Pagsusi sa mga Kasinatian sa Discharge sa Busbar sa Substation ug Ila mga Solusyon

1. Mga Paraan sa Pagtukoy sa Discharge sa Busbar

1.1 Pagsusuri sa Resistance sa Insulation

Ang pagsusuri sa resistance sa insulation ay isang simple at madalas na ginagamit na paraan sa pag-test ng electrical insulation. Ito ay napakasensitibo sa mga defect sa insulation na may uri ng through-type, kabuuang moisture absorption, at surface contamination—mga kondisyon na karaniwang nagresulta sa malaking pagbawas ng mga halaga ng resistance. Gayunpaman, ito ay mas kaunti ang kakaibahan sa pagtukoy sa lokal na aging o partial discharge faults.

Bumabago ang mga output voltage ng mga karaniwang ginagamit na insulation resistance testers depende sa insulation class ng equipment at mga requirement sa testing, na may mga output voltage na 500 V, 1,000 V, 2,500 V, o 5,000 V.

1.2 Power Frequency AC Withstand Voltage Test

Ang AC withstand voltage test ay nag-aapply ng high-voltage AC signal—mas mataas kaysa sa rated voltage ng equipment—sa insulation para sa tiyak na panahon (karaniwang 1 minuto maliban kung ibinigay). Ang test na ito ay epektibong natutukoy ang mga lokal na defect sa insulation at nagsusuri ng kakayahan ng insulation na makataas sa overvoltages sa tunay na kondisyon ng operasyon. Ito ang pinakatotoo at decisive na insulation test para maiwasan ang mga failure sa insulation.

Gayunpaman, ito ay isang destructive test na maaaring mapabilis ang mga umiiral na defect sa insulation at maging sanhi ng cumulative degradation. Kaya, ang mga level ng test voltage ay dapat maingat na pinili batay sa GB 50150–2006 Code for Acceptance Test of Electric Equipment in Electrical Installation Projects. Ang mga standard ng test para sa porcelain at solid organic insulation ay ipinapakita sa Table 1.

Table 1: AC Withstand Voltage Standards para sa Porcelain at Solid Organic Insulation

Maraming paraan ng AC withstand voltage, kasama ang power frequency testing, series resonance, parallel resonance, at series-parallel resonance. Para sa busbar discharge testing, sapat na ang standard power frequency AC withstand voltage testing. Dapat matukoy ang setup ng test batay sa test voltage, capacity, at available equipment, karaniwang gamit ang buong set ng AC high-voltage test.

1.3 Infrared Testing

Lahat ng bagay na may temperatura na higit pa sa absolute zero ay patuloy na lumilipad ng infrared radiation. Ang dami ng infrared energy at ang wavelength distribution ay malapit na may ugnayan sa temperatura ng surface ng bagay. Sa pamamagitan ng pag-measure ng radiation na ito, ang infrared thermography ay maaaring tumpakin ang temperatura ng surface—na nagbibigay ng siyentipikong basehan ng infrared temperature measurement.

Mula sa perspektibo ng infrared monitoring at diagnostics, ang mga fault sa high-voltage equipment ay maaaring ma-classify sa dalawang category: external at internal. Ang mga external fault ay nangyayari sa mga exposed parts at maaaring direkta na matukoy gamit ang infrared instruments. Ang mga internal fault, gayunpaman, ay nakatago sa solid insulation, oil, o enclosures at mahirap matukoy diretso dahil sa pag-block ng mga insulating materials.

Ang infrared diagnosis ng busbar discharge ay kinabibilangan ng temperature measurement, pagkalkula ng relative temperature difference (nagko-consider ng ambient temperature), at paghahambing sa normal na operating busbars. Ito ay nagbibigay ng intuitive na pagtukoy sa mga lugar ng overheating at discharge.

2. Application ng New Technologies

2.1 Ultraviolet (UV) Imaging Technology

Kapag ang lokal na electric stress sa energized equipment ay lumampas sa critical threshold, nagaganap ang air ionization, na nagreresulta sa corona discharge. Madalas ang high-voltage equipment ay naranasan ang mga discharge dahil sa poor design, manufacturing, installation, o maintenance. Batay sa lakas ng electric field, maaari itong magresulta sa corona, flashover, o arcing. Sa panahon ng discharge, ang mga electron sa hangin ay nakuha at inilabas ang enerhiya—naglabas ng ultraviolet (UV) light kapag inilabas ang enerhiya.

Ang UV imaging technology ay natutukoy ang UV radiation na ito, nagproseso ng signal, at inoverlay ito sa isang visible-light image na ipinapakita sa screen. Ito ay nagbibigay ng eksaktong lokasyon at intensity assessment ng corona, nagbibigay ng reliable na data para sa pag-evaluate ng kondisyon ng equipment.

2.2 Ultrasonic Testing (UT)

Ang Ultrasonic testing (UT) ay isang portable, non-destructive industrial inspection method. Ito ay nagbibigay ng mabilis, tumpak, at non-invasive detection, localization, evaluation, at diagnosis ng mga internal defects tulad ng cracks, voids, porosity, at impurities—sa laboratory at field environments.

Ang mga ultrasonic waves ay elastic waves na nagpropagate sa gases, liquids, at solids. Ito ay nakakategorya batay sa frequency: infrasound (<20 Hz), audible sound (20–20,000 Hz), ultrasound (>20,000 Hz), at hypersonic waves. Ang ultrasound ay gumagana nang parang liwanag sa reflection at refraction.

Kapag ang ultrasonic waves ay naglalakbay sa isang material, ang mga pagbabago sa acoustic properties at internal structure ay nakakaapekto sa propagation ng wave. Sa pamamagitan ng pag-analyze ng mga pagbabago, ang ultrasonic testing ay nagsusuri ng mga katangian ng material at structural integrity. Ang mga karaniwang methods ay kinabibilangan ng through-transmission, pulse-echo, at tandem techniques.

Ang digital ultrasonic flaw detectors ay nagpapadala ng ultrasonic waves sa test object at nag-aanalyze ng reflections, Doppler effects, o transmission upang makuhang internal information, na pagkatapos ay inprocess sa mga imahe. Ang teknolohiya na ito ay napakaepektibo para sa pag-assess ng kondisyon ng insulation ng operating high-voltage busbars.

3. Specific Solutions para sa High-Voltage Busbar Discharge

Kapag ang abnormal na discharge sa high-voltage busbars ay hindi agad na na-address, ito ay maaaring magresulta sa insulation overheating, eventual insulation failure, at kahit na major blackouts. Kaya, ang mga fault sa discharge ay dapat agad na na-resolve at proactively na na-prevent.

3.1 Strict Commissioning at Acceptance Testing

Maraming busbar discharge faults ang nagmumula sa poor workmanship o lack of responsibility sa panahon ng construction. Ang mga test personnel ay dapat mastrict na sundin ang mga codes at standards sa panahon ng acceptance testing ng bagong equipment, natutukoy ang potential na mga risk sa discharge at inaayos bago ang commissioning.

3.2 Palitan ang Aging Busbar Insulators

Ang karamihan sa operational busbar discharges ay dahil sa aging ng support insulators. Dapat maintindihan ang detalyadong inventory, at palitan ang mga insulators batay sa service life upang matiyak ang sapat na lakas ng insulation.

3.3 Comprehensive Analysis Gamit ang Insulation at Diagnostic Tests

Ang mga insulation tests ay maaaring epektibong matukoy ang mga severe discharge faults. Gayunpaman, para sa early-stage o hidden discharges, kinakailangan ang advanced diagnostic methods tulad ng infrared imaging, UV imaging, at ultrasonic testing para sa maagang pagtukoy at intervention. Kaya, ang comprehensive analysis na naglalaman ng parehong insulation tests at diagnostic tests ay mahalaga upang epektibong maiwasan at i-manage ang mga busbar discharge failures.