Koji su ključni elementi testiranja izolacije za visokonaponski prekidač na 126kV?

1. Uvod

Visokonaponski prekidači odigraju ključnu ulogu u osiguranju bezbednog i efikasnog rada infrastrukture električne mreže. Među prekidačima različitih nivova napona, visokonaponski prekidači od 126 kV su široko primenjeni u srednjem i visokom naponu mreža. U zemlji poput Indonezije, sa svojim velikim teritorijom i raznovrsnim geografskim i klimatskim uslovima, osiguranje pouzdanog rada opreme električne mreže je izuzetno značajno. Izolacione performanse visokonaponskih prekidača su ključne, jer bilo kakav propust u izolaciji može dovesti do ispadanja struje, oštećenja opreme i čak stvaranje rizika za sigurnost ljudi. Ovaj rad se fokusira na ključne elemente testiranja izolacije za visokonaponske prekidače od 126 kV, sa ciljem da pruži kompletnu referencu operaterima i održavajućem osoblju električne mreže.

2. Standardi i specifikacije
2.1 IEC 62271-102 standard

IEC 62271-102 standard služi kao međunarodni merilo za visokonaponsku opremu za prekid i kontrolu, uključujući visokonaponske prekidače. Za prekidače od 126 kV, ovaj standard definiše detaljne zahteve za izolaciju, definisanje minimalnih nivoa izolacije koje oprema mora da ispuni pod različitim testnim uslovima, kao što su testovi otpornosti na naponsku frekvenciju i testovi otpornosti na impulsnog napona.

Tokom testa otpornosti na naponsku frekvenciju, visokonaponski prekidač od 126 kV obično mora da izdrži određeni nivo napona (na primer, približno 230 kV tokom jedne minute prema standardu) bez propusta ili isparkavanja. Ovaj test simulira normalni stres naponske frekvencije i privremene prekomjerne napone koje prekidač može doživeti tokom svog životnog veka. Test otpornosti na impulsnog napona, koristeći visokonaponski impulsnog talas (na primer, 1.2/50μs), simulira udar bljeska ili prekid surges. Prekidač od 126 kV mora da izdrži određeni impulsnog napona (na primer, približno 550 kV) bez propusta u izolaciji, osiguravajući pouzdano funkcionisanje pod ekstremnim privremenim naponskim uslovima.

3. Ekološki aspekti u Indoneziji
3.1 Klimatski uslovi

Tropski klima Indonezije karakteriše visoke temperature, visoku vlažnost i česte padavine tokom cele godine. Prosečna temperatura u većini regiona se kreće od 25°C do 27°C, dok relativna vlažnost često prelazi 70%. Takvi visoko-vlažni okruženja znatno utiču na izolacione performanse visokonaponskih prekidača od 126 kV. Kondenzacija vlage na površinama izolacije smanjuje površinsku otpornost, potencijalno dovodeći do površinskog isparkavanja.

Dodatno, Indonezija je podložna jakim padavinama i tropskim olujama. Visokonaponski prekidači instalirani vani moraju da izdrže uticaj kiše i jaka vetra. Na primer, u područjima podložnim taifunima, prekidači treba da imaju dovoljnu mehaničku čvrstoću kako bi sprečili oštećenje izolacijske strukture od kiše pogonjene vetrom ili fizičkim uticajima.

3.2 Prljavština i zagađenje

Industrijske aktivnosti i prirodni fenomeni u Indoneziji mogu dovesti do vazdušne prljavštine i zagađenja. Industrijska područja mogu imati prljavštinu koja sadrži konduktivne čestice ili korozivne materije, dok poljoprivrede mogu imati prljavštinu od tla ili biljaka. Ova zagađenja akumuliraju se na površinama izolacije prekidača, povećavajući rizik od propusta u izolaciji.

Posebno u obalnim područjima Indonezije, solana ocean morska zraka depone na opremi. So prekorašava metalne komponente i utiče na performanse izolatora, postepeno smanjujući električnu čvrstoću i povećavajući verovatnoću električnog propusta.

4. Metode testiranja izolacije
4.1 Testiranje otpornosti izolacije

Testiranje otpornosti izolacije je fundamentalna metoda za procenu stanja izolacije visokonaponskih prekidača od 126 kV, mjeri otpornost između živih dijelova i zemljenih dijelova koristeći visokonaponski megohmmeter.

Tokom testa, megohmmeter se spaja između visokonaponskog terminala prekidača (u otvorenom stanju) i terminala zemlje. Primijenjeni testni napon treba da odgovara naponu prekidača - obično 2500V ili 5000V za prekidače od 126 kV. Visoka vrijednost otpornosti izolacije (obično nekoliko stotina megohmova ili više za zdrave prekidače) ukazuje na dobrui izolaciju. Značajno niža vrijednost može signalizirati unutrašnju vlagu, degradaciju izolacije ili površinsku kontaminaciju.

4.2 Testiranje otpornosti na naponsku frekvenciju

Testiranje otpornosti na naponsku frekvenciju je rigoroznija metoda za verifikaciju sposobnosti izolacije da izdrži normalne i privremene prekomjerne napone. Prema IEC 62271-102, prekidač od 126 kV mora da izdrži određeni napon na naponskoj frekvenciji (na primer, 230 kV tokom jedne minute) između živih i zemljenih dijelova.

Pre testiranja, prekidač mora biti pravilno sastavljen sa čistim površinama izolacije. Napon se postepeno povećava do određenog nivoa i održava zahtevan vremenski period. Bez propusta, isparkavanja ili prekomernog izbegačnog struja tokom testa ukazuje na prolaz. Oznake propusta (na primer, pad napona, povećanje izbegačne struje ili isparkavanje) zahtevaju odmah inspekciju i popravku.

4.3 Testiranje otpornosti na impulsnog napona

Testiranje otpornosti na impulsnog napona simulira uticaj bljeska ili prekid surges na izolaciju prekidača od 126 kV, koristeći visokonaponski generator impulsa da proizvede talase (na primer, 1.2/50μs) i amplitudu (na primer, 550 kV za prekidače od 126 kV).

Impulsnog napona se primjenjuje između živih i zemljenih dijelova, slično testiranju naponske frekvencije. Više impulsa (pozitivnih i negativnih) se primjenjuje kako bi se osigurala pouzdanost pod različitim polaritetima. Neuspeh u izdržavanju impulsa bez oštećenja izolacije - često uzrokuje trajno strukturno oštećenje - zahteva urgentnu zamenu komponenata.

4.4 Testiranje parcijalne raspršenosti

Testiranje parcijalne raspršenosti (PD) detektuje ranu fazu degradacije izolacije u visokonaponskim prekidačima od 126 kV. PD se odnosi na male električne raspršenosti unutar ili na površinama izolacije kada se jačine električnog polja prevazeđu pragove, postepeno oštećujući izolaciju i dovodeći do propusta.

Metode testiranja uključuju električke, akustičke i optičke pristupe. Električna metoda primjenjuje napon blizu radnog napona prekidača i detektuje PD signale putem senzora; akustična metoda koristi senzore da uhvati zvučne talase generisane raspršenjem; optična metoda detektuje emitovanu svjetlost. Standardi definišu dopuštene nivoe PD za prekidače od 126 kV (na primer, <10pC na određenom naponu). Prekoračenje ovoj vrednosti ukazuje na interne defekte (praznine, pukotine ili kontaminaciju) koji zahtevaju dalju istraživanje.

5. Značaj kućišta IP66
5.1 Zaštita od prljavštine i vode

U teškim ekološkim uslovima Indonezije, visokonaponski prekidači često su instalirani vani. Kućišta IP66 su neophodna za zaštitu internih komponenti prekidača od 126 kV od prljavštine, vode i ekoloških faktora.

IP66 ocena osigurava potpunu zaštitu od unosa prljavštine (IP6X) - ključno za sprečavanje akumulacije prljavštine na izolaciji, što s vremenom dovodi do degradacije performansi - i otpornost na moćne vodene strujanje (IPX6), kao što su jake padavine ili visokopresioni sprajevi. To sprečava unos vode u kućište i kontakt s živim delovima ili izolacijom, izbegavajući kratične spojeve ili degradaciju.

5.2 Prošireni vremenski rok korišćenja

Kućišta IP66 značajno proširuju vremenski rok korišćenja prekidača od 126 kV. Zaštita od prljavštine i vode smanjuje frekvenciju održavanja i rizike od prekasnog propusta. U područjima s visokom vlažnošću i padavinama, nezaštićeni prekidači suočeni su s ubrzanim starenjem izolacije zbog kontinuiranog izlaganja vlagi. Kućišta IP66 omogućavaju pouzdano funkcionisanje u teškim okruženjima, smanjujući ukupne troškove rada i održavanja mreže.

6. Zaključak

Testiranje izolacije visokonaponskih prekidača od 126 kV je složen proces koji zahteva pažljivu razmatranje raznih faktora. Pridržavanje međunarodnih standarda poput IEC 62271-102 osigurava da su osnovni zahtevi za performanse izolacije ispunjeni. U zemljama poput Indonezije, sa izazovnim ekološkim uslovima, rešavanje uticaja klima, prljavštine i zagađenja na izolaciju je ključno.

Korišćenje odgovarajućih metoda testiranja - testiranje otpornosti izolacije, testiranje otpornosti na naponsku frekvenciju, testiranje otpornosti na impulsnog napona i testiranje parcijalne raspršenosti - efikasno detektuje probleme izolacije u različitim fazama. Dodatno, kućišta IP66 pružaju dodatni sloj zaštite od ekoloških opasnosti.

Usredsređujući se na ove elemente testiranja izolacije, operateri i održavajuće osoblje električne mreže u Indoneziji mogu osigurati pouzdano i sigurno funkcionisanje visokonaponskih prekidača od 126 kV, doprinoseći stabilnom radu cele sistema električne mreže.