Analyse af skade til busbar i understationer og deres løsninger

1. Metoder til detektion af busbar udladning

1.1 Isolationsmodstandstest

Isolationsmodstandstesten er en simpel og ofte anvendt metode i elektriske isolationsprøver. Den er meget følsom over for gennemgående isolationsdefekter, almindelig fugtighedsoptagelse og overfladeforurening - forhold, der typisk resulterer i betydeligt nedsatte modstands-værdier. Dog er den mindre effektiv til at opdage lokaliseret aldring eller partielle udladningsfejl.

Afhængigt af udstyrets isolationsklasse og prøvekrav bruger almindelige isolationsmodstandsprøvemidler udgangsspændinger på 500 V, 1.000 V, 2.500 V eller 5.000 V.

1.2 Netfrekvens AC spændingsbæreevnetest

AC spændingsbæreevnetesten anvender et højspændings AC-signal - højere end udstyrets nominale spænding - til isoleringen i en bestemt periode (typisk 1 minut, medmindre andet er angivet). Denne test identificerer effektivt lokale isolationsdefekter og vurderer isoleringens evne til at modstå overspændinger under reelle driftsforhold. Det er den mest realistiske og afgørende isolationsprøve for at forebygge isolationsfejl.

Dog er det en destruktiv prøve, der kan accelerere eksisterende isolationsdefekter og forårsage kumulativ nedbrydning. Derfor skal prøvespændingsniveauer nøje vælges i overensstemmelse med GB 50150–2006 Prøvestandard for elektrisk udstyr i elektriske installationsprojekter. Prøvestandarder for porcelæn og fast organisk isolering vises i tabel 1.

Tabel 1: AC spændingsbæreenhedstandarder for porcelæn og fast organisk isolering

Der findes forskellige AC spændingsbæreenhedmetoder, herunder netfrekvensprøver, serie-resonans, parallel-resonans og serie-parallel-resonans. For busbar udladningsprøver er standard netfrekvens AC spændingsbæreenhedprøver tilstrækkelige. Prøveopstillingen bør fastsættes baseret på prøvespændingen, kapaciteten og det tilgængelige udstyr, typisk ved hjælp af et komplet AC højspændingsprøvesæt.

1.3 Infrarød prøve

Alle objekter med en temperatur over absolut nulpunkt emitterer kontinuerligt infrarød stråling. Mængden af infrarød energi og dens bølgelængdefordeling er tæt knyttet til objektets overfladetemperatur. Ved at måle denne stråling kan infrarød termografi præcist bestemme overfladetemperaturen - hvilket danner den videnskabelige grundlag for infrarød temperaturmåling.

Fra infrarød overvågnings- og diagnosticeringsperspektiv kan højspændingsudstyr fejl groft inddeles i to kategorier: eksterne og interne. Eksterne fejl forekommer på udsatte dele og kan direkte registreres ved hjælp af infrarøde instrumenter. Interne fejl er skjulte inden for fast isolering, olie eller beholder og er svære at registrere direkte på grund af blokering af isolerende materialer.

Infrarød diagnose af busbar udladning involverer temperaturmåling, beregning af relativ temperaturforskel (med inddragelse af omgivelses temperaturen) og sammenligning med normalt fungerende busbars. Dette gør det muligt at直观地识别过热和放电位置。 【注意】根据要求，翻译内容应完全为丹麦语，且不应包含任何中文。以下是修正后的翻译：

Infrarød diagnose af busbar udladning involverer temperaturmåling, beregning af relativ temperaturforskel (med inddragelse af omgivelses temperaturen) og sammenligning med normalt fungerende busbars. Dette gør det muligt at intuitivt identificere overophedede og udladningssteder.

2. Anvendelse af nye teknologier

2.1 Ultraviolet (UV) billedteknologi

Når lokal elektrisk spænding på elektrisk ansluttet udstyr overstiger en kritisk grænse, finder luftionisering sted, hvilket fører til koronaudladning. Højspændingsudstyr oplever ofte udladninger på grund af dårlig design, produktion, installation eller vedligeholdelse. Afhængigt af elektriske feltstyrke kan dette resultere i korona, flaskehals eller bue. Under udladning får elektronerne i luften og frigiver energi - de emitterer ultraviolet (UV) lys, når energien frigives.

UV billedteknologi detekterer denne UV-stråling, behandler signalet og overlægger det på et synligt lysbillede, der vises på en skærm. Dette gør det muligt at præcist lokalisere og vurdere koronas intensitet, hvilket giver pålidelige data til vurdering af udstyrets tilstand.

2.2 Ultrasøndertest (UT)

Ultrasøndertest (UT) er en bærbar, ikke-destruktiv industriel inspektionsmetode. Den gør det muligt at hurtigt, præcist og ikke-invasivt detektere, lokalisere, vurdere og diagnosticere interne defekter som sprækker, huller, porøsitet og forurenende stoffer - både i laboratorier og på arbejdspladsen.

Ultrasønder er elastiske bølger, der propagerer gennem gasser, væsker og faste stoffer. De er kategoriseret efter frekvens: infrasound (<20 Hz), høreligt lyd (20-20.000 Hz), ultralyd (>20.000 Hz) og hypersoniske bølger. Ultralyd opfører sig lignende lys i forhold til refleksion og brydning.

Når ultrasønder bevæger sig gennem et materiale, påvirkes bølgepropagationen af ændringer i akustiske egenskaber og intern struktur. Ved at analysere disse ændringer kan ultrasøndertest vurdere materialeegenskaber og strukturel integritet. Almindelige metoder inkluderer transmission, pulset-echo og tandem-teknikker.

Digitale ultrasøndeflåde-detektorer sender ultrasønder ind i prøveobjektet og analyserer refleksioner, Doppler-effekter eller transmission for at få interne informationer, der derefter bliver behandlet til billeder. Denne teknologi er meget effektiv til at vurdere isolationsforholdet for driftende højspændingsbusbars.

3. Specifikke løsninger for højspændingsbusbar udladning

Hvis ualmindelige udladninger i højspændingsbusbars ikke behandles hurtigt, kan det føre til isoleringsoverophedning, eventuel isoleringsfejl og endda store strømafbrydelser. Derfor skal udladningsfejl hurtigt løses og forebygges proaktivt.

3.1 Streng indføring og acceptprøve

Mange busbar udladningsfejl skyldes dårlig håndværk og mangel på ansvarlighed under konstruktion. Prøvepersonale skal strengt følge standarder og kodeks under acceptprøver af nyt udstyr, identificere potentielle udladningsrisici tidligt og rette dem, inden de sættes i drift.

3.2 Erstatning af ældre busbar isolatorer

De fleste driftende busbar udladninger skyldes aldring af støtisolatorer. En detaljeret inventarliste bør opretholdes, og isolatorer bør erstattes baseret på servicetid for at sikre tilstrækkelig isoleringsstyrke.

3.3 Komprehensiv analyse ved hjælp af isolations- og diagnostiske prøver

Isolationsprøver kan effektivt detektere alvorlige udladningsfejl. Men for tidlige eller skjulte udladninger kræves avancerede diagnostiske metoder som infrarød imaging, UV imaging og ultrasøndertest for tidlig detektion og intervention. Derfor er en komprehensiv analyse, der kombinerer både isolationsprøver og diagnostiske prøver, afgørende for effektiv forebyggelse og mildring af busbar udladningsfejl.