Анализ на дефекти при разladenе на шините в подстанцията и техните решения

1. Методи за откриване на разрядване на шините

1.1 Тест за изолационно съпротивление

Тестът за изолационно съпротивление е прост и широко използван метод в тестовете на електрическа изолация. Той е много чувствителен към дефектите на преминаващия тип изолация, общата абсорбция на влага и повърхностното замърсяване – условия, които обикновено водят до значително намалени стойности на съпротивлението. Въпреки това той е по-малко ефективен при откриване на локализирано стареене или частични разрядни дефекти.

В зависимост от класа на изолацията на оборудването и изискванията за тестове, обикновено използвани прибори за измерване на изолационно съпротивление използват изходни напрежения от 500 В, 1 000 В, 2 500 В или 5 000 В.

1.2 Тест за издържане на напрежение на сетьовата честота

Тестът за издържане на напрежение прилага високо AC сигнал – по-висок от номиналното напрежение на оборудването – към изолацията за определен период (обикновено 1 минута, освен ако не е посочено друго). Този тест ефективно открива локализирани дефектни изолации и оценява способността на изолацията да издържа свръхнапрежения при реални условия на работа. Той е най-реалистичният и решителен тест на изолацията за предотвратяване на откази на изолацията.

Въпреки това това е деструктивен тест, който може да ускори съществуващите дефектни изолации и да причини кумулативна деградация. Затова нивата на тестовото напрежение трябва да бъдат внимателно избрани в съответствие с GB 50150–2006 Кодекс за приемствени тестове на електроустановки в електроустановки. Стандартите за тестове за порцеланова и твърда органична изолация са показани в таблица 1.

Таблица 1: Стандартите за издържане на AC напрежение за порцеланова и твърда органична изолация

Съществуват различни методи за издържане на AC напрежение, включително тестове на сетьова честота, серийен резонанс, паралелен резонанс и серийно-паралелен резонанс. За тестове на разрядване на шините стандартното тестово издържане на AC напрежение на сетьова честота е достатъчно. Конфигурацията на теста трябва да бъде определена въз основа на тестовото напрежение, капацитета и наличното оборудване, обикновено използвайки пълен набор за високо AC напрежение.

1.3 Инфрачервено тестуване

Всички обекти с температура над абсолютната нула непрекъснато излъчват инфрачервено излъчване. Количеството на инфрачервената енергия и нейното разпределение по дължина на вълната са тясно свързани с повърхностната температура на обекта. Чрез измерване на това излъчване, инфрачервената термография може точно да определи повърхностната температура – формира научната основа на инфрачервеното измерване на температурата.

От гледна точка на инфрачервен мониторинг и диагностика, дефектите на високонапрегнатото оборудване могат да бъдат обобщено разделени на две категории: външни и вътрешни. Външните дефекти се появяват на изложени части и могат директно да бъдат открити чрез инфрачервени инструменти. Вътрешните дефекти обаче са скрити в твърда изолация, масло или облекчи и са трудни за директно откриване поради блокирането от изолационни материали.

Инфрачервената диагностика на разрядване на шините включва измерване на температура, изчисляване на относителна температурна разлика (с оглед на околната температура) и сравнение с нормално функциониращи шини. Това позволява直观地识别过热和放电位置。这部分内容需要翻译成保加利亚语，以下是翻译结果：

Инфрачервената диагностика на разрядване на шините включва измерване на температура, изчисляване на относительна температурна разлика (с оглед на околната температура) и сравнение с нормално функциониращи шини. Това позволява интуитивно да се идентифицират местата на прекомерно загряване и разрядване.

2. Приложение на нови технологии

2.1 Ултравиолетова (УВ) технология за изображения

Когато локалното електрическо напрежение върху заредено оборудване надвиши критичен праг, възниква ионизация на въздуха, довеждаща до коронарен разряд. Високонапрегнатото оборудване често изпитва разрядване поради лош дизайн, производство, монтаж или поддръжка. В зависимост от силата на електрическото поле, това може да доведе до коронарен разряд, пробой или дуга. По време на разрядване, електроните във въздуха получават и излъчват енергия, като при излъчване на енергия се излъчва ултравиолетова (УВ) светлина.

Ултравиолетовата технология за изображения детектира това УВ излъчване, обработва сигнала и го наслоява върху видимо-светлинно изображение, което се показва на екран. Това позволява прецизно местоположение и оценка на интензитета на коронарния разряд, предоставяйки надеждни данни за оценка на състоянието на оборудването.

2.2 Ултразвуково тестуване (УЗ)

Ултразвуковото тестуване (УЗ) е портативен, недеструктивен промишлен метод за инспекция. То позволява бързо, точно и безвредно откриване, локализация, оценка и диагностика на вътрешни дефекти, такива като пукнатини, празнини, порести и контаминанти както в лаборатории, така и в полеви условия.

Ултразвуковите вълни са еластични вълни, които се разпространяват през газове, течности и твърди вещества. Те се класифицират по честота: инфразвук (<20 Hz), слухов звук (20–20 000 Hz), ултразвук (>20 000 Hz) и хиперзвук. Ултразвукът се държи подобно на светлината в отношение на отражение и пречупване.

Когато ултразвуковите вълни се разпространяват през материал, промените в акустичните свойства и вътрешната структура влияят на разпространението на вълните. Чрез анализ на тези промени, ултразвуковото тестуване оценява свойствата на материала и конструктивната целост. Общи методи включват проходящ, импулсно-екхо и двойни техники.

Цифровите ултразвукови дефектоскопи излъчват ултразвукови вълни в тестиран обект и анализират отражения, Доплерови ефекти или пропускане, за да получат вътрешна информация, която след това се обработва в изображения. Тази технология е много ефективна за оценка на състоянието на изолацията на работещи високонапрегнати шини.

3. Специфични решения за разрядване на високонапрегнати шини

Ако аномалното разрядване във високонапрегнатите шини не бъде устранено навреме, то може да доведе до прекомерно загряване на изолацията, последвало отказване на изолацията и дори до големи прекъсвания на доставката на електроенергия. Затова разрядните дефекти трябва бързо да бъдат устранени и предварително да се предотвратяват.

3.1 Строго комисиониране и приемствени тестове

Много от дефектите на разрядване на шините произтичат от лоша работа или липса на отговорност по време на строителството. Персоналът, провеждащ тестове, трябва строго да следва кодове и стандарти по време на приемствените тестове на ново оборудване, откривайки рано потенциални рискове от разрядване и коригирайки ги преди въвеждането в експлоатация.

3.2 Замяна на стареещи изолатори на шините

Повечето оперативни разрядвания на шините са причинени от стареене на опорните изолатори. Трябва да се поддържа подробен списък, и изолаторите трябва да се заменят според срок на служба, за да се гарантира адекватна изолационна сила.

3.3 Комплексен анализ чрез изолационни и диагностични тестове

Изолационните тестове могат ефективно да откриват сериозни разрядни дефекти. Въпреки това, за ранни или скрити разрядвания, са необходими напредълчни диагностични методи, такива като инфрачервена визуализация, ултравиолетова визуализация и ултразвуково тестуване, за ранно откриване и вмешателство. Затова е същественно да се извърши комплексен анализ, комбиниращ както изолационни тестове, така и диагностични тестове, за да се предотвратяват и намаляват отказите на шините поради разрядване.