Analisis ng mga Sakit sa Discharge ng Busbar ng Substation at ang Kanilang mga Solusyon

1. Mga Paraan para sa Pagtukoy ng Discharge ng Busbar

1.1 Pagsusulit ng Resistance ng Insulation

Ang pagsusulit ng resistance ng insulation ay isang simple at karaniwang ginagamit na paraan sa pagsusuri ng electrical insulation. Ito ay napakasensitibo sa mga defect ng through-type insulation, kabuuang pag-absorb ng moisture, at kontaminasyon ng surface—mga kondisyon na kadalasang nagresulta sa malaking pagbawas ng resistance values. Gayunpaman, ito ay mas kaunti ang epektibidad sa pagtukoy ng lokal na pagluma o partial discharge faults.

Bumabago ang output voltage ng mga karaniwang insulation resistance testers depende sa insulation class ng equipment at mga requirement ng pagsusulit, kasama ang 500 V, 1,000 V, 2,500 V, o 5,000 V.

1.2 Pagsusulit ng Power Frequency AC Withstand Voltage

Ang pagsusulit ng AC withstand voltage ay nag-apply ng mataas na AC signal—mas mataas kaysa sa rated voltage ng equipment—sa insulation para sa tiyak na panahon (kadalasang 1 minuto kung hindi ibinigay ang iba). Ang pagsusulit na ito ay epektibong nakakatukoy ng lokal na insulation defects at nagsusuri ng kakayahan ng insulation na matiis ang overvoltages sa tunay na operating conditions. Ito ang pinakarealistic at decisive na insulation test para maiwasan ang insulation failures.

Gayunpaman, ito ay isang destructive test na maaaring mapabilis ang umiiral na insulation defects at magdulot ng cumulative degradation. Kaya, ang mga lebel ng test voltage ay dapat maingat na piliin batay sa GB 50150–2006 Code for Acceptance Test of Electric Equipment in Electrical Installation Projects. Ang mga standard ng pagsusulit para sa porcelain at solid organic insulation ay ipinapakita sa Table 1.

Table 1: AC Withstand Voltage Standards para sa Porcelain at Solid Organic Insulation

Maraming paraan ng AC withstand voltage, kabilang ang power frequency testing, series resonance, parallel resonance, at series-parallel resonance. Para sa busbar discharge testing, sapat na ang standard power frequency AC withstand voltage testing. Ang setup ng pagsusulit ay dapat matukoy batay sa test voltage, capacity, at available equipment, kadalasang gamit ang buong AC high-voltage test set.

1.3 Infrared Testing

Lahat ng bagay na may temperatura na mas mataas kaysa absolute zero ay patuloy na lumilikha ng infrared radiation. Ang dami ng infrared energy at ang wavelength distribution nito ay malapit na nauugnay sa surface temperature ng bagay. Sa pamamagitan ng pagsukat sa radiation na ito, ang infrared thermography ay makakatukoy ng tama ang surface temperature—na nagbibigay ng siyentipikong pundamento ng infrared temperature measurement.

Sa perspektibo ng infrared monitoring at diagnostics, ang mga fault ng high-voltage equipment ay maaaring hahatiin sa dalawang kategorya: external at internal. Ang mga external faults ay nangyayari sa exposed parts at maaaring direkta na matukoy gamit ang infrared instruments. Ang mga internal faults, gayunpaman, ay naka-hide sa solid insulation, oil, o enclosures at mahirap direktang matukoy dahil sa pag-block ng insulating materials.

Ang infrared diagnosis ng busbar discharge ay kasama ang pagsukat ng temperatura, pag-compute ng relative temperature difference (kasama ang ambient temperature), at paghahambing sa normal na operating busbars. Ito ay nagbibigay ng intuitive na pagtukoy ng mga lugar ng overheating at discharge.

2. Paggamit ng Bagong Teknolohiya

2.1 Ultraviolet (UV) Imaging Technology

Kapag ang lokal na electric stress sa energized equipment ay lumampas sa critical threshold, nagaganap ang air ionization, na nagreresulta sa corona discharge. Ang high-voltage equipment kadalasang nakakaranas ng discharges dahil sa poor design, manufacturing, installation, o maintenance. Batay sa lakas ng electric field, maaaring magresulta ito sa corona, flashover, o arcing. Sa panahon ng discharge, ang mga electron sa hangin ay nakukuha at nai-release ang enerhiya—nagpapalabas ng ultraviolet (UV) light kapag nai-release ang enerhiya.

Ang UV imaging technology ay natutukoy ang UV radiation na ito, nagproseso ng signal, at ino-overlay ito sa isang visible-light image na ipinapakita sa screen. Ito ay nagbibigay ng precise location at intensity assessment ng corona, nagbibigay ng reliable data para sa evaluation ng estado ng equipment.

2.2 Ultrasonic Testing (UT)

Ang Ultrasonic testing (UT) ay isang portable, non-destructive industrial inspection method. Ito ay nagbibigay ng mabilis, tama, at non-invasive detection, localization, evaluation, at diagnosis ng mga internal defects tulad ng cracks, voids, porosity, at impurities—sa laboratory at field environments.

Ang ultrasonic waves ay elastic waves na nagpropagate sa gases, liquids, at solids. Sila ay icategory batay sa frequency: infrasound (<20 Hz), audible sound (20–20,000 Hz), ultrasound (>20,000 Hz), at hypersonic waves. Ang ultrasound ay gumagana tulad ng light sa reflection at refraction.

Kapag ang ultrasonic waves ay naglalakbay sa isang materyal, ang mga pagbabago sa acoustic properties at internal structure ay nakakaapekto sa propagation ng wave. Sa pamamagitan ng pag-analyze ng mga pagbabago na ito, ang ultrasonic testing ay nagsusuri ng mga property ng materyal at structural integrity. Ang mga common methods ay kinabibilangan ng through-transmission, pulse-echo, at tandem techniques.

Ang digital ultrasonic flaw detectors ay nag-eemit ng ultrasonic waves sa test object at nag-aanalyze ng reflections, Doppler effects, o transmission upang makakuha ng internal information, na pagkatapos ay ipro-process sa mga imahe. Ang teknolohiyang ito ay napakaepektibo para sa pag-assess ng insulation condition ng operating high-voltage busbars.

3. Specific Solutions para sa High-Voltage Busbar Discharge

Kapag ang abnormal discharge sa high-voltage busbars ay hindi agad na nasolusyunan, maaari itong magresulta sa insulation overheating, eventual insulation failure, at kahit na major blackouts. Kaya, ang mga discharge faults ay dapat maresolba nang mabilis at proactively prevented.

3.1 Strict Commissioning at Acceptance Testing

Maraming busbar discharge faults ang nagmumula sa poor workmanship o lack of responsibility sa construction. Ang mga test personnel ay dapat sumunod ng maigsi sa mga codes at standards sa acceptance testing ng bagong equipment, na nakakatukoy ng potential discharge risks nang maagang at inaayos bago ang commissioning.

3.2 Palitan ang Aging Busbar Insulators

Ang karamihan sa operational busbar discharges ay dulot ng pagluma ng support insulators. Dapat may detalyadong inventory at palitan ang mga insulators batay sa service life upang siguraduhin ang sapat na insulation strength.

3.3 Comprehensive Analysis Gamit ang Insulation at Diagnostic Tests

Ang mga insulation tests ay maaaring epektibong matukoy ang severe discharge faults. Gayunpaman, para sa early-stage o hidden discharges, ang advanced diagnostic methods tulad ng infrared imaging, UV imaging, at ultrasonic testing ay kinakailangan para sa early detection at intervention. Kaya, ang comprehensive analysis na pagsasama ng insulation tests at diagnostic tests ay mahalaga upang epektibong maiwasan at mabawasan ang busbar discharge failures.