Analisis Kegagalan Isolasi Dalaman dalam Peralatan GIS dan Kaedah Ujian Isolasi

Tusuk Konduktor Tegangan Tinggi

Semasa pemasangan konduktor tegangan tinggi, benturan atau goresan tidak sengaja boleh menyebabkan tusukan logam pada permukaan konduktor, seperti yang ditunjukkan dalam Gambaraj 1. Di bawah voltan frekuensi kuasa, kesan ionisasi medan elektrik yang tinggi pada hujung tusukan menghasilkan zarah bercas, yang mungkin menekan pelepasan separa (PD) atau kegagalan. Walau bagaimanapun, di bawah voltan impuls, proses ionisasi yang diinduksi oleh medan elektrik yang kuat tidak mempunyai masa yang mencukupi untuk berkembang, menjadikan PD dan kegagalan lebih cenderung berlaku.

Pencemaran pada Permukaan Insulator

Semasa penyusunan GIS, pembersihan di tapak sering tidak mencukupi, membolehkan debu memasuki GIS dan menetap pada permukaan insulator. Dalam beberapa kes, proses pembuatan yang buruk meninggalkan sisa-sisa gummy pada insulator. Kekurangan ini sering kali menyebabkan kegagalan semasa ujian daya tahan voltan di tapak. Tenaga yang dilepaskan semasa kegagalan biasanya mengeluarkan pencemaran, menjadikan sukar untuk mencari jejak-jejak pada permukaan insulator atau komponen lain semasa analisis pemecahan selepas kegagalan. Gambaraj 2 menunjukkan insulator yang mengalami kegagalan di tapak, tanpa anomali yang terlihat pada permukaannya.

Komponen Logam Longgar

Semasa pengangkutan atau operasi, getaran mekanikal boleh menyebabkan penutup perisai, komponen logam lain, dan skru pengikat menjadi longgar. Hubungan elektrik yang buruk dalam situasi ini menyebabkan pelepasan separa (PD), yang seiring waktu boleh meningkat menjadi kemalangan kegagalan. Gambaraj 3 menggambarkan struktur pemasangan penutup perisai yang rentan terhadap masalah ini.

Serbuk Logam di Dalam Enklous

Semasa pengangkutan atau operasi, getaran mekanikal boleh menyebabkan geseran antara komponen logam, menghasilkan serbuk logam. Kebersihan di tapak yang tidak mencukupi semasa pemasangan mungkin meninggalkan debu atau partikel logam pada permukaan dalaman enklous. Selain itu, pelepasan separa disebabkan hubungan elektrik yang buruk boleh menghasilkan partikel logam atau senyawa logam. Gambaraj 3 menunjukkan serbuk yang dihasilkan oleh pelepasan akibat hubungan yang buruk pada penutup perisai. Semasa operasi, lompatan serbuk logam boleh menyebabkan kemalangan kegagalan.

Kaedah Ujian Kekurangan Isolasi GIS
Ujian Daya Tahan Voltan

Ujian daya tahan voltan diperlukan semasa serah terima dan selepas perbaikan besar. DL/T 555-2004 Panduan untuk Ujian Daya Tahan Voltan dan Ujian Isolasi di Tapak bagi Peranti Peralihan Logam Bertutup Gas menerangkan keperluan dan kaedah untuk ujian di tapak [4]. Voltan bergelombang sensitif terhadap zarah konduktif bebas dan pencemaran lain, menjadikannya sesuai untuk mendeteksi kekurangan seperti pencemaran pada permukaan insulator, komponen logam longgar, dan serbuk logam di dalam enklous. Voltan impuls, yang efektif untuk mengenal pasti pencemaran dan struktur medan elektrik yang tidak normal, adalah ideal untuk mendeteksi tusukan logam dan serbuk logam di dalam enklous.

Ujian Pelepasan Separuh (PD)

Semasa ujian daya tahan voltan di tapak, pengukuran PD harus dilakukan secara serentak. Kaedah arus pulsa adalah pendekatan utama untuk mengukur isyarat PD di bawah voltan ujian frekuensi kuasa. Walau bagaimanapun, kaedah ini sering gagal mendeteksi kekurangan seperti tusukan logam dan serbuk logam di dalam enklous. Oleh itu, pengukuran PD semasa ujian daya tahan voltan impuls adalah perlu. Untuk mengelakkan gangguan dalam litar ujian di bawah voltan impuls, kaedah deteksi frekuensi tinggi, ultra-frekuensi tinggi (UHF), atau ultrasonik boleh digunakan.

Pengesanan PD Hidup dan Pemantauan On-line

Untuk kekurangan seperti komponen logam longgar dan serbuk logam yang dihasilkan semasa operasi, pengesanan PD hidup dan pemantauan on-line harus dilaksanakan secara aktif. Bergantung kepada prinsip sensor, kaedah pengesanan hidup termasuk teknik UHF dan ultrasonik. Pengesanan hidup sesuai untuk pemeriksaan berkala, manakala pemantauan on-line ideal untuk melacak kekurangan yang diketahui.

Kesimpulan dan Prospek

Kekurangan isolasi dalaman GIS terutamanya merangkumi empat jenis: tusukan konduktor tegangan tinggi, pencemaran permukaan insulator, komponen logam longgar, dan serbuk logam di dalam enklous. Untuk mencegah kekurangan ini menjadi kegagalan, ujian isolasi dan pengesanan PD harus dijalankan semasa serah terima dan operasi. Untuk kekurangan biasa seperti tusukan logam dan serbuk semasa ujian serah terima, pengesanan PD di bawah voltan impuls harus diprioritaskan.