Анализа на неуспехите на внатрешната изолација во опремата GIS и методи за тестирање на изолација

Високонапонски проводни шипови

При инсталирањето на високонапонски проводници, случайни удари или цртежи можат да предизвикаат метални шипови на површината на проводникот, како што е прикажано на Слика 1. Под напон на мрежната фреквенција, ионизациониот ефект на високите електрични полиња на темињата на шиповите генерира заредени честички, кои можат да подолгати парцијална дисипација (PD) или крах. Меѓутоа, под импулсниот напон, ионизациониот процес индуциран од силното електрично поле нема доволно време да се разви, што прави PD и крах повеќе веројатни.

Загадувања на површината на изолаторот

При собирањето на GIS, местната чистка често е недостаточна, што овозможува прашината да влезе во GIS и да се депонира на површината на изолаторите. Во некои случаи, лоши производствени процеси оставаат лепкави резидууми на изолаторите. Овие дефекти често предизвикуваат крахови во текот на испитувањата на издржливост на напонот на местото. Енергијата што се слободи во текот на крахот обично ги уклонува загадувањата, што го прави тешко да се најдат било кои следи на површината на изолаторот или други компоненти во текот на анализа по крахот. Слика 2 прикажува изолатор кој испремал крах на местото, без видливи аномалии на неговата површина.

Лоши метални компоненти

Во текот на превозот или функционирањето, механичките вибрации можат да предизвикаат ѕидачки покрови, други метални компоненти и зацртачки винтови да се освојат. Лош електричен контакт во такви случаи води до парцијална дисипација (PD), која со време може да се надгради во крахови. Слика 3 илустрира структурата на инсталација на ѕидачки покров склонет на такви проблеми.

Метални прашини внатре во конволутот

Во текот на превозот или функционирањето, механичките вибрации можат да предизвикаат триенje меѓу металните компоненти, што генерира метални прашини. Недостаточната хигиена на местото во текот на инсталацијата може да остави прашину или метални честички на внатрешната површина на конволутот. Поради тоа, парцијалната дисипација поради лош електричен контакт може да произведе метални или метални компаунд честички. Слика 3 прикажува прашини генерираани од дисипација поради лош контакт на ѕидачки покров. Во текот на функционирањето, скокот на металните прашини може да предизвика крахови.

Методи за испитување на дефекти на изолацијата на GIS
Испитување на издржливост на напонот

Испитувањата на издржливост на напонот се потребни во текот на префаќањето и по големи ремонти. DL/T 555-2004 Упатства за испитување на издржливост на напонот и испитување на изолацијата на гас-изолирани метални затворени преклопувачки системи го специфицираат барањето и методите за испитување на местото [4]. Променливата напона е осетлива на слободни проводни честички и други загадувања, што ја прави прифатлива за детекција на дефекти како загадувања на површината на изолаторите, лоши метални компоненти и метални прашини внатре во конволутот. Импулсниот напон, ефективен за идентификација на загадувања и аномални електрични полиња, е идеален за детекција на метални шипови и внатрешни метални прашини.

Испитување на парцијална дисипација (PD)

Во текот на испитувањата на издржливост на напонот на местото, меренјето на PD треба да се врши истовремено. Методот на пулзниот строј е моментално основниот пристап за мерење на сигнали на PD под тестна напона на мрежната фреквенција. Меѓутоа, овој метод често не може да детектира дефекти како метални шипови и внатрешни метални прашини. Затоа, меренјето на PD во текот на испитувањето на издржливост на импулсниот напон е неопходно. За да се избегне интерференција во тестната кола под импулсна напона, можат да се користат методи за детекција на висока фреквенција, ултра-висока фреквенција (UHF) или ултразвук.

Живо детектирање на PD и онлајн мониторинг

За дефекти како лоши метални компоненти и метални прашини генерираани во текот на функционирањето, треба активно да се имплементира живо детектирање на PD и онлајн мониторинг. В зависност од принципите на сензорите, методите за живо детектирање вклучуваат UHF и ултразвучки техники. Живото детектирање е прифатливо за периодични инспекции, додека онлајн мониторингот е идеален за праќање на познати дефекти.

Заклучоци и перспектива

Основните типови на дефекти на внатрешната изолација на GIS вклучуваат четири типа: високонапонски проводни шипови, загадувања на површината на изолаторот, лоши метални компоненти и внатрешни метални прашини. За да се спречат овие дефекти да се надградат во крахови, треба да се извршуваат испитувања на изолацијата и детекција на PD во текот на префаќањето и функционирањето. За чести дефекти како метални шипови и прашини во текот на испитувањата на префаќањето, треба да се даде приоритет на детекцијата на PD под импулсна напона.