UHV мағынасындағы май-құрғаған реакторлар үшін изоляция дефекттері мен күресу напрямдасу тесті әдістері

1 UHV мағлұмдатын реакторларда изоляция дефекттерін зерттеу

Жоғары басқантық мағлұмдатылған реакторлардың жұмыс істеу уақытындағы негізгі кешіріктер - изоляциялық ақаулар, демір құйма магниттік сүзілу жылуы, вибрация/шум, мағлұм тереңдеу.

1.1 Изоляциялық ақаулар

Параллель түрде қосылған реакторлар, бастапқы тұтастыққа және негізгі тармакқа қосылып, ұзақ уақыт бойы толық өндірістік қуатта жұмыс істейді. Сызықтық басқантың ұзақтықтан қалуы жұмыс температурасын арттырады, оның нәтижесінде спиральдің изоляциялық материалдары мен мағлұм тереңдейді. Мүмкін болатын ақаулар: спираль-земя арасындағы изоляциялық ақау, қабаттар арасындағы кіретке. Үш фазадан тұратын реакторлар да фаза-фаза арасындағы изоляциялық ақаулар риска енеді.

1.2 Демір құйма магниттік сүзілу жылуы

Ауа заттары реакторлардың магниттік сүзілу тығыздығы трансформаторлардан көбірек. Демір құйма, дамыту, спиральді қолдайтын заттар жағында сүзілу интенсивтілігі трансформаторлардан неше есе артық. Кремнийлерден өткен сүзілу қосымша энергия тереңдіктерін және жергілікті жылуын жаратады, әсіресе сүзілу вертикальді түрде демір дамыту арқылы өткен жерде (мысалы, шығыру демірлері, сталь таңкалары). Бұл UHV тармактарындағы мағлұмдатылған реакторлар үшін негізгі кешірік.

1.3 Вибрация және шум

Ауа заттары реактордың магниттік жолын әртүрлі магниттік полюстермен бөлетін аймақтарға бөледі. Полюстердің тартылуының өзгеруі вибрацияға әкеледі. Демір құйма, мұқтажы, дамыту каркасы механикалық резонансқа себеп болуы мүмкін, ол реактордың вибрациясы мен шумы трансформаторлардан артық болады. Уз unary-қылы ақаулар, алюминий таңкалардың жарылуы, изоляцияның ыртқылуы, құйма таңкаларының жеңілдетуі, құйма шектейтін құрылғылардың шығуы ұзақ уақыт бойы вибрациялану нәтижесінде пайда болады. Шум демір құйма вибрациясына тікелей байланысты.

1.4 Мағлұм тереңдеу

Мағлұм тереңдеу стабильді жұмысқа ауыз береді, ауылшаруашылықты загрязняет, және қауіптілікті арттырады. Ескіріп, жүрілген немесе жұмыс істеу уақытында вибрация мағлұмдатылған реакторларда мағлұм тереңдеу кездеседі.

2 Екі түрлі тәсілді жүзеге асыру тестінің принциптері және қасиеттері
2.1 Сериялық резонанс жүзеге асыру тесті

Сериялық резонанс жүзеге асыру тесті жоғары басқантық электр құрылғыларының изоляциясын тексеруде өте әсерлі стратегия. Ол әсіресе UHV подстанцияларындағы реакторлардың нақты изоляциясын бағалау үшін өзінің замандастығын көрсетеді. Бұл технология негізінен спецификалық частотағы реактордың индуктивті импедансы мен компенсациялық конденсатордың капаситивті импедансы арасындағы резонанс әрекеті арқылы әлсіз қуаттың қуаты аз болғанда да өте жоғары тесттік напруга жасау арқылы әсер етеді. Оның принципі 1-суретте көрсетілген. Бұл әдістің негізгі қасиеттері төмендегілерді қамтиды:

• Тесттік қуаттың кішілігі. Резонанс жағдайында циклдік импеданс минимумға түседі. Сондықтан, фактикалық қажет болатын тесттік қуаттың қуаты әлсіз қуаттың толық қуатынан көбірек аз болады. Ол әсіресе қуаттың қуаты шектеулі болған жағдайларда қолданылатын өте ыңғайлы.

• Жоғары шығыс напруга. Резонанс шарттарында қуаттың әлсіз қуаты өте төмен частотада да жоғары тесттік напруга жасауға қабілетті. Бұл UHV реакторларының нақты изоляциясын бағалау үшін қолданылады.

• Жақсы сигналдың сипаты. Сериялық резонанс тесті белгілі бір қуаттың қуатында тұрақты синусоидалық сигналды шығаруға қабілетті, ол гармоникалық әсерлерді азайтады және тесттің дәлдігін қамтамасыз етеді.

• Қарапайым тесттік құрылғы. Бұл тест үшін қажет болатын құрылғылар қарапайым, негізінен өзгерту үшін қуаттың қуаты, әрекетті түрлендіретін трансформатор, настройкалау конденсаторы және т.б. тұратын. Бұл қолданыс үшін өте ыңғайлы, өткізу және қуатты жүзеге асыру үшін.

• Жоғары қауіпсіздік. Сериялық резонанс тестінде тесттік образец құбылса, цикл резонанс жағдайынан өту үшін қуаттың қуатынан өту үшін қуаттың қуаты өте тез төмендейді, сондықтан тесттік образец және тесттік құрылғыларға қауіптілікті шектейді.

Жалпысынан, изоляциялық дефекттерді зерттеу подстанциялардағы реакторлардың нақты изоляциясын бағалау үшін маңызды деректерді береді, тест әдістерін тандап алуға көмектеседі. Арадағы зерттеулер нақты бағалау технологияларын жетілдіреді, жоғары басқантық мағлұмдатылған реакторлардың изоляциялық абалын бағалау үшін дәлдік және икемділікті арттырады.

2.2 Осциллирующий напряжение выдержки метод

Осциллирующий напряжение выдержки метод - это часто используемое средство для обнаружения изоляции в электроэнергетических системах. Он имеет особую важность, особенно при проверке выдержки между витками сухих воздушных реакторов. Эта технология применяет высокочастотные осциллирующие напряженности к объекту испытания, чтобы применить напряжение, тем самым вызывая и обнаруживая дефекты изоляционной системы, такие как частичные разряды. Его принцип показан на рисунке 2. Основные характеристики осциллирующего напряжения выдержки и ключевые факторы, которые следует учитывать, следующие:

• Принцип обнаружения: Этот тест основан на свойствах высокочастотных осциллирующих форм. Сравнивая формы тока образца под эталонным напряжением и испытательным напряжением, он оценивает, является ли состояние изоляции идеальным. Скорость затухания формы и изменение точек пересечения нуля являются ключевыми параметрами для измерения качества изоляции.

• Форма испытания: Форма, генерируемая этим методом, содержит множество высокочастотных компонентов. Его фронт времени намного короче, чем фронт молнии, что эффективно активирует сигналы частичных разрядов, вызванных дефектами оборудования.

• Испытательное оборудование: Оборудование, необходимое для осциллирующего напряжения выдержки, включает постоянный источник питания, зарядные конденсаторы, высоковольтный силиконовый управляемый выпрямитель, запускающую щель, резистор фронта и т.д. Структура относительно сложная, и она предъявляет высокие требования к условиям проведения испытаний на месте.

• Факторы окружающей среды: Осциллирующий напряжение выдержки тест крайне чувствителен к таким факторам окружающей среды, как температура и влажность. Он должен проводиться в строго контролируемых условиях, чтобы обеспечить точность результатов испытаний.

• Анти-интерференционные свойства: Учитывая высокое напряжение и частоту колебаний, генерируемые осциллирующим напряжением выдержки, требования к заземлению и экранированию испытательного оборудования, а также условия окружающей среды испытательной системы, чрезвычайно строги. Необходимо внедрять эффективные меры по подавлению интерференции.

• Ограничения: Осциллирующий напряжение выдержки тест имеет определенные ограничения при проведении на месте для сверхвысоковольтных реакторов. Особенно при испытании реакторов уровня 1000 кВ существующие технические средства трудно удовлетворяют требованиям испытаний на высокое напряжение и большую мощность.

3 Сравнение двух методов испытания на выдержку напряжения

При оценке изоляционных характеристик высоковольтных маслонаполненных реакторов на подстанциях на месте обычно используются методы серийного резонанса и осциллирующего напряжения. В этом исследовании проводится глубокий сравнительный анализ этих двух методов с целью найти решение, более подходящее для оценки на месте сверхвысоковольтных подстанционных реакторов.

• Требования к оборудованию: Метод серийного резонанса зависит от источников питания переменной частоты, возбуждающих трансформаторов и настраиваемых конденсаторов. Метод осциллирующего напряжения требует постоянных источников питания, зарядных конденсаторов и высоковольтных силиконовых управляемых выпрямителей. Первый имеет более простое и компактное оборудование, что облегчает работу на месте.

• Условия испытаний: Метод серийного резонанса хорошо адаптирован к условиям на месте, с низкой зависимостью от таких факторов, как температура и влажность. В отличие от этого, метод осциллирующего напряжения предъявляет более строгие требования к окружающей среде, чтобы обеспечить точность результатов.

• Процедуры испытаний: Метод серийного резонанса относительно прост, достигая резонанса путем регулировки частоты источника питания переменной частоты. Метод осциллирующего напряжения, однако, требует точного контроля над генерацией и затуханием формы напряжения.

• Определение результатов: Метод серийного резонанса упрощает процесс за счет регулировки частоты для достижения резонанса. Метод осциллирующего напряжения требует точного контроля формы.

• Безопасность: Оба метода обеспечивают высокую безопасность. Однако, метод серийного резонанса может быстро снизить напряжение при пробое образца, минимизируя повреждения оборудования и установок испытаний.

Через глубокое сравнение экспериментальных установок, конфигураций окружающей среды на месте, процедур испытаний и стандартов определения результатов, метод серийного резонанса оказывается более подходящим для оценки изоляции на месте высоковольтных маслонаполненных реакторов. Он имеет простую установку, сильную адаптивность, ясные шаги испытаний, легко идентифицируемые результаты и высокую безопасность. В противоположность этому, метод осциллирующего напряжения имеет более строгие требования к окружающей среде, более сложную установку и показывает ограничения в практическом применении для реакторов. Таким образом, это исследование рекомендует приоритизировать метод серийного резонанса для оценки изоляции на месте высоковольтных маслонаполненных реакторов на подстанциях.

4 Заключение

В этой статье сначала исследуются типичные изоляционные дефекты реакторов и технологии оценки изоляции на месте. Затем, для двух методов оценки изоляции реакторов, вводятся основные принципы и типы устройств для метода серийного резонанса, а также соответствующие стандарты, принципы и логика обнаружения для метода осциллирующего напряжения. Сравнивая преимущества и недостатки с четырех сторон (оборудование, конфигурация условий на месте, процедуры испытаний и методы определения результатов), делается вывод, что метод серийного резонанса более подходит для оценки изоляции на месте высоковольтных маслонаполненных реакторов на подстанциях.