Συνεχής δοκιμή υψηλής τάσης καβλωματικών γραμμών

1. Ορισμός της Συνεχούς Επιτήρησης Γραμμών Υψηλής Τάσης

Η συνεχής επιτήρηση γραμμών υψηλής τάσης αναφέρεται στη συστηματική μέτρηση, με τη χρήση εξειδικευμένων όργανων, των ηλεκτρικών παραμέτρων όπως το αντίστατο, το επαγωγικό, το δυναμικό και η διεγχύσιμη πριν από την επίθεση μιας γραμμής καλωδίου ή μετά από μεγάλη διατήρηση. Το στόχος είναι να ληφθούν βασικά δεδομένα που χαρακτηρίζουν τις ηλεκτρομαγνητικές ιδιότητες του καλωδίου, διαδραματίζοντας έναν κρίσιμο ρόλο στην παροχή ακριβών παραμέτρων για τους υπολογισμούς ροής φορτίου, την ρύθμιση της προστασίας, την ανάλυση των ρευστών κατά κύριαν συνεκτικήν και την αξιολόγηση της λειτουργίας του καλωδίου.

Η βασική αξία της βρίσκεται σε δύο πτυχές: πρώτον, η επαλήθευση των αποκλίσεων μεταξύ των τιμών σχεδιασμού και των πραγματικών μετρημένων τιμών για να αποφευχθούν παραλείψεις στην προστασία ή προβλήματα σταθερότητας του συστήματος λόγω αναλογικών ανυποστοχών, δεύτερον, η δημιουργία μιας "βάσης δεδομένων βασικών παραμέτρων" για τη γραμμή καλωδίου, παρέχοντας μια αναφορά για την αναγνώριση μεταγενέστερων λειτουργικών αλλαγών (όπως η παλαιώσεις της απομόνωσης ή κακή επαφή των συνδέσεων). Σύμφωνα με το DL/T 596 "Κανονισμοί Προληπτικών Ελέγχων Ηλεκτρικού Εξοπλισμού" και το GB 50217 "Πρότυπο Σχεδίασης Καλωδίων Ηλεκτρικής Ενέργειας", πρέπει να ολοκληρωθούν όλοι οι σταθεροί έλεγχοι για γραμμές καλωδίων 220 kV και άνω κατά την επίθεση, ενώ για γραμμές 110 kV και κάτω μπορεί να εφαρμοστούν επιλεκτικά με βάση τη σημασία του συστήματος.

2. Πλήρης Διαδικασία Συνεχούς Επιτήρησης Γραμμών Υψηλής Τάσης

2.1 Φάση Προετοιμασίας Πριν τον Έλεγχο

2.1.1 Συλλογή Τεχνικών Δεδομένων και Εξεταστική Επίσκεψη
Πρέπει να ληφθούν πλήρεις παραμέτροι σχεδιασμού γραμμής καλωδίου, συμπεριλαμβανομένης της επίπεδου τάσης (π.χ. 220 kV, 500 kV), του μοντέλου καλωδίου (π.χ. YJV22-220 kV-1×2500 mm²), της μεθόδου εγκατάστασης (ενδιάμεση εγκατάσταση, σωλήνα, καλωδιοπάγιο), του μήκους (ακριβές μέχρι 0.1 km), του υλικού συνδυαστή (χάλυβα ή αλουμίνιο), του τύπου απομόνωσης (XLPE, ελαιομονωμένο χαρτί), της δομής μεταλλικής ασπίδας (λεπίδα χάλυβα, σύρμα χάλυβα) και της μεθόδου εδαφικής σύνδεσης (ευθεία σύνδεση, διασταυρωμένη σύνδεση). Μια εξεταστική επίσκεψη πρέπει να επιβεβαιώσει τις συνθήκες επικοινωνίας στο κύριο χώρο ελέγχου (συνήθως σταθμός τερματικών καλωδίων) και στον βοηθητικό χώρο (αντίθετος υποσταθμός), την ακεραιότητα του συστήματος εδαφικής σύνδεσης, την ασφαλή απόσταση από κοντινό ενεργό εξοπλισμό (≥1.5 φορές την ασφαλή απόσταση που αντιστοιχεί στην τάση ελέγχου) και τη χρήση ελεκτροστατικού βολτμέτρου για τη μέτρηση της επαγωγικής τάσης (που μπορεί να φθάσει δεκάδες βολτ σε καλωδιακές γραμμές κοντά σε ενεργές γραμμές, απαιτούμενα μέτρα αποφυγής εκκεντρώσεων).

2.1.2 Ανάπτυξη Σχεδίου Ελέγχου και Επιλογή Εξοπλισμού

Βάσει των "Οδηγιών Ελέγχου Παραμέτρων Γραμμών Καλωδίων," πρέπει να αναπτυχθεί ένα λεπτομερές σχέδιο που περιλαμβάνει τα ελέγχου (π.χ. αντίστατο κατά τάξη, δυναμικό κατά τάξη, κ.λπ.), τα μοντέλα των όργανων, τις μεθόδους συνδέσεως και τα μέτρα ασφάλειας. Βασικός εξοπλισμός περιλαμβάνει:

• Εξοπλισμός ελέγχου παραμέτρων γραμμής (κλάση ακρίβειας 0.2, πεδίο συχνότητας 45–65 Hz, εξόδιο ρεύμα ≥10 A);

• Τριφασικό ρυθμιζόμενο τρανσφορτήρα (δυναμικό ≥5 kVA, πεδίο ρύθμισης 0–400 V);

• Απομονωτικός τρανσφορτήρας (αναλογία 1:1 για την αποφυγή παρεμβολών του δικτύου);

• Βοηθητικά εργαλεία: θερμόμετρο/υγρόμετρο (πρέπει να καταγράφονται η θερμοκρασία και η υγρασία του περιβάλλοντος για την προσαρμογή της θερμοκρασίας των παραμέτρων), σκέπτριο αποφορτώσεως (κλάση 25 kV, χρόνος αποφορτώσεως ≥5 λεπτά), σύνδεσμα (διατομή ≥25 mm² σύρμα χάλυβα, μήκος προσαρμοσμένο στο χώρο) και μπαστονάκι απομόνωσης (3 m, αντίστατο απομόνωσης ≥1000 MΩ).

2.1.3 Ανάπτυξη Μέτρων Ασφάλειας

Ο χώρος ελέγχου πρέπει να περιβάλλεται με ασφαλή φραγμούς και να σηματοδοτείται με προειδοποιητικά σημάδια "Επικίνδυνη Ύψηλη Τάση." Και ο κύριος και ο βοηθητικός χώρος ελέγχου πρέπει να εξοπλίζονται με ασφαλείς ραδιόφωνα (εύρος επικοινωνίας ≥1 km) και κουμπιά εκτάκτου σταματήματος. Όλο το προσωπικό που εργάζεται πρέπει να φορά εξοπλισμό απομόνωσης (κλάση 35 kV), παπούτσια απομόνωσης (παραγωγική τάση ≥15 kV) και διπλά μεταλλικά ζώνητα για εργασίες σε υψηλό ύψος. Το απώτερο άκρο του καλωδίου πρέπει να αποσυνδέεται από άλλον εξοπλισμό και να εφαρμόζονται προσωρινά εδαφικά σύρματα για να αποφευχθεί η επιστροφή ρεύματος.

2.2 Φάση Εφαρμογής Ελέγχου Στο Τόπο

2.2.1 Συνδέσεις Ελέγχου και Επαλήθευση Φάσης
Λαμβάνοντας ως παράδειγμα τον έλεγχο των παραμέτρων κατά τάξη, η διαδικασία συνδέσεων είναι ως εξής:
(1) Σύνδεση και εδαφική σύνδεση των τριών φάσεων (A, B, C) στο απώτερο άκρο, εδαφική σύνδεση μόνο σε ένα άκρο της μεταλλικής ασπίδας (για διασταυρωμένες συνδέσεις, αποσύνδεση των συνδέσεων στο κουτί διασταυρωμένης σύνδεσης και ελέγχος κάθε τμήματος ξεχωριστά);
(2) Εφαρμογή ρευστής τάσης (συνήθως 380 V) στη φάση A στο κύριο χώρο ελέγχου μέσω του ρυθμιζόμενου τρανσφορτήρα και του απομονωτικού τρανσφορτήρα, ανοιχτά φάσεις B και C, σύνδεση των πίνακων μέτρησης τάσης και ρεύματος του εξοπλισμού ελέγχου παραμέτρων.
Επαλήθευση φάσης: Χρήση πολυμετρίου για τη μέτρηση της φάσης τάσης κάθε φάσης για να επιβεβαιωθεί η σωστή σύνδεση ομώνυμων φάσεων και να αποφευχθούν λάθη μέτρησης λόγω λανθασμένης ακολουθίας φάσεων.

2.2.2 Διαδικασία Μέτρησης Παραμέτρων
Αντίστατο κατά τάξη (R1) και αντίστατο (X1): Εφαρμογή ρεύματος ελέγχου (συνήθως 5–10 A) στη φάση A, μέτρηση της μέγεθος και διαφοράς γωνίας φάσης μεταξύ τάσης και ρεύματος, και υπολογισμός με τις τύπους R1 = U/I·cosϕ και X1 = U/I·sinϕ. Επανάληψη του ελέγχου τρεις φορές και λήψη της μέσης τιμής, με διάστημα τουλάχιστον 1 λεπτό μεταξύ ελέγχων για να αποφευχθεί η επίδραση της θέρμανσης του συνδυαστή στις τιμές αντίστατου.
Δυναμικό κατά τάξη (C0): Σύνδεση και εδαφική σύνδεση των φάσεων A, B, και C στο υψηλότερο άκρο του εξοπλισμού ελέγχου, εδαφική σύνδεση της μεταλλικής ασπίδας, εφαρμογή 100 V, και μέτρηση του δυναμικού με την αρχή του Schering. Πρέπει να επαληθευτεί η γραμμικότητα σε διαφορετικά επίπεδα τάσης (50 V, 100 V, 200 V), με αποκλίσεις ≤2%.
Αντίστατο απομόνωσης (Rins): Χρήση 2500 V μεγαομμέτρου για τη μέτρηση του αντίστατου απομόνωσης μεταξύ συνδυαστή και ασπίδας. Καταγραφή της ανάγνωσης μετά 1 λεπτό εφαρμογής τάσης και ταυτόχρονη καταγραφή της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος. Μετατροπή στην αναφορική τιμή 20°C με τον τύπο R20 = Rt × 10^(0.004(t−20)) (όπου t είναι η μετρημένη θερμοκρασία).

2.2.3 Καταγραφή Δεδομένων και Αξιολόγηση Ισχύος
Μετά την ολοκλήρωση κάθε ελέγχου παραμέτρου, καταγράφεται αμέσως η ανάγνωση του όργανου, η θερμοκρασία και η υγρασία του περιβάλλοντος, η ώρα ελέγχου και οποιαδήποτε ανωμαλία (π.χ. διακυμάνσεις τάσης, ανώμαλοι ήχοι). Κριτήρια ισχύος δεδομένων περιλαμβάνουν:

• Σχετική απόκλιση τριών επαναληπτικών μετρήσεων της ίδιας παραμέτρου ≤5%;

• Απόκλιση του αντίστατου κατά τάξη από την τιμή σχεδιασμού ≤10% (λαμβάνοντας υπόψη την ακρίβεια του μήκους εγκατάστασης);

• Αντίστατο απομόνωσης, μετά την προσαρμογή της θερμοκρασίας, πρέπει να είναι ≥1000 MΩ·km (πρότυπο για καλωδια XLPE).

2.3 Φάση Επεξεργασίας Μετά τον Έλεγχο

2.3.1 Ασφαλής Αποφορτώση και Απόσυρση Συνδέσεων
Μετά τον έλεγχο, πρώτα αποσυνδέστε την εφοδιοποίηση του ρυθμιζόμενου τρανσφορτήρα. Στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε ένα σκέπτριο αποφορτώσεως για να εκτελέσετε "πολλαπλές αποφορτώσεις" στον συνδυαστή και την ασπίδα του καλωδίου (κάθε αποφορτώση διαρκεί ≥1 λεπτό, με διάστημα 30 δευτερόλεπτα). Μόνο μετά την επιβεβαίωση ότι η υπόλοιπη τάση είναι ≤50 V, πρέπει να αποσυνδεθούν τα σύρματα σύνδεσης και οι πίνακες μέτρησης. Για διασταυρωμένες συνδέσεις, ανασυνδέστε τα σύρματα σύνδεσης στο κουτί διασταυρωμένης σύνδεσης και μετρήστε τη συνέχεια για να επιβεβαιωθεί η σωστή σύνδεση.

2.3.2 Προσαρμογή Δεδομένων και Προετοιμασία Αναφοράς
Σύμφωνα με το GB/T 3048.4 "Μέθοδοι Ηλεκτρικών Ελέγχων Ηλεκτρικών Συρμάτων και Καλωδίων," τα μετρημένα δεδομένα πρέπει να προσαρμοστούν για θερμοκρασία και συχνότητα:
Προσαρμογή θερμοκρασίας αντίστατου:
Για συνδυαστές χάλυβα: R₂₀ = Rₜ / [1 + α(t − 20)] (όπου α = 0.00393/°C);
Προσαρμογή συχνότητας δυναμικού:
Όταν η συχνότητα ελέγχου αποκλίνει από 50 Hz, προσαρμογή με: C₅₀ = Cf × (1 + 0.002∣f − 50∣).
Η αναφορά ελέγχου πρέπει να περιλαμβάνει το πρότυπο ελέγχου (π.χ. DL/T 475), τον αριθμό πιστοποιητικού ελέγχου των όργανων, έναν πίνακα σύγκρισης παραμέτρων (τιμές σχεδιασμού vs. μετρημένες τιμές) και μια συμπερασματική αξιολόγηση (π.χ. "Επιτυχής", "Αναπτυσσόμενη Αναθεώρηση").