Pagsusuri ng Mga Pagkakamali sa Panloob na Insulasyon ng mga Kagamitang GIS at mga Paraan ng Pagsusulit ng Insulasyon

Mataas na Volt na Konduktor na Tumok

Sa panahon ng pag-install ng mataas na volt na konduktor, ang mga aksidental na suntok o hagad ay maaaring magresulta sa mga tumok na metalyo sa ibabaw ng konduktor, tulad ng ipinapakita sa Figure 1. Sa ilalim ng tensyon na may paborable na siklo, ang ionization effect ng mataas na electric field sa dulo ng tumok ay lumilikha ng mga charged particles, na maaaring mapigilan ang partial discharge (PD) o breakdown. Gayunpaman, sa ilalim ng impulse voltage, ang proseso ng ionization na dulot ng malakas na electric field ay hindi may sapat na oras upang mabuo, kaya mas malamang ang PD at breakdown na mangyari.

Kontaminante sa Ibabaw ng Insulator

Sa panahon ng pag-assemble ng GIS, ang on-site cleaning ay madalas hindi sapat, na nagbibigay-daan para makapasok ang dust sa GIS at matapos sa ibabaw ng insulator. Sa ilang kaso, ang mahinang proseso ng paggawa ay nagiiwan ng gummy residues sa insulators. Ang mga kapansanan na ito ay madalas nagdudulot ng breakdowns sa panahon ng on-site withstand voltage tests. Ang enerhiya na inilabas sa panahon ng breakdown ay karaniwang nag-aalis ng mga kontaminante, kaya nangangahulugan na mahirap makahanap ng anumang tanda sa ibabaw ng insulator o iba pang bahagi sa post-breakdown disassembly analysis. Ipinalalatag ang Figure 2 ang isang insulator na naranasan ang on-site breakdown, na walang visible anomalies sa ibabaw nito.

Maluwag na Metal Components

Sa panahon ng transportasyon o operasyon, ang mekanikal na vibrasyon ay maaaring magresulta sa pagluluwag ng shielding covers, iba pang metal components, at fastening screws. Ang mahinang electrical contact sa mga kaso na ito ay nagdudulot ng partial discharges (PD), na sa loob ng panahon ay maaaring umusbong sa breakdown accidents. Ipinalalatag ang Figure 3 ang installation structure ng isang shielding cover na prone sa mga isyung ito.

Metal Powders Sa Loob ng Enclosure

Sa panahon ng transportasyon o operasyon, ang mekanikal na vibrasyon ay maaaring magresulta sa friction sa pagitan ng mga metal components, na nagbibigay-daan sa pagbuo ng metal powders. Ang hindi sapat na on-site hygiene sa panahon ng pag-install ay maaaring maiwan ang dust o metal particles sa inner surface ng enclosure. Bukod dito, ang partial discharges dahil sa mahinang electrical contact ay maaaring lumikha ng metal o metal compound particles. Ipinalalatag ang Figure 3 ang powders na nabuo dahil sa discharge mula sa mahinang contact sa isang shielding cover. Sa panahon ng operasyon, ang pagtalon ng metal powders ay maaaring magdulot ng breakdown accidents.

GIS Insulation Defect Testing Methods
Withstand Voltage Test

Ang withstand voltage tests ay kinakailangan sa panahon ng handover at pagkatapos ng major overhauls. DL/T 555-2004 Guidelines for On-Site Withstand Voltage and Insulation Tests of Gas-Insulated Metal-Enclosed Switchgear nagsasaad ng mga requirement at pamamaraan para sa on-site tests [4]. Ang alternating voltage ay sensitibo sa free conductive particles at iba pang impurities, kaya ito ay angkop para sa pag-detect ng mga kapansanan tulad ng kontaminante sa ibabaw ng insulator, maluwag na metal components, at metal powders sa loob ng enclosure. Ang impulse voltage, na epektibong para sa pag-identify ng kontaminante at abnormal electric field structures, ay ideal para sa pag-detect ng metal spikes at internal metal powders.

Partial Discharge (PD) Test

Sa panahon ng on-site withstand voltage tests, ang PD measurement ay dapat na gawin kasabay. Ang pulse current method ay kasalukuyang ang pangunahing pamamaraan para sa pag-measure ng PD signals sa ilalim ng power-frequency test voltage. Gayunpaman, ang pamamaraang ito ay madalas hindi nakakadetect ng mga kapansanan tulad ng metal spikes at internal metal powders. Kaya naman, ang PD measurement sa panahon ng impulse withstand voltage tests ay kinakailangan. Upang iwasan ang interference sa test circuit sa ilalim ng impulse voltage, ang high-frequency, ultra-high-frequency (UHF), o ultrasonic detection methods ay maaaring gamitin.

Live PD Detection at On-line Monitoring

Para sa mga kapansanan tulad ng maluwag na metal components at metal powders na nabuo sa panahon ng operasyon, ang live PD detection at on-line monitoring ay dapat na aktibong ipatupad. Batay sa prinsipyo ng sensor, ang mga pamamaraan ng live detection ay kasama ang UHF at ultrasonic techniques. Ang live detection ay angkop para sa periodic inspections, samantalang ang on-line monitoring ay ideal para sa pag-track ng mga alam na kapansanan.

Pagsusuri at Outlook

Ang mga kapansanan sa loob ng GIS insulation ay pangunahing apat na uri: mataas na volt na konduktor na tumok, kontaminante sa ibabaw ng insulator, maluwag na metal components, at internal metal powders. Upang maiwasan ang mga kapansanan na ito mula humantong sa mga pagkakamali, ang insulation tests at PD detection ay dapat na gawin sa panahon ng handover at operasyon. Para sa mga karaniwang kapansanan tulad ng metal spikes at powders sa panahon ng handover tests, ang PD detection sa ilalim ng impulse voltage ay dapat na binibigyan ng prayoridad.