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

1. Mga Paraan para sa Pagdetekta ng Discharge ng Busbar

1.1 Pagsusuri ng Resistance ng Insulation

Ang pagsusuri ng resistance ng insulation ay isang simpleng 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 sa ibabaw—mga kondisyon na kadalasang nagresulta sa malaking pagbaba ng resistance values. Gayunpaman, ito ay mas kaunti ang epektibidad sa pagdetekta ng lokal na pagtanda o partial discharge faults.

Bumabati ang mga karaniwang ginagamit na insulation resistance testers ng output voltages na 500 V, 1,000 V, 2,500 V, o 5,000 V, depende sa insulation class at mga pangangailangan sa pagsusuri ng equipment.

1.2 Power Frequency AC Withstand Voltage Test

Ang AC withstand voltage test ay nag-aapply ng high-voltage AC signal—mas mataas kaysa sa rated voltage ng equipment—sa insulation para sa tiyak na panahon (karaniwang 1 minuto kung hindi naisipang iba). Ang pagsusuri na ito ay epektibong nakakakilala ng mga lokal na defect ng insulation at nag-evaluate ng kakayahan ng insulation na makatitiis ng overvoltages sa tunay na operating conditions. Ito ang pinaka-realistic at decisive na insulation test para maiwasan ang mga insulation failures.

Gayunpaman, ito ay isang destructive test na maaaring mapabilis ang existing na insulation defects at maging sanhi ng cumulative degradation. Kaya, ang mga lebel ng test voltage ay dapat maingat na pinili ayon sa GB 50150–2006 Code for Acceptance Test of Electric Equipment in Electrical Installation Projects. Ang mga pamantayan ng pagsusuri 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

May iba't ibang paraan ng AC withstand voltage, kasama 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 pagsusuri ay dapat matukoy batay sa test voltage, capacity, at available equipment, karaniwang gamit ang buong AC high-voltage test set.

1.3 Infrared Testing

Lahat ng bagay na may temperatura na higit sa absolute zero ay patuloy na nagsisilbing pinagmulan ng infrared radiation. Ang halaga 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 maaaring tumpakin ang surface temperature—na nagbibigay ng siyentipikong pundasyon para sa infrared temperature measurement.

Mula sa perspektibo ng infrared monitoring at diagnostics, ang mga fault ng high-voltage equipment ay maaaring mahahati sa dalawang kategorya: external at internal. Ang mga external fault ay nangyayari sa mga exposed parts at maaaring direktang maidetekta gamit ang infrared instruments. Ang mga internal fault, sa kabilang banda, ay naka-conceal sa solid insulation, oil, o enclosures at mahirap direkta na maidetekta 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 pagkakakilanlan ng mga lokasyon 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, ang air ionization ay nangyayari, na nagresulta sa corona discharge. Madalas ang high-voltage equipment ay may mga discharge dahil sa poor design, manufacturing, installation, o maintenance. Batay sa lakas ng electric field, maaari itong magresulta sa corona, flashover, o arcing. Sa panahon ng discharge, ang mga electron sa hangin ay nakukuha at binibigay ang enerhiya—nagpapalabas ng ultraviolet (UV) light kapag ang enerhiya ay binibigay.

Ang UV imaging technology ay nadetect ang UV radiation na ito, pinoproseso ang signal, at ino-overlay ito sa isang visible-light image na ipinapakita sa screen. Ito ay nagbibigay ng precise na lokasyon at intensity assessment ng corona, nagbibigay ng reliable na data para sa pag-evaluate 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, tumpak, at non-invasive detection, localization, evaluation, at diagnosis ng mga internal defect tulad ng cracks, voids, porosity, at impurities—both sa laboratories at field environments.

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

Kapag ang ultrasonic waves ay nagtravel sa loob ng material, ang mga pagbabago sa acoustic properties at internal structure ay nakakaapekto sa wave propagation. Sa pamamagitan ng pag-analyze ng mga pagbabago na ito, ang ultrasonic testing ay nag-evaluate ng mga property ng material at structural integrity. Ang mga karaniwang methods ay kinabibilangan ng through-transmission, pulse-echo, at tandem techniques.

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

3. Partikular na Solusyon para sa High-Voltage Busbar Discharge

Kung hindi agad na nasolusyunan ang abnormal discharge sa high-voltage busbars, ito ay maaaring magresulta sa insulation overheating, eventual insulation failure, at kahit na major blackouts. Kaya, ang mga discharge faults ay dapat na mabilisan at proactively na maiwasan.

3.1 Mahigpit na Commissioning at Acceptance Testing

Maraming busbar discharge faults ang nanggagaling sa poor workmanship o lack of responsibility sa construction. Ang mga personnel sa pagsusuri ay dapat na mahigpit na sumunod sa mga codes at standards sa acceptance testing ng bagong equipment, na early na nakakakilala ng mga potential discharge risks at nasaayos bago ang commissioning.

3.2 Palitan ang Aging Busbar Insulators

Ang karamihan sa operational busbar discharges ay dahil sa pagtanda ng support insulators. Dapat na may detalyadong inventory at ang mga insulators ay dapat palitan batay sa service life upang masiguro ang sapat na insulation strength.

3.3 Comprehensive Analysis Gamit ang Insulation at Diagnostic Tests

Ang mga insulation tests ay maaaring epektibong makakilala ng mga 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 naglalaman ng parehong insulation tests at diagnostic tests ay essential upang epektibong maiwasan at bawasan ang mga busbar discharge failures.