Presežna zaščita in tehnologije prenosa ter testiranja v življenjskem toku za zanesljivo delovanje električnih omrežij

1. Pregled tehnologije prenosa varovalnika pred oddajo

1.1 Nujnost prenosa pred oddajo

Prenos pred oddajo je ključen korak za zagotavljanje učinkovitosti in varne delovanja varovalnikov v električnih sistemih. Za električne sisteme z napetostjo do 220 kV so varovalniki ključni za zaščito električne opreme pred poškodbo zaradi prekomernih napetosti in padežev. Vendar lahko med postopkom od zapuščanja tovarne do dejanskega delovanja po namestitvi okoljski faktorji ali operativne pomankljivosti med prevozom, shranjevanjem in namestitvijo vplivajo na njihovo delovanje. S prenosom pred oddajo se lahko hitro zazna proizvodni defekt, poškodbe med prevozom in težave pri namestitvi, s čimer se zagotovi, da je varovalnik v optimalnem stanju pred uporabo in se izogibajo tveganju za napake med delovanjem, kar ohranja stabilnost in zanesljivost električnega omrežja.

1.2 Glavni vsebini prenosa pred oddajo

Prenos pred oddajo se osredotoča na dva ključna vidika:

• Preverjanje elektromagnetske učinkovitosti: Preverja, ali elektromagnetske značilnosti varovalnika ustrezajo projektiranim zahtevam pod določenimi pogoji, s čimer se zagotovi njegova zaščitna funkcija med prekomernimi napetostmi in padeži. Dejanska testiranja zajemajo elemente, kot so enosmerna referenčna napetost (razkriva volt-ampere in nelinearne značilnosti), preverjanje utrkle trditve, kot tudi referenčna napetost industrijske frekvence, utrkle trditve pri 0,75-kratni enosmerni referenčni napetosti, delovanje števalnika razpustov, ostankove napetosti, vzdrževanje napetosti industrijske frekvence in impulzna napetost, s čimer se celovito oceni elektromagnetska učinkovitost.

• Preverjanje izolacijske odpornosti: Zazna stanje izolacije varovalnika, identificira skrite nevarnosti, kot so poškodbe izolacije in prekomerna utrka trditev med delovanjem. Merjenjem izolacijske odpornosti se določi, ali izolacijska učinkovitost ustrezata standardom, s čimer se preprečijo probleme sistema zaradi izolacijskih napak.

1.3 Standardi in specifikacije za prenos pred oddajo

Prenos pred oddajo mora strogo upoštevati domače in mednarodne standarde in specifikacije, da se zagotovi natančno in zanesljivo testiranje. Standardi jasno določajo metode testiranja in tehnične zahteve za elektromagnetske značilnosti in prilagodljivost okolju varovalnikov. Skupaj s praktično situacijo kitajskega električnega sistema so posplošili zahteve za testno opremo, okolje in postopke, s čimer se zagotovi standardizacija procesa testiranja in verodostojnost rezultatov. Med testiranjem bi se morala uporabiti oprema in instrumenti, ki ustrezajo zahtevam za natančnost, in bi se morali uporabljati strokovnjaki v skladu s standardnimi postopki. Hkrati pa bi se moralo posvetiti pozornost temperaturi, vlage in elektromagnetski motnji, da se simulira dejansko delovno okolje in pridobi natančne podatke.

2. Pregled tehnologije živčnega testiranja

2.1 Pomen živčnega testiranja

Živčno testiranje se široko uporablja v električnih sistemih, zlasti zaradi prednosti nenapadenosti in stikega nadzora:

• Izogibanje izgubam zaradi prekinitve struje: Preverjanje se lahko izvede brez prekinitve struje, s čimer se zagotovi nadzor nad strujnim tokom in zmanjša gospodarski in družbeni vpliv.

• Stiki nadzor stanja: Dinamično preverja izolacijo, prevodnost in toplotno stanje varovalnikov brez motenja normalnega delovanja, hitro zazna potencialne nevarnosti in omogoča planirano vzdrževanje, s čimer se prepreči velikoploskovne prekine struje in poškodbe opreme.

• Upravljanje celotnega življenjskega cikla: Z preverjanjem elektromagnetske učinkovitosti in stanja izolacije varovalnikov se oceni njihovo stanje zdravja, s čimer se zagotovi pravilno delovanje med padeži in prekomernimi napetostmi. Analiza testnih podatkov omogoča formuliranje ciljnih strategij vzdrževanja, podaljša življenjski čas opreme in zmanjša tveganje za napake, s čimer se zagotovi osnova za vzdrževanje glede na stanje in preventivno vzdrževanje.

• Spodbujanje razvoja pametnega omrežja: Izboljša zanesljivost delovanja električne opreme, zagotavlja varno proizvodnjo in gospodarske koristi elektrarn, ter spodbuja moderno in inteligentno upravljanje električnih sistemov.

2.2 Tehnični principi živčnega testiranja

Tehnični princip živčnega testiranja temelji predvsem na več fizikalnih pojavih, kot so elektromagnetizem, termodynamika in akustika. Z merjenjem in analizo parametrov, kot so elektromagnetsko polje, temperaturno polje in zvok opreme v živčnem stanju, se sodi o stanju delovanja in zdravju opreme.

Običajne metode za živčno testiranje vključujejo:

• Infrardečo detekcijo: Uporabo infrardeče termografske tehnologije za detekcijo porazdelitve površinske temperature in pretoka toplote opreme, zaznavanje območij z visoko temperaturo in diagnozo problemov, kot so prekomerno segrevanje, slaba stikovna točka ali staranje izolacije opreme.

• Ultrasunsko detekcijo: Zajemanje ultrasunskih signalov znotraj in na površini opreme za oceno stanja izolacije opreme.

• Detekcijo impulzne napetosti: Merjenje signalov impulzne napetosti znotraj opreme, da se določi lokacija in težavnost izolacijskih defektov, hkrati pa se analizirajo lastnosti, kot so moč signala, frekvenca in valovna oblika napetosti.

Osnovni princip živčnega testiranja se lahko povzroči kot:

V formuli je E(t) zaznani signal, A amplituda signala, φ kotna frekvenca, ω fazni kot, n(t) pa šumski signal.

2.3 Izvajanje živčnega testiranja

Pri izvajanju živčnega testiranja izberite in konfigurirajte opremo/instrumente glede na vrsto testiranega predmeta in delovno okolje, uskladite primerni senzorji in detektorji. Za živčno testiranje varovalnikov so običajni orodji infrardeči termografi, ultrasunski detektorji, detektorji impulzne napetosti in živčni testeri, ki ponujajo visoko občutljivost/različnost za natančno detekcijo v kompleksnih elektromagnetskih okoljih.

Pred testom: Kalibrirajte instrumente, da zagotovite natančnost/stabilnost meritve.
Tokrat test: Znanstveno uredite položaje/kote senzorjev, da pokrijete ključne dele in zbirajo natančne podatke, s čimer se zagotovi zanesljivost testa. Testne osebe morajo strogo slediti postopkom, prednost dajati varnosti in izogibati se napakam/nedobrim operacijam.

Po testu: Izvedite globoko analizo podatkov, potrdite/diagnostičite nenormalne signale in izvedite ciljne ukrepe za vzdrževanje/popravilo, da natančno določite stanje opreme in skrite težave.

3 Analiza primerov uporabe tehnologije

3.1 Primer prenosa pred oddajo

Za prenos pred oddajo varovalnika na 220 kV so tehnične osebe izvedle celovita testiranja (elektromagnetska učinkovitost, izolacijska odpornost itd.) novonastavljenih varovalnikov.

• Testiranje elektromagnetske učinkovitosti: Rezultati enosmerne referenčne napetosti so pokazali, da elektromagnetske značilnosti ustrezajo standardom (gladki volt-ampere krivulje, brez nenormalnih fluktuacij).

• Testiranje izolacijske odpornosti: Varovalniki so pokazali dobro izolacijo (odpornost znotraj določenih mej).

• Testiranje impulzne napetosti: Visoko občutljivi detektor je potrdil, da ni očitnih notranjih izolacijskih nepravilnosti.

Med testiranjem napetosti industrijske frekvence in impulznih napetosti so varovalniki odvisno držali dodeljene napetosti in delovali normalno. Stabilno delovanje po namestitvi je potrdilo natančnost testa, s čimer se zagotovi varna uporaba. Tehnične osebe so optimizirale postopke na podlagi izkušenj, s čimer so izboljšale učinkovitost in natančnost.

3.2 Primer živčnega testiranja

Med živčnim testom v pretvorilniku so tehnične osebe izvedle infrardečo detekcijo in testiranje impulzne napetosti delujočih varovalnikov na 220 kV:

• Infrardeča detekcija: Termograf je zaznal ~10 °C abnormalno dvig temperature na zgornjem položaju.

• Testiranje impulzne napetosti: Nadaljnje testiranje je razkrilo močnejše impulzne napetosti na tem položaju, kar je kazalo na izolacijski defekt, kasneje potrjen z manjšo kot normalno izolacijsko odpornostjo.

Ciljna popravila so obnovila normalno delovanje. Ta test je pravočasno odstranil skrite nevarnosti, s čimer je prinesel dragocene izkušnje za prihodnji nadzor in vzdrževanje opreme.

3.3 Povzetek izkušenj in priporočila

Pri prenosu pred oddajo varovalnikov je zagotavljanje, da njihova elektromagnetska učinkovitost in izolacijska odpornost ustrezata standardom, ključna predpostavka za zanesljivo uporabo opreme. V praksi je treba posvetiti pozornost kalibraciji in vzdrževanju testne opreme. Redno vzdrževanje zagotavlja natančnost in stabilnost meritev. Hkrati pa je treba okrepiti analizo in upravljanje testnih podatkov: ustanovite zdravstvene beležnice opreme in gradite modele trendne analize, da dosežete stiki nadzor stanja opreme in napovedovanje napak. Podatki o živčnem testiranju v določenem pretvorilniku so podrobno opisani v Tabeli 1.

Iz Tabele 1 je videti, da sta standardizirano živčno testiranje in pravočasno vzdrževanje učinkovita pristopa za izboljšanje zanesljivosti delovanja opreme in zagotavljanje stabilnega delovanja električnega omrežja.

4. Zaključek

Tehnologije prenosa pred oddajo in živčnega testiranja varovalnikov do 220 kV so zelo učinkovite za zagotavljanje zanesljivega delovanja varovalnikov. V prihodnosti bo z nadaljnjim inovativnim razvojem tehnologij detekcije dodatno izboljšana raven inteligentnega upravljanja električnega sistema, s čimer bo zagotovljena še solidejša tehnična jamstva za varno in stabilno delovanje električnega omrežja.