Analiza grešaka iscrpljenja šine u transformatornim postajama i njihova rješenja

1. Metode za otkrivanje iskoračenja na busbaru

1.1 Test izolacijskog otpora

Test izolacijskog otpora je jednostavan i često korišteni postupak u testiranju električne izolacije. Izrazito je osjetljiv na propusne defekte izolacije, općenitu vlažnost i zagađenje površine - stanja koja obično rezultiraju značajno sniženim vrijednostima otpora. Međutim, manje je učinkovit u otkrivanju lokalizirane starenja ili djelomičnih defekata iskoračenja.

Ovisno o klasi izolacije opreme i zahtjevima za testiranjem, uobičajeni testeri izolacijskog otpora koriste izlazne napone od 500 V, 1.000 V, 2.500 V ili 5.000 V.

1.2 Test izdržljivosti na strujni frekvenci AC

Test izdržljivosti na strujni frekvenci AC primjenjuje visokonaponski AC signal - viši od nominalnog napon opreme - na izolaciju tijekom određenog vremenskog perioda (obično 1 minuta, ako ništa drugo nije navedeno). Ovaj test učinkovito identificira lokalne defekte izolacije i procjenjuje sposobnost izolacije da izdrži prenapone u realnim radnim uvjetima. To je najrealističniji i najodlučniji test izolacije za sprečavanje propala izolacije.

Međutim, to je destruktivni test koji može ubrzati postojeće defekte izolacije i uzrokovati akumulativnu degradaciju. Stoga se razini testnog napon moraju pažljivo odabrati u skladu s GB 50150–2006 Standard za prihvatnu provjeru električne opreme u projektima električnih instalacija. Standardi za testiranje porcelana i čvrstih organskih izolacija prikazani su u Tablici 1.

Tablica 1: Standardi za testiranje izdržljivosti na strujni frekvenci AC za porcelan i čvrste organske izolacije

Postoji nekoliko metoda testiranja izdržljivosti na strujni frekvenci AC, uključujući testiranje na strujnom frekvenciji, serijalni rezonans, paralelni rezonans i serijalno-paralelni rezonans. Za testiranje iskoračenja na busbaru dovoljan je standardni test izdržljivosti na strujnom frekvenciji AC. Postavka testa treba se odrediti na temelju testnog napon, kapaciteta i dostupne opreme, obično se koristi kompletni skup za visokonaponsko AC testiranje.

1.3 Infracrveno testiranje

Svi objekti s temperaturom iznad apsolutne nule neprekidno emitiraju infracrvenu radijaciju. Količina infracrvene energije i njen raspored valnih duljina su tesno povezani s temperaturom površine objekta. Mjeriteljem te radijacije, infracrvena termografska slika može točno odrediti temperaturu površine - formirajući znanstvenu bazu infracrvenog mjerenja temperature.

Sa perspektive infracrvenog nadzora i dijagnostike, greške visokonaponske opreme mogu se široko podijeliti u dvije kategorije: vanjske i unutarnje. Vanjske greške se pojavljuju na izloženim dijelovima i mogu se direktno otkriti pomoću infracrvenih instrumenata. Unutarnje greške, međutim, su sakrivene unutar čvrste izolacije, ulja ili oklopa i teško se direktno otkrivaju zbog blokiranja materijalima izolacije.

Infracrvena dijagnoza iskoračenja na busbaru uključuje mjerenje temperature, izračun relativne razlike temperature (uzimajući u obzir ambijentnu temperaturu) i usporedbu s normalno funkcionirajućim busbarima. To omogućuje intuitivno prepoznavanje lokacija pregrejanja i iskoračenja.

2. Primjena novih tehnologija

2.1 Ultraljubičasta (UV) tehnologija slikanja

Kada lokalni električni stres na opremi pod napajanjem premaši kritičnu granicu, događa se jonizacija zraka, što dovodi do korona iskoračenja. Visokonaponska oprema često iskazuje iskoračenja zbog lošeg dizajna, proizvodnje, montaže ili održavanja. Ovisno o jačini električnog polja, to može rezultirati koronom, bljeskom ili lukom. Tijekom iskoračenja, elektroni u zraku dobivaju i oslobađaju energiju - emitirajući ultraljubičastu (UV) svjetlost kada se energija oslobađa.

Tehnologija UV slikanja detektira ovu UV radijaciju, obrađuje signal i preklapa ga na vidljivu svjetlosnu sliku prikazanu na ekranu. To omogućuje precizno lokiranje i ocjenu intenziteta korone, pružajući pouzdane podatke za procjenu stanja opreme.

2.2 Ultrazvučno testiranje (UT)

Ultrazvučno testiranje (UT) je prijenosna, nedestruktivna industrijska metoda inspekcije. Omogućuje brzo, točno i neinvazivno otkrivanje, lokiranje, procjenu i dijagnozu internih defekata poput pukotina, praznina, poroznosti i nečistoća - kako u laboratorijima, tako i u terenskim uvjetima.

Ultrazvučne valove su elastični valovi koji se šire kroz plinove, tekućine i čvrste tvari. Klasificiraju se prema frekvenciji: infrazvuk (<20 Hz), čujni zvuk (20–20.000 Hz), ultrazvuk (>20.000 Hz) i hipersonični valovi. Ultrazvuk se ponaša slično kao svjetlost u pogledu refleksije i refrakcije.

Dok ultrazvučni valovi putuju kroz materijal, promjene u akustičkim svojstvima i unutrašnjoj strukturi utječu na širenje valova. Analizom tih promjena, ultrazvučno testiranje procjenjuje svojstva materijala i strukturnu integritet. Uobičajene metode uključuju prolazak kroz, eho puls i tandem tehniku.

Digitalni ultrazvučni detektori defekata emitiraju ultrazvučne valove u testiran objekt i analiziraju refleksije, Dopplerov učinak ili prolazak kako bi dobili interne informacije, koje se zatim obrađuju u slike. Ova tehnologija je izuzetno učinkovita za procjenu stanja izolacije rada visokonaponskih busbara.

3. Specifične rješenja za iskoračenje na visokonaponskim busbarima

Ako se ne reagira brzo na abnormalno iskoračenje na visokonaponskim busbarima, može doći do pregrejanja izolacije, eventualnog propala izolacije i čak velikih padova napajanja. Stoga se greške iskoračenja moraju brzo riješiti i proaktivno sprečiti.

3.1 Strog komisioniranje i prihvatno testiranje

Mnoge greške iskoračenja na busbaru potječu od loše obrade ili nedostatka odgovornosti tijekom građevine. Osoblje za testiranje mora strogo pratiti norme i standarde tijekom prihvatnog testiranja nove opreme, identificirati potencijalne rizike od iskoračenja i ispraviti ih prije komisioniranja.

3.2 Zamjena starijih izolatora busbara

Većina operativnih iskoračenja na busbaru uzrokovana je starenjem nosača izolacije. Trebalo bi održavati detaljan inventar i zamjenjivati izolatore na temelju vremena službe kako bi se osigurala dovoljna jakost izolacije.

3.3 Kompleksna analiza pomoću testova izolacije i dijagnostike

Testovi izolacije mogu učinkovito otkriti ozbiljne greške iskoračenja. Međutim, za rani stadije ili skrivene iskoračenja, potrebne su napredne dijagnostičke metode poput infracrvenog slikanja, UV slikanja i ultrazvučnog testiranja za rano otkrivanje i intervenciju. Stoga je bitna kompleksna analiza koja kombinira testove izolacije i dijagnostičke teste kako bi se efektivno spriječile i umanjile greške iskoračenja na busbaru.