Analyse av spenningerørslippfeil på understasjoner og deres løsninger

1. Metoder for deteksjon av busbarutslipp

1.1 Isolasjonsmotstandstest

Isolasjonsmotstandstesten er en enkel og ofte brukt metode i elektrisk isolasjonstesting. Den er svært sensitiv for gjennomgående isolasjonsdefekter, alminnelig fuktighetsoptak og overflateforurensning—tilstander som typisk fører til betydelig reduserte motstandsverdier. Imidlertid er den mindre effektiv i å oppdage lokal aldring eller delvis utslippsfeil.

Avhengig av utstyrets isolasjonsklasse og testkrav, bruker vanlige isolasjonsmotstandsmåler utgangsspenninger på 500 V, 1 000 V, 2 500 V eller 5 000 V.

1.2 Nettspennings-AC-holdbarhetstest

AC-holdbarhetstesten bruker et høyspennings AC-signal—høyere enn utstyrets spesifiserte spenning—på isolasjonen i en angitt periode (vanligvis 1 minutt med mindre annet er angitt). Denne testen identifiserer effektivt lokale isolasjonsdefekter og vurderer isolasjonens evne til å tåle overspenninger under reelle driftsforhold. Det er den mest realistiske og avgjørende isolasjonstesten for å forhindre isolasjonsfeil.

Imidlertid er det en destruktiv test som kan forsterke eksisterende isolasjonsdefekter og forårsake kumulativ nedbryting. Derfor må testspenningsnivåer velges nøye i henhold til GB 50150–2006 Standard for mottakelsestesting av elektrisk utstyr i elektriske installasjonsprosjekter. Teststandarder for porseleinnisolering og fast organisinsk isolasjon vises i tabell 1.

Tabell 1: AC-holdbarhetsstandarder for porseleinnisolering og fast organisinsk isolasjon

Det finnes flere AC-holdbarhetstester, inkludert nettspenningstesting, serie-resonans, parallel resonans og serie-parallell resonans. For busbarutslipps-testing er standard nettspennings-AC-holdbarhetstesting tilstrekkelig. Testoppsettet skal bestemmes basert på testspenning, kapasitet og tilgjengelig utstyr, vanligvis ved bruk av et komplett AC-høytrykktestsett.

1.3 Infrarødtesting

Alle objekter med en temperatur over absolutt null kontinuerlig emitterer infrarødt stråling. Mengden infrarødt energi og dens bølgelengdefordeling er tett knyttet til objektets overflatetemperatur. Ved å måle denne strålingen kan infrarød termografi nøyaktig bestemme overflatetemperatur—som danner den vitenskapelige grunnlaget for infrarød temperaturmåling.

Fra perspektivet av infrarød overvåking og diagnostikk, kan høytrykkutstyrfeil grovt inndeleres i to kategorier: eksterne og interne. Eksterne feil forekommer på eksponerte deler og kan direkte oppdages ved hjelp av infrarøde instrumenter. Interne feil, imidlertid, er skjulte innenfor solid isolasjon, olje eller kabinetter og er vanskelige å oppdage direkte på grunn av blokkering av isolerende materialer.

Infrarød diagnostikk av busbarutslipp involverer temperaturmåling, beregning av relativ temperaturforskjell (med regning av omgivelsesstemperaturen), og sammenligning med normalt fungerende busbars. Dette lar oss intuitivt identifisere overvarme- og utslippslokaliseringer.

2. Anvendelse av nye teknologier

2.1 Ultralyd (UV) bildeteknologi

Når den lokale elektriske stressen på spenningsførte utstyr overstiger en kritisk terskel, forekommer luftionisering, som fører til korona-utslipp. Høytrykkutstyr opplever ofte utslipp på grunn av dårlig design, produksjon, installasjon eller vedlikehold. Avhengig av elektriske feltstyrken, kan dette føre til korona, flashover eller bueløp. Under utslipp får elektronene i luften energi og slipper den igjen—de emitterer ultralyds (UV) lys når energien slippes.

UV-bildeteknologi oppdager denne UV-strålingen, behandler signalet og overlapper det på et synligt lysbildet som vises på en skjerm. Dette gir nøyaktig lokalisering og intensitetsvurdering av korona, som gir pålitelige data for å evaluere utstyrets tilstand.

2.2 Ultrasønndtesting (US)

Ultrasønndtesting (US) er en bærbar, ikke-destruktiv industriell inspeksjonsmetode. Den lar rask, nøyaktig og ikke-invasiv oppdaging, lokalisering, vurdering og diagnostikk av interne defekter som sprøyter, tomrom, porøsitet og urenheter—både i laboratorier og feltmiljøer.

Ultrasønnbølger er elastiske bølger som propagerer gjennom gasser, væsker og faste stoffer. De er kategorisert etter frekvens: infraljud (<20 Hz), hørbart ljud (20–20 000 Hz), ultrasønn (>20 000 Hz) og hypersoniske bølger. Ultrasønn oppfører seg på lik linje med lys i henseende til refleksjon og brekningsindeks.

Når ultrasønnbølger beveger seg gjennom et materiale, påvirkes bølgepropagasjonen av endringer i akustiske egenskaper og intern struktur. Ved å analysere disse endringene, vurderer ultrasønndtesting materialeegenskaper og strukturell integritet. Vanlige metoder inkluderer transmissjon, pulsekjedeteknikk og tandemteknikker.

Digitale ultrasønnflawdetektorer sender ultrasønnbølger inn i testobjektet og analyserer refleksjoner, Dopplereffekter eller transmisjon for å få interne informasjon, som deretter prosesseres til bilder. Denne teknologien er svært effektiv for å vurdere isolasjonstilstanden hos operativt høytrykkbusbar.

3. Spesifikke løsninger for høytrykkbusbarutslipp

Hvis abnorme utslipp i høytrykkbusbars ikke håndteres raskt, kan det føre til isolasjonsovervarming, eventuell isolasjonsfeil og selv store strømbrudd. Derfor må utslippfeil løses raskt og forebygges proaktivt.

3.1 Streng kommisjonering og akseptanstesting

Mange busbarutslippfeil skyldes dårlig håndverk eller mangel på ansvar under konstruksjon. Testpersonell må strengt følge standarder og retningslinjer under akseptanstesting av nytt utstyr, identifisere potensielle utslipp-risikoer tidlig og rette dem før kommisjonering.

3.2 Erstatt aldre busbarisolatorer

De fleste operative busbarutslipp er forårsaket av aldring av støtteisolatorer. En detaljert inventarliste skal holdes, og isolatorer skal erstattes basert på tjenesteytelser for å sikre tilstrekkelig isolasjonstyrke.

3.3 Komprehensiv analyse ved hjelp av isolasjonstester og diagnostiske tester

Isolasjonstester kan effektivt oppdage alvorlige utslippfeil. Imidlertid kreves avanserte diagnostiske metoder som infrarødbilder, UV-bilder og ultrasønndtesting for tidlig oppdaging og inngrep av tidlig stadium eller skjulte utslipp. Derfor er en komprehensiv analyse som kombinerer både isolasjonstester og diagnostiske tester nødvendig for å effektivt forebygge og mildre busbarutslippfeil.