Analiza notranjih izolacijskih odpadkov v GIS opremi in metode preizkušanja izolacije

Visokonapetostni vodni špiki

Med namestitvijo visokonapetostnih vodov lahko slučajni udari ali podcrtavanja povzročijo kovinske špike na površini voda, kot je prikazano na sliki 1. Pod napetostjo strmi polj na vrhovi špikov se generirajo nabiti delci, ki lahko zmanjšajo delno razsevanje (PD) ali propad. Vendar pa pod impulzivno napetostjo proces jonizacije, ki ga povzroči močno električno polje, nima dovolj časa za razvoj, kar povečuje verjetnost pojavljanja PD in propada.

Zagrinjenosti na površini izolatorja

Med montažo GIS-a je pogosto lokalno čiščenje nedostatočno, kar omogoča, da prah vstopi v GIS in se odloži na površinah izolatorjev. V nekaterih primerih slabi proizvodni postopki zapustijo lepljive ostanki na izolatorjih. Ti defekti pogosto povzročajo propade med lokalnimi testi trdnosti napetosti. Energija, ki se izpušča med propadom, običajno odstrani zagrinjenosti, kar težko odkrije kakršne koli sledi na površini izolatorja ali drugih komponent med analizo razmontiranja po propadu. Slika 2 prikazuje izolator, ki je doživel lokalni propad, brez vidnih anomalij na njegovi površini.

Slaboko fiksirane kovinske komponente

Med prevozom ali delovanjem lahko mehanske vibracije povzročijo, da se ščitne pokrovi, druge kovinske komponente in fiksni vinti slaboko fiksirajo. Slabo električno stikalo v takšnih primerih vodi do delnega razsevanja (PD), ki se z časom lahko posledično pretvori v nesreče z propadom. Slika 3 ilustrira strukturo namestitve ščitnega pokrova, ki je podvržen takšnim problemom.

Kovinska prah v notranjosti oklepaja

Med prevozom ali delovanjem lahko mehanske vibracije povzročijo trenje med kovinskimi komponentami, s čimer se ustvari kovinski prah. Nedostatočna higiene na mestu namestitve lahko zapusti prah ali kovinske delce na notranji površini oklepaja. Poleg tega lahko delno razsevanje zaradi slabe električne stikalnosti ustvari kovinske ali spojine kovinske delce. Slika 3 prikazuje prah, ki je nastal zaradi razsevanja zaradi slabe stikalnosti v ščitnem pokrovu. Med delovanjem lahko skakanje kovinskega praha vodi do nesreč z propadom.

Metode preverjanja defektov izolacije GIS
Test trdnosti napetosti

Testi trdnosti napetosti so potrebni med prenašanjem in po velikih popravilih. DL/T 555-2004 Smernice za lokalne teste trdnosti napetosti in izolacije plinov-insulirane metalne zaključene preklopne naprave določa zahteve in metode za lokalne teste [4]. Nihanjujoča napetost je občutljiva na proste vodilne delce in druge nečistote, kar jo čini primerno za odkrivanje defektov, kot so zagrinjenosti na površini izolatorja, slaboko fiksirane kovinske komponente in kovinski prah v notranjosti oklepaja. Impulzivna napetost, učinkovita za odkrivanje zagrinjenosti in nenormalnih struktur električnega polja, je idealna za odkrivanje kovinskih špikov in notranjega kovinskega praha.

Test delnega razsevanja (PD)

Med lokalnimi testi trdnosti napetosti bi morala biti izvedena tudi meritev PD. Metoda pulznega toka je trenutno glavna metoda za merjenje signalov PD pod testno napetostjo strmi frekvence. Vendar ta metoda pogosto ne more zaznati defektov, kot so kovinski špiki in notranji kovinski prah. Zato je potrebno izvesti meritev PD med testi trdnosti impulzivne napetosti. Za izogibanje motnjam v testnem vezju pod impulzivno napetostjo se lahko uporabljajo metode visoke frekvence, ultra-visoke frekvence (UHF) ali ultrazvočne metode.

Živahno zaznavanje PD in on-line nadzor

Za defekte, kot so slaboko fiksirane kovinske komponente in kovinski prah, ki se generirajo med delovanjem, bi morali biti aktivno izvedeni živahni zaznavanje PD in on-line nadzor. Odvisno od principov senzorjev lahko metode živahnega zaznavanja vključujejo UHF in ultrazvočne tehnike. Živahno zaznavanje je primerno za redne pregledovanja, medtem ko je on-line nadzor idealen za sledenje znanim defektom.

Sklepi in perspektiva

Glavni defekti notranje izolacije GIS vključujejo štiri vrste: visokonapetostne vodni špike, zagrinjenosti na površini izolatorja, slaboko fiksirane kovinske komponente in notranji kovinski prah. Za preprečevanje, da se ti defekti razvijejo v nesreče, bi morali biti izvedeni testi izolacije in zaznavanje PD med prenašanjem in delovanjem. Za pogoste defekte, kot so kovinski špiki in prah med testi prenašanja, bi moralo biti prednostno izvedeno zaznavanje PD pod impulzivno napetostjo.