Analiza grešaka unutarnje izolacije u GIS opremi i metode testiranja izolacije

Visoki-naponski vodiči s oštrim rubovima

Tijekom instalacije visokonaponskih vodiča, slučajni udari ili povrede mogu uzrokovati metaličke oštre rubove na površini vodiča, kao što je prikazano na slici 1. Pod strujnim naponom, jonizacijski efekt visokih električnih polja na vrhovima oštrih rubova stvara nabijene čestice, koje mogu smanjiti djelomičnu razlaganju (PD) ili propadanje. Međutim, pod impulsnim naponom, proces jonizacije induciran jakim električnim poljem nema dovoljno vremena da se razvije, čime PD i propadanje postaju vjerojatnija.

Zagadnjenje površine izolatora

Tijekom montaže GIS-a, mjestna čišćenja često nije dovoljno, omogućujući da prljavština uđe u GIS i deponira se na površinama izolatora. U nekim slučajevima, loši proizvodni procesi ostavljaju lepljive ostatke na izolatorima. Ovi defekti često uzrokuju propadanje tijekom ispitivanja otpornosti na napon na mjestu. Energija oslobađena tijekom propadanja obično uklanja zagrijane, čime postaje teško pronaći bilo kakve tragove na površini izolatora ili drugih komponenti tijekom rasclanjivanja nakon propadanja. Slika 2 prikazuje izolator koji je doživio propadanje na mjestu, bez vidljivih anomalija na njegovoj površini.

Slabija metalne komponente

Tijekom transporta ili rada, mehaničke vibracije mogu uzrokovati da štitne poklopce, druge metalne komponente i zavarne vijci počnu kliziti. Loš kontakt u takvim situacijama dovodi do djelomične razlaganju (PD), koja se s vremenom može pretvoriti u propadanje. Slika 3 ilustrira montažnu strukturu štitnog poklopca koji je sklon takvim problemima.

Metalni prah unutar okvira

Tijekom transporta ili rada, mehaničke vibracije mogu uzrokovati trenje između metalnih komponenti, generirajući metalni prah. Nedostatak higijene na mjestu tijekom instalacije može ostaviti prljavštinu ili metalne čestice na unutrašnjoj površini okvira. Također, djelomična razlaganju zbog lošeg električnog kontakta može proizvesti metalne ili metalne spojeve. Slika 3 prikazuje prah generiran razlaganju zbog lošeg kontakta u štitnom poklopku. Tijekom rada, skakanje metalnog praha može dovesti do propadanja.

Metode ispitivanja defekata izolacije GIS-a
Ispitivanje otpornosti na napon

Ispitivanja otpornosti na napon su nužna tijekom prenosa i nakon velikih revizija. DL/T 555-2004 Smjernice za ispitivanje otpornosti na napon i ispitivanje izolacije gas-insuliranih metalnih zaprskastih uređaja na mjestu određuju zahtjeve i metode za ispitivanja na mjestu [4]. Alternirajući napon je osjetljiv na slobodne provodne čestice i druge impuritete, čime je pogodan za otkrivanje defekata poput zagadnjenja površine izolatora, slabijih metalnih komponenti i metalnog praha unutar okvira. Impulsni napon, koji je učinkovit za identifikaciju impuriteta i anormalnih struktura električnog polja, idealan je za otkrivanje metalnih oštrih rubova i unutarnjeg metalnog praha.

Djelomična razlaganju (PD) ispitivanje

Tijekom ispitivanja otpornosti na napon na mjestu, treba istodobno provesti mjerenje PD. Metoda pulsnog struja je trenutno glavni pristup za mjerenje signala PD pod strujnim testnim naponom. Međutim, ova metoda često ne uspijeva otkriti defekte poput metalnih oštrih rubova i unutarnjeg metalnog praha. Stoga je potrebno mjerenje PD tijekom ispitivanja otpornosti na impulsni napon. Da bi se izbjegao smetnji u testnoj mreži pod impulsnim naponom, mogu se koristiti metode visokih frekvencija, ultravisokih frekvencija (UHF) ili ultrazvučne detekcije.

Živo detektiranje PD i online nadzor

Za defekte poput slabijih metalnih komponenti i metalnog praha generiranih tijekom rada, trebalo bi aktivno implementirati živo detektiranje PD i online nadzor. Ovisno o principu senzora, metode živog detektiranja uključuju UHF i ultrazvučne tehnike. Živo detektiranje je pogodno za periodičke inspekcije, dok je online nadzor idealan za praćenje poznatih defekata.

Zaključci i perspektiva

Glavni defekti unutarnje izolacije GIS-a uključuju četiri vrste: visokonaponski vodiči s oštrim rubovima, zagadnjenje površine izolatora, slabije metalne komponente i unutarnji metalni prah. Za sprečavanje eskalacije ovih defekata u propadanja, ispitivanja izolacije i detektiranje PD trebaju se provoditi tijekom prenosa i rada. Za uobičajene defekte poput metalnih oštrih rubova i praha tijekom ispitivanja pri prenosu, trebalo bi priorizirati detektiranje PD pod impulsnim naponom.