Villámlás Védő Átadás és Élő Ellenőrzési Technológiák Megbízható Villamos Hálózat Működtetéséhez

1. Áttekintés a villámlővédő átadó vizsgálati technológiáról

1.1 Az átadó vizsgálat szükségessége

Az átadó vizsgálat egy kulcsfontosságú lépés a villámlővédők teljesítményének és biztonságos működésének biztosításában a villamos rendszerekben. A 220 kV-os és alacsonyabb feszültségi szintű villamos rendszerekben a villámlővédők alapvető szerepet játszanak az elektromos berendezések ellenére okozott túlfeszültségek és villámütők általi károk megelőzésében. Azonban a gyártóból a telepítés utáni tényleges működésig tartó idő alatt környezeti tényezők vagy hibás kezelés a szállítás, tárolás és telepítés során hatással lehet a teljesítményre. Az átadó vizsgálat révén gyorsan fel lehet fedezni a gyártási hibákat, a szállítási károkat és a telepítési problémákat, így biztosítva, hogy a villámlővédő optimális állapotban legyen a működés megkezdése előtt, elkerülve a működés során fellépő hibajelenségeket, ezáltal fenntartva a villamos hálózat stabilitását és megbízhatóságát.

1.2 Az átadó vizsgálat fő tartalmi elemei

Az átadó vizsgálat két alapvető aspektusra összpontosít:

• Elektromos teljesítmény vizsgálata: Ellenőrzi, hogy a villámlővédő elektromos jellemzői megfelelnek-e a tervezési követelményeknek adott körülmények között, biztosítva ennek védő funkcióját a túlfeszültségek és villámütők esetén. A valódi vizsgálatok tartalmazzák a DC referenciavolt (ami tükrözi a volt-ampér és nemlineáris jellemzőket), a lecsökkentési áram vizsgálatát, valamint a huzamos referenciavolt, a 0,75-szeres DC referenciavolt melletti lecsökkentési áram, a kifutószám működését, a maradék feszültséget, a huzamos kitartófeszültséget és a villámütő vizsgálatokat, így átfogóan értékelve az elektromos teljesítményt.

• Izolációs ellenállás vizsgálata: Felméri a villámlővédő izolációs állapotát, felismérve rejtett veszélyeket, mint például az izolációs sérülést és a túl magas lecsökkentési áramot a működés során. Az izolációs ellenállás mérése segítségével megállapítja, hogy az izolációs teljesítmény megfelel-e a normáknak, megelőzve a rendszerproblémákat, amelyeket az izolációs hibák okozhatnának.

1.3 Az átadó vizsgálat szabványai és specifikációi

Az átadó vizsgálatnak szigorúan kell megfelelnie a hazai és nemzetközi szabványoknak és specifikációknak, hogy pontos és megbízható tesztelést biztosítson. A szabványok világosan meghatározzák a villámlővédők elektromos jellemzőinek és környezeti alkalmazkodási képességének vizsgálati módszereit és technikai követelményeit. Kombinálva Kínai villamos rendszer valós helyzetével, meghatározzák a tesztelő berendezések, környezet és eljárások részletes követelményeit, biztosítva a tesztelési folyamat szabványosítását és az eredmények hitelességét. A tesztelés során, a pontosság követelményeit teljesítő berendezések és műszerparkokat kell használni, amelyeket szakértők irányítanak a szabványos eljárások szerint. Ugyanakkor figyelemmel kell kísérni a környezeti hőmérsékletet, páratartalmat és elektromágneses zavarokat, hogy a tényleges működési környezetet modellezve, pontos adatokat szerezzenek be.

2. Áttekintés a működés közbeni vizsgálati technológiáról

2.1 A működés közbeni vizsgálat jelentősége

A működés közbeni vizsgálat széles körben alkalmazott a villamos rendszerekben, a nem invazív és valós idejű monitorozás előnyeivel:

• Kiesési veszteségek elkerülése: A detektálást energiamegszakítás nélkül végezhetjük, biztosítva az energiaellátás folytonosságát, csökkentve a gazdasági és társadalmi hatásokat.

• Valós idejű állapotfigyelés: Dinamikusan felméri a villámlővédők izolációs, vezető és hőállapotát, anélkül, hogy beavatkozná a normális működésbe, rövidesen felismérve a potenciális hibajelenségeket és támogatva a tervezett karbantartást, elkerülve nagy léptékű energiamegszakításokat és berendezéssérüléseket.

• Teljes életciklus kezelés: A villámlővédők elektromos teljesítményének és izolációs állapotának felmérésével, értékelik egészségi állapotukat, biztosítva a megfelelő működést a villámütők és túlfeszültségek esetén. A tesztadatok elemzése lehetővé teszi a célszerű karbantartási stratégiák kidolgozását, meghosszabbítva a berendezések használati élettartamát és csökkentve a hibajelenségek kockázatát, alapvető információt nyújtva a feltétel-alapú és prevenció-alapú karbantartáshoz.

• Intelligens hálózat fejlesztése: Növeli az elektromos berendezések működési megbízhatóságát, biztosítva a villamos vállalatok biztonságos termelését és gazdasági haszonát, támogatva a villamos rendszerek intelligens és modern kezelési frissítését.

2.2 A működés közbeni vizsgálat technikai alapelvei

A működés közbeni vizsgálat technikai alapelve főleg több fizikai jelenségre épül, mint például az elektromágnesesség, a termodinamika és az akusztika. A működés közbeni paraméterek, mint az elektromágneses mező, a hőmező és a hang hullámok mérése és elemzése révén döntést hoz a berendezések működési állapotáról és egészségi állapotáról.

A működés közbeni vizsgálat gyakori módszerei:

• Infravörös detektálás: Infravörös hőképalkotó technológia segítségével felméri a berendezések felületi hőmérséklet eloszlását és hőátadását, felismérve a rendellenes magas hőmérsékleti területeket, és diagnosztizálva a berendezések túlmelegedését, rossz kapcsolódását vagy izolációs öregedését.

• Ultrahang detektálás: Rögzíti a berendezések belsejében és felületén generált ultrahang jeleket, értékelve a berendezések izolációs állapotát.

• Impulzusfeszültség detektálása: Méri a berendezések belsejében lévő impulzusfeszültség jeleit, hogy meghatározza az izolációs hibák helyét és súlyosságát, és ugyanakkor elemzi a jel intenzitását, frekvenciáját és feszültség hullámformáját.

A működés közbeni vizsgálat alapelvei összefoglalhatók a következő képletben:

A képletben E(t) a detektált jel, A a jel amplitúdusa, φ a szögfrekvencia, ω a fázisszög, és n(t) a zaj jel.

2.3 A működés közbeni vizsgálat végrehajtása

A működés közbeni vizsgálat során, a teszt objektum típusa és működési környezete alapján, kiválasztjuk és konfiguráljuk a megfelelő berendezéseket/műszerparkokat, ill. a megfelelő érzékelőket és detektálókat. A villámlővédők működés közbeni vizsgálatához gyakran használt eszközök az infravörös hőképek, ultrahang detektálók, impulzusfeszültség detektálók és működés közbeni tesztelők – ezek nagy érzékenységgel/felbontással működnek, pontos detektálást biztosítva összetett elektromágneses környezetekben.

Teszt előtt: Kalibráljuk a műszerparkokat, biztosítva a mérés pontosságát/stabilitását.
Teszt közben: Tudományosan helyezzük el az érzékelők pozícióit/szögét, hogy teljesen lefedje a kulcsterületeket, és pontos adatokat gyűjtsön, biztosítva a teszt megbízhatóságát. A tesztelő személyzetnek szigorúan kell követnie a szabályzatokat, prioritásként a biztonságot, elkerülve a hibás műveletekből származó hibákat/baleseteket.

Teszt után: Végzünk mélyreható adatelemzést, megerősítve/diagnosztizálva a rendellenes jeleket, és célszerű karbantartási/javítási intézkedéseket hozunk, hogy pontosan megállapítsuk a berendezések állapotát és a rejtett hibákat.

3 Technológiai alkalmazási esetek elemzése

3.1 Átadó vizsgálati eset

Egy 220 kV-os villámlővédő átadó vizsgálatán, a technikusok teljes vizsgálatokat (elektromos teljesítmény, izolációs ellenállás stb.) végeztek újra telepített villámlővédőkre.

• Elektromos teljesítmény vizsgálata: A DC referenciavolt eredményei azt mutatták, hogy az elektromos jellemzők megfelelnek a szabványoknak (simák volt-ampér görbék, nincsenek rendellenes fluktuációk).

• Izolációs ellenállás vizsgálata: A villámlővédők jól izoláltak voltak (ellenállás a meghatározott tartományban).

• Impulzusfeszültség vizsgálata: Egy nagy érzékenységű detektáló semmilyen belső izolációs rendellenességet nem talált.

A huzamos/impulzusfeszültség vizsgálat során, a villámlővédők elviselhették a nominális feszültséget, és normálisan működtek. A telepítés után stabil működés igazolta a teszt pontosságát, biztosítva a biztonságos beüzemelést. A technikusok tapasztalataik alapján optimalizálták a folyamatokat, javítva a hatékonyságot/pontosságot.

3.2 Működés közbeni vizsgálati eset

Egy alakzat működés közbeni vizsgálatán, a technikusok infravörös detektálást és impulzusfeszültség vizsgálatot végeztek 220 kV-os villámlővédőkre:

• Infravörös detektálás: Egy hőképalkotó ~10 °C rendellenes hőmérséklet-emelkedést detektált a felső részen.

• Impulzusfeszültség vizsgálata: További detektálás erősebb impulzusfeszültség jeleket mutatott ezen a helyen, ami izolációs hibát jelezett – később alacsonyabb, mint a normál, izolációs ellenállás is megerősítette ezt.

Célszerű javításokkal visszaállították a normális működést. Ez a vizsgálat időben eltávolította a rejtett veszélyeket, értékes tapasztalatokat nyújtva a jövőbeli berendezések monitorozásához/karbantartásához.

3.3 Tapasztalatok összegzése és ajánlások

A villámlővédők átadó vizsgálatának során, a berendezések elektromos teljesítményének és izolációs ellenállásának a szabványoknak való megfelelése a megbízható beüzemelés alapvető előfeltétele. A tényleges működés során figyelmet kell fordítani a tesztelő berendezések kalibrálására és karbantartására. Rendszeres karbantartás biztosítja a mérés pontosságát és stabilitását. Ugyanakkor erősíteni kell a detektálási adatok elemzését és kezelését: készítsünk berendezés-egészségi nyilvántartást, és építsünk trendelemzési modelleket, hogy valós idejű monitorozást és hiba-előrejelzést valósítsunk meg. Egy adott alakzat működés közbeni vizsgálati adatai részletesen láthatók a 1. táblázatban.

A 1. táblázatból látható, hogy a standardizált működés közbeni vizsgálat és időben történő karbantartás hatékony megközelítése a berendezések működési megbízhatóságának növeléséhez, biztosítva a villamos hálózat stabilitását.

4. Következtetés

A 220 kV-os és alacsonyabb osztályú villámlővédők átadó vizsgálatai és működés közbeni vizsgálatai nagyon hatékonyak a villámlővédők megbízható működésének biztosításában. A jövőben, ahogy a detektálási technológiák tovább innoválják és fejlesztik, a villamos rendszer intelligens kezelési szintje tovább fog fejlődni, így még erősebb technikai garanciát nyújtva a villamos hálózat biztonságos és stabil működéséhez.