GIS-laitteiden sisäisten eristysvianalyysit ja eristystestausmenetelmät
Korkeajännitejohtimien piikit
Korkeajännitejohtimien asennuksen aikana sattumaiset törmäykset tai raaputukset voivat aiheuttaa metallisiä piikkejä johtimen pinnalle, kuten kuvassa 1. Vaihtovirtajännitteen alaisena piikin kärkipisteiden suuri sähkökenttä aiheuttaa ionisaatiota, joka luo varautuneita osia, jotka saattavat hillitä osittaisen purkauksen (PD) tai sähköiskun tapahtumista. Kuitenkin lyhytpulssijännitteen alaisena ionisaatioprosessi ei ole riittävän pitkä kehittyäkseen, mikä tekee PD:n ja sähköiskun tapahtumisesta todennäköisempää.
GIS-yksikön yhdistämisen aikana paikan päällä tehty puhdistus on usein riittämätöntä, mikä mahdollistaa pölylle pääsyn GIS:iin ja sen pitoisolatoripinnoille. Jotkut tapauksissa huonot valmistusprosessit jättävät liimeyksiä isolatoripinnoille. Nämä puutteet aiheuttavat usein rikkoutumisia paikan päällä tehdyn sähköiskujenkestävyyden testauksessa. Sähköiskun aikana vapautuva energia tyypillisesti poistaa kontaminaantit, mikä tekee niiden jälkien löytämisestä vaikeaksi isolatoripinnalta tai muilta komponenteilta rikkoutumisen jälkeen. Kuva 2 näyttää isolatorin, joka on kokonut paikan päällä sähköiskua, mutta sen pinnalla ei ole näkyviä anomaliaa.
Lepoavat metalliosat
Kuljetuksen tai toiminnan aikana mekaaniset vibraatiot voivat aiheuttaa suojakalvojen, muiden metalliosien ja kiinnitysviikkojen lepoamisen. Huono sähköyhteys tällaisissa tapauksissa johtaa osittaiseen purkautumiseen (PD), joka ajan myötä voi kasvaa sähköiskutilanteeksi. Kuva 3 havainnollistaa suojakalvon asennusrakenteen, joka on altis tällaisille ongelmille.
Metallijauheet suojakalvon sisällä
Kuljetuksen tai toiminnan aikana mekaaniset vibraatiot voivat aiheuttaa metalliosien välillä kitin, mikä tuottaa metallijauhetta. Asennuksen aikana riittämätön siisteys voi jättää pölyn tai metallipartikkeleita suojakalvon sisäpinnalle. Lisäksi huono sähköyhteys aiheuttama osittainen purkautuminen voi tuottaa metalli- tai metalliyhdistepartikkeleita. Kuva 3 näyttää partikkeleita, jotka ovat syntyneet huonosta yhteydestä suojakalvossa. Toiminnan aikana metallijauheiden hypähtely voi johtaa sähköiskutilanteisiin.
GIS:n eristyksen vikaustestausmenetelmät
Kestävyystesti
Kestävyystestejä vaaditaan luovuttamisessa ja merkittävien remonttien jälkeen. DL/T 555-2004 Ohjeet paikan päällä tehtäville kestävyys- ja eristystesteille kaasueristettyihin metalliä sulkeviin virtajasuojinlaitteisiin määrittelee vaatimukset ja menetelmät paikan päällä tehtäville testeille [4]. Vaihtovirtajännite on herkkä vapaille johtaville partikkeileille ja muille epäpuhtauksille, mikä tekee siitä sopivan menetelmän sellaisten vikoiden tunnistamiseksi kuin isolatoripinnan kontaminaantit, lepoavat metalliosat ja metallijauheet suojakalvon sisällä. Lyhytpulssijännite, joka on tehokas kontaminaantien ja epänormaaleja sähkökenttästruktseja tunnistamiseksi, on ideaali menetelmä metallipiikkeiden ja sisäisten metallijauheiden tunnistamiseksi.
Osittainen purkautuminen (PD) -testi
Paikan päällä tehtävien kestävyystestien aikana PD-mittausta tulisi tehdä samanaikaisesti. Pulsivirtamenetelmä on nykyisin ensisijainen lähestymistapa PD-signaalien mittaamiseen vaihtovirtatestijännitteen alaisena. Kuitenkin tämä menetelmä usein ei kykene havaitsemaan vikoja, kuten metallipiikkeitä ja sisäisiä metallijauheita. Siksi PD-mittaaminen lyhytpulssikestävyystesteissä on tarpeellista. Testisilmukan häiriöiden välttämiseksi lyhytpulssijännitteen alaisena voidaan käyttää korkeataajuuden, ultra-korkeataajuuden (UHF) tai ultraviolettia havaitsemiseen soveltuvia menetelmiä.
Elävä PD-havainto ja on-line-valvonta
Levottomille metalliosille ja toiminnan aikana syntyville metallijauheille elävä PD-havainto ja on-line-valvonta tulisi ottaa aktiivisesti käyttöön. Elävän havainnon menetelmät, kuten UHF ja ultraviolettihavainto, perustuvat anturiperiaatteisiin. Elävä havainto on sopiva säännöllisille tarkastuksille, kun taas on-line-valvonta on ideaali tiedetyyppisten vikoiden seuraamiseksi.
Johtopäätökset ja näkymät
GIS:n sisäiset eristyksen vikat sisältävät pääasiassa neljä tyyppiä: korkeajännitejohtimien piikit, isolatoripinnan kontaminaantit, levottomat metalliosat ja sisäiset metallijauheet. Näiden vikoiden estämiseksi niiden muuttumisesta epäonnistumisiksi eristyksen testauksia ja PD-havaintoa tulisi tehdä luovuttamisessa ja toiminnassa. Yleisille vikoille, kuten metallipiikkeille ja jauheille luovuttamistesteissä, PD-havaintoa lyhytpulssijännitteellä tulisi priorisoida.
