dry - type air - core reactors. Ang teknolohiya na ito ay naglalapat ng mataas na frequency oscillating voltage waveforms sa test object upang magbigay ng voltage, na siyang nag - induce at nag - identify ng mga pagkakamali ng insulasyon system tulad ng partial discharges. Ang prinsipyong ito ay ipinapakita sa Figure 2. Ang pangunahing katangian ng voltage oscillating withstand voltage test at ang mga pangunahing factor na dapat isaalamin ay sumusunod:

• Detection principle: Ang test na ito ay umaasa sa mga katangian ng mataas na frequency oscillating waveforms. Sa pamamagitan ng paghahambing ng mga current waveforms ng test sample sa ilalim ng reference voltage at test voltage, ito ay nagtatasa kung ang kalagayan ng insulasyon ay ideal. Ang attenuation rate ng waveform at ang pagbabago ng zero - crossing points ay mga pangunahing parameter para sa pagsukat ng kalidad ng insulasyon.

• Test waveform: Ang oscillating waveform na nililikha ng paraang ito ay naglalaman ng maraming mataas na frequency components. Ang wavefront time nito ay mas maikli kaysa sa lightning impulse wavefront, na maaaring mabisang i - activate ang mga partial discharge signals dahil sa mga pagkakamali ng equipment.

• Test device: Ang mga aparato na kailangan para sa voltage oscillating withstand voltage test ay kasama ang DC power supply, charging capacitors, high - voltage silicon - controlled rectifier, trigger gap, wavefront resistor, etc. Ang istraktura nito ay medyo komplikado, at ito ay naglalayong mataas na hinihiling ang on - site test environment.

• Environmental factors: Ang voltage oscillating withstand voltage test ay napakasensitibo sa mga environmental factors tulad ng temperatura at humidity. Dapat itong maisagawa sa tiyak na kontroladong kondisyon upang matiyak ang katumpakan ng test results.

• Anti - interference performance: Dahil sa mataas na voltage at oscillation frequency na nililikha ng voltage oscillating withstand voltage test, ang mga hinihinging grounding at shielding effects ng test device at ang environmental conditions ng test system ay napakastrikto. Kailangan ng mabisa na anti - interference measures.

• Limitations: Ang voltage oscillating withstand voltage test ay may ilang limitasyon sa on - site applications para sa ultra - high - voltage reactors. Lalo na sa test ng mga reactors sa 1000kV level, ang umiiral na teknikal na paraan ay mahirap pasanin ang test requirements para sa mataas na voltage at malaking capacity.

3 Paghahambing ng Dalawang Withstand Voltage Test Methods

Sa on - site insulation performance evaluation ng mga mataas na boltyeheng oil - filled reactors sa mga substation, ang karaniwang tekniko ay kasama ang series resonance at oscillating voltage withstand voltage tests. Ang pag - aaral na ito ay naglalayong gawin ang malalim na paghahambing ng dalawang paraang ito, upang makahanap ng solusyon na mas angkop para sa on - site assessment ng mga ultra - high - voltage substation reactors.

• Equipment Requirements: Ang series resonance test ay umaasa sa variable - frequency power supplies, excitation transformers, at tuning capacitors. Ang oscillating voltage test naman ay nangangailangan ng DC power supplies, charging capacitors, at high - voltage silicon - controlled rectifiers. Ang unang paraan ay may mas simple at mas maliit na equipment, na nagpapahusay ng on - site operation.

• Test Conditions: Ang series resonance test ay mabuti ang nag - adapt sa on - site environments, na may mababang dependensiya sa mga factor tulad ng temperatura at humidity. Sa kabilang banda, ang oscillating voltage test ay naglalayong mas mahigpit na environmental demands upang matiyak ang katumpakan ng resulta.

• Test Procedures: Ang series resonance test ay relatibong simple, na nag - achieve ng resonance sa pamamagitan ng pag - adjust ng frequency ng variable - frequency power supply. Sa kabilang banda, ang oscillating voltage test naman ay nangangailangan ng presisyong kontrol sa paggawa at pag - attenuate ng voltage waveform.

• Result Determination: Ang series resonance test ay nag - simplify ng proseso sa pamamagitan ng frequency adjustment para sa resonance. Ang oscillating voltage test naman ay nangangailangan ng presisyong waveform control.

• Safety: Parehong paraan ang nag - ensure ng mataas na seguridad. Gayunpaman, ang series resonance test ay maaaring mabilis na bawasan ang voltage sa panahon ng sample breakdown, na minamaliit ang pinsala sa equipment at test setups.

Sa pamamagitan ng malalim na paghahambing ng mga experimental setup, on - site environment configurations, test procedures, at result - determination standards, ang series resonance withstand voltage test ay mas angkop para sa on - site insulation evaluation ng mga mataas na boltyeheng oil - filled reactors. Ito ay may simple na setup, malakas na adaptability, malinaw na test steps, madaling nakikilalang resulta, at mataas na seguridad. Sa kabilang banda, ang oscillating voltage test ay may mas mahigpit na environmental demands, mas komplikadong setup, at nagpapakita ng mga limitasyon sa praktikal na aplikasyon ng mga reactors. Kaya, ang pag - aaral na ito ay inirerekumenda ang pag - prioritize ng series resonance withstand voltage test para sa on - site insulation assessment ng mga mataas na boltyeheng oil - filled reactors sa mga substation.

4 Conclusion

Ang papel na ito una ay nag - investigate ng mga typical na insulasyong pagkakamali ng mga reactors at on - site insulation assessment technologies. Pagkatapos, para sa dalawang paraan ng insulasyong assessment ng reactors, ito ay ipinakilala ang basic principles at uri ng device ng series resonance withstand voltage test, kasama ang relevant na standards, principles, at detection logic ng oscillating voltage test. Sa pamamagitan ng paghahambing ng mga positibo at negatibong aspeto mula sa apat na aspeto (test equipment, on - site condition configuration, test procedures, at result - determination methods), ito ay naghahatid ng konklusyon na ang series resonance method ay mas angkop para sa on - site insulation assessment ng mga mataas na boltyeheng oil - filled reactors sa mga substation.