آنالیز خطاهاي رهايش از مجموعه باربر در زيرстанسیون و راهکارهاي آن

1. روش‌های شناسایی دیسچارژ مادربرق

1.1 آزمون مقاومت عایق

آزمون مقاومت عایق یک روش ساده و معمول در آزمون عایق بندی الکتریکی است. این آزمون به طور قابل توجهی به نقص‌های عایق بندی نوع پیش‌رو، جذب کلی رطوبت و آلودگی سطح حساس است—شرایطی که معمولاً با مقادیر مقاومت کاهش یافته همراه است. با این حال، در شناسایی سن‌گیری محلی یا نقص‌های دیسچارژ جزئی کمتر موثر است.

بر اساس کلاس عایق بندی تجهیزات و نیازهای آزمون، تست‌کننده‌های مقاومت عایق معمولاً از ولتاژهای خروجی 500 V، 1,000 V، 2,500 V یا 5,000 V استفاده می‌کنند.

1.2 آزمون تحمل ولتاژ متناوب فرکانس خطی

آزمون تحمل ولتاژ متناوب یک سیگنال ولتاژ متناوب با ولتاژ بالاتر از ولتاژ اسمی تجهیزات را برای مدت زمان مشخص (معمولاً 1 دقیقه مگر اینکه به صورت متفاوت مشخص شود) به عایق بندی اعمال می‌کند. این آزمون به طور مؤثری نقص‌های عایق بندی محلی را شناسایی می‌کند و توانایی تحمل ولتاژهای بالا توسط عایق بندی را در شرایط عملیاتی واقعی ارزیابی می‌کند. این مهم‌ترین و قاطع‌ترین آزمون عایق بندی برای جلوگیری از خرابی عایق بندی است.

با این حال، این یک آزمون تخریبی است که می‌تواند نقص‌های عایق بندی موجود را تسریع کند و تخریب تجمعی ایجاد کند. بنابراین، سطوح ولتاژ آزمون باید با دقت و با توجه به استاندارد GB 50150–2006 کد آزمون‌های پذیرش تجهیزات الکتریکی در پروژه‌های نصب الکتریکی انتخاب شوند. استانداردهای آزمون برای عایق بندی سرامیکی و آلی جامد در جدول 1 نشان داده شده است.

جدول 1: استانداردهای تحمل ولتاژ متناوب برای عایق بندی سرامیکی و آلی جامد

روش‌های مختلف تحمل ولتاژ متناوب وجود دارد، از جمله آزمون فرکانس خطی، همنوایی سری، همنوایی موازی و همنوایی سری-موازی. برای آزمون دیسچارژ مادربرق، آزمون تحمل ولتاژ متناوب استاندارد فرکانس خطی کافی است. تنظیمات آزمون باید بر اساس ولتاژ آزمون، ظرفیت و تجهیزات موجود تعیین شود، معمولاً با استفاده از یک سیستم آزمون ولتاژ بالای کامل متناوب.

1.3 آزمون حرارتی اشعه‌ای

همه اشیاء با دمای بالاتر از صفر مطلق به طور مداوم اشعه‌ای اشعه می‌دهند. مقدار انرژی اشعه‌ای و توزیع طول موج آن به طور مستقیم با دمای سطح ارتباط دارد. با اندازه‌گیری این تابش، ترموگرافی اشعه‌ای می‌تواند دمای سطح را به طور دقیق تعیین کند—که پایه علمی اندازه‌گیری دما با استفاده از اشعه‌ای است.

از دیدگاه نظارت و تشخیص اشعه‌ای، نقص‌های تجهیزات ولتاژ بالا می‌توانند به دو دسته عمده تقسیم شوند: خارجی و داخلی. نقص‌های خارجی در بخش‌های م袒露的部分可以直接使用红外仪器检测。内部故障则隐藏在固体绝缘、油或外壳内，由于绝缘材料的阻挡，直接检测较为困难。 红外诊断母线放电涉及温度测量、计算相对温差（考虑环境温度）并与正常运行的母线进行比较。这可以直观地识别过热和放电位置。 2. 新技术的应用 2.1 紫外成像技术 当带电设备上的局部电应力超过临界阈值时，会发生空气电离，导致电晕放电。高压设备经常因设计不良、制造、安装或维护不当而发生放电。根据电场强度的不同，这可能导致电晕、闪络或电弧。在放电过程中，空气中的电子获得并释放能量，在能量释放时发出紫外光。 紫外成像技术检测这种紫外线辐射，处理信号，并将其叠加到显示屏上显示的可见光图像上。这可以精确地定位和评估电晕的位置和强度，为评估设备状况提供可靠数据。 2.2 超声波检测（UT） 超声波检测（UT）是一种便携式、无损工业检测方法。它能够快速、准确且非侵入性地检测、定位、评估和诊断内部缺陷，如裂纹、空洞、气孔和杂质——既适用于实验室也适用于现场环境。 超声波是通过气体、液体和固体传播的弹性波。它们按频率分类：次声波（<20 Hz）、可听声（20–20,000 Hz）、超声波（>20,000 Hz）和超高频波。超声波在反射和折射方面与光类似。 当超声波穿过材料时，声学特性和内部结构的变化会影响波的传播。通过分析这些变化，超声波检测可以评估材料特性和结构完整性。常见的方法包括穿透法、脉冲回波法和双探头法。 数字超声波探伤仪向被测物体发射超声波，并通过分析反射、多普勒效应或透射来获取内部信息，然后将这些信息处理成图像。这项技术对于评估运行中高压母线的绝缘状况非常有效。 3. 高压母线放电的具体解决方案 如果不及时解决高压母线的异常放电问题，可能会导致绝缘过热，最终绝缘失效，甚至引发重大停电。因此，必须迅速解决放电故障并主动预防。 3.1 严格的调试和验收测试 许多母线放电故障源于施工过程中的工艺不良或责任心不足。测试人员在新设备验收测试期间必须严格遵守规范和标准，及早发现潜在的放电风险并在投入运行前予以纠正。 3.2 更换老化的母线绝缘子 大多数运行中的母线放电是由支撑绝缘子老化引起的。应详细记录库存，并根据使用寿命更换绝缘子，以确保足够的绝缘强度。 3.3 综合使用绝缘测试和诊断测试 绝缘测试可以有效地检测严重的放电故障。然而，对于早期或隐蔽的放电，需要使用红外成像、紫外成像和超声波检测等先进的诊断方法进行早期检测和干预。因此，结合绝缘测试和诊断测试的综合分析对于有效预防和减轻母线放电故障至关重要。