Mga Defekto sa Insulasyon at mga Paraan ng Pagsusulit ng Sakto sa Voltaje para sa UHV Oil-immersed Reactors

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

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

1.1 Mga Insulasyong Pagkakamali

Kapag ang mga parallel - connected reactors ay konektado sa primary coil ng pangunahing grid at ginamit, sila ay gumagana nang full power sa mahabang panahon. Ang patuloy na mataas na boltehe ay nagdudulot ng pagtaas ng temperatura ng operasyon, na nagpapabilis ng pagtanda ng mga materyales ng insulasyon ng coil at langis. Mga potensyal na pagkakamali: breakdown ng insulasyon mula coil hanggang lupa, inter - layer short - circuits. Ang mga three - phase reactors din ay may panganib ng breakdown ng insulasyon mula phase hanggang phase.

1.2 Magnetic Leakage Heating ng Iron - Core

Ang mga air gaps ay nagpapataas ng magnetic leakage density ng mga reactors kumpara sa mga transformers. Malapit sa iron core, yoke, at suporta ng coil, ang lakas ng leakage ay ilang beses kaysa sa mga 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 naghihiwalay ng magnetic path ng reactor sa mga rehiyon na may independent magnetic poles. Ang pagbabago ng pole - attraction ay nagdudulot ng vibration. Ang iron - core, gasket, at yoke framework ay maaaring magtrigger ng mechanical resonance, na nagpapataas ng reactor vibration/tunog kaysa sa mga transformers. Mga pagkakamali tulad ng gas - relay misoperation, aluminum - sheet fractures, insulasyon 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 Pagbabalat ng Langis

Ang pagbabalat ng langis ay nagdudulot ng pagkawala ng estableng operasyon, polusyon sa kapaligiran, at panganib sa kaligtasan. Ang parehong lokal at imported oil - immersed reactors ay madalas na nagbabalat ng langis, dahil sa mahinang proseso ng kontrol ng mga manufacturer at paglalakbay/vibration sa transport/operasyon na nagpapataas ng pagbabalat.

2 Prinsipyong 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 napakaepektibong estratehiya para sa deteksiyon ng insulasyon ng mataas na bolteheng electrical equipment. Ito ay nagpapakita ng hindi maituturing na kapaki - pakihan, lalo na sa on - site insulasyon assessment ng mga reactors sa ultra - high - voltage substations. Ang teknolohiya na ito ay pangunahing nagpapahintulot ng pagbuo ng relatibong mataas na test voltage kahit 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 metodyong ito ay sumusunod:

• Maliit na test capacity. Sa resonance state, ang loop impedance ay bumababa sa pinakamababa. Kaya, ang aktwal na kinakailangang test power supply capacity ay lamang isang maliit na bahagi, mas mababa kaysa sa buong power na kinakailangan upang buuin ang 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 bumuo ng voltage na sumasakto sa mataas na test requirements kahit sa isang relatibong mababang frequency. Ito ay lumilikha ng kondisyon para sa on - site insulasyon assessment ng ultra - high - voltage reactors.

• Magandang waveform quality. Ang series resonance test ay maaaring siguruhin ang output ng stable sine waveform sa isang tiyak na power supply frequency, na epektibong nagsasarili ng impact ng harmonics sa test results at nagpapatiyak ng accuracy ng test.

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

• Mataas na seguridad. Kung ang test sample ay nababawasan sa series resonance test, ang loop ay agad nawawala ang resonance state, at ang power supply output current ay bababa nang malubha, kaya epektibong limitado ang pinsala sa test sample at test equipment.

Sa kabuuan, ang pagsusuri sa mga insulasyong pagkakamali ay nagbibigay ng pangunahing data para sa on - site insulasyon assessment ng substation - reactor, na nagbibigay - daan sa pagpili ng test - method. Ang future research ay mago - optimize ng on - site assessment tech upang mapataas ang accuracy/reliability ng insulasyon - state evaluations para sa mataas na bolteheng 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 insulasyon detection para sa 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 nagpapatakbong high - frequency oscillating voltage waveforms sa test object upang magbigay ng voltage, na nagresulta sa pag - induce at pag - identify ng mga insulasyong sistema defects tulad ng partial discharges. Ang prinsipyong ito ay ipinapakita sa Figure 2. Ang pangunahing katangian ng voltage oscillating withstand voltage test at ang mga key factors na kailangang isaalamin ay sumusunod:

• Detection principle: Ang test na ito ay umaasa sa mga katangian ng high - frequency oscillating waveforms. Sa pamamagitan ng paghahambing ng mga current waveforms ng test sample sa ilalim ng reference voltage at test voltage, ito ay nagsusuri kung ang kondisyon 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 nabuo ng metodyong ito ay naglalaman ng maraming high - frequency components. Ang oras ng wavefront nito ay mas maikli kaysa sa lightning impulse wavefront, na maaaring epektibong i - activate ang partial discharge signals dahil sa mga pagkakamali ng equipment.

• Test device: Ang kailangang aparato para sa voltage oscillating withstand voltage test ay kinabibilangan ng DC power supply, charging capacitors, high - voltage silicon - controlled rectifier, trigger gap, wavefront resistor, etc. Ang istruktura nito ay medyo komplikado, at ito ay nagbibigay ng mataas na demand sa on - site test environment.

• Environmental factors: Ang voltage oscillating withstand voltage test ay napaka - sensitibo sa mga environmental factors tulad ng temperatura at humidity. Dapat itong gawin sa tiyak na kontroladong kondisyon upang mapatitiyak ang accuracy ng test results.

• Anti - interference performance: Dahil sa mataas na voltage at oscillation frequency na nabubuo ng voltage oscillating withstand voltage test, ang mga requirement para sa grounding at shielding effects ng test device at ang environmental conditions ng test system ay napaka - mahigpit. Kinakailangan ng epektibong anti - interference measures.

• Limitations: Ang voltage oscillating withstand voltage test ay may ilang limitation 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 pumuno sa 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 bolteheng oil - filled reactors sa substation, ang karaniwang teknika ay kinabibilangan ng series resonance at oscillating voltage withstand voltage tests. Ang pag - aaral na ito ay nagko - conduct ng in - depth comparative analysis ng dalawang metodyong ito, na may layuning makahanap ng solusyon na mas angkop para sa on - site assessment ng 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 metodyo ay may mas simpleng, mas maliit na equipment, na nagpapahusay sa on - site operation.

• Test Conditions: Ang series resonance test ay maaaring mag - 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 nag - impose ng mas mahigpit na environmental demands upang mapatitiyak ang result accuracy.

• Test Procedures: Ang series resonance test ay relatibong straightforward, na nagpapa - achieve ng resonance sa pamamagitan ng pag - adjust ng frequency ng variable - frequency power supply. Ang oscillating voltage test naman ay nangangailangan ng precise control sa pag - generate at attenuation 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 precise waveform control.

• Safety: Parehong metodyo ay nagbibigay ng mataas na seguridad. Gayunpaman, ang series resonance test ay maaaring mabilis na bawasan ang voltage sa panahon ng sample breakdown, na nagmiminimize ng pinsala sa equipment at test setups.

Sa pamamagitan ng in - depth comparison ng experimental setups, 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 bolteheng oil - filled reactors. Ito ay may simple setup, malakas na adaptability, malinaw na test steps, madaling kilalanin ang resulta, at mataas na seguridad. Sa kabilang banda, ang oscillating voltage test ay may mas mahigpit na environmental demands, mas komplikadong setup, at may limitasyon sa practical reactor applications. Kaya, ang pag - aaral na ito ay inirerekomenda ang priority sa series resonance withstand voltage test para sa on - site insulation assessment ng mga mataas na bolteheng oil - filled reactors sa substation.

4 Conclusion

Ang paper na ito ay una ay nag - investigate ng mga typical insulasyong pagkakamali ng reactors at on - site insulasyon assessment technologies. Pagkatapos, para sa dalawang reactor insulasyon assessment methods, ito ay ipinasok ang basic principles at device types ng series resonance withstand voltage test, kasama ang relevant standards, principles, at detection logic ng oscillating voltage test. Sa pamamagitan ng pag - hahambing ng mga advantage at disadvantage mula sa apat na aspekto (test equipment, on - site condition configuration, test procedures, at result - determination methods), ito ay nag - conclude na ang series resonance method ay mas angkop para sa on - site insulasyon assessment ng mga mataas na bolteheng oil - filled reactors sa substation.