Analiza grešaka unutrašnje izolacije u GIS opremi i metode testiranja izolacije

Visokonaponski vodni šipovi

Tokom instalacije visokonaponskih vodova, slučajni udarci ili oštrežbina mogu dovesti do pojavljivanja metalnih šipova na površini voda, kao što je prikazano na Slici 1. Pod strujnim naponom, jonizacijski efekat visokih električnih polja na vrhovima šipova generiše nabijene čestice, koje mogu smanjiti parcijalnu raspršenju (PD) ili propadanje. Međutim, pod impulsnim naponom, proces jonizacije pokrenut jakim električnim poljem nema dovoljno vremena da se razvije, čime PD i propadanje postaju verovatniji.

Zagađivači na površini izolatora

Tokom montaže GIS-a, lokalno čišćenje često nije dovoljno, omogućavajući ulazak praha u GIS i njegov depo na površinama izolatora. U nekim slučajevima, loši proizvodni procesi ostavljaju lepljive ostave na izolatorima. Ovi defekti često dovode do propadanja tokom ispitivanja otpornosti na napon tamo gde su izvršeni radovi. Energija oslobađena tokom propadanja obično uklanja zagađivače, čime se teško pronalaze traga na površini izolatora ili drugih komponenata tokom analize nakon rastavljanja posle propadanja. Slika 2 prikazuje izolator koji je doživeo propadanje na mestu, bez vidljivih anomalija na njegovoj površini.

Slabije fiksirane metalne komponente

Tokom transporta ili rada, mehaničke vibracije mogu dovesti do otklanjanja štitnih poklopaca, drugih metalnih komponenti i zakrućujućih vijaka. Loš kontakt u takvim situacijama dovodi do parcijalne raspršenju (PD), koja sa vremenom može eskalirati u propadanje. Slika 3 ilustruje strukturu montaže štitnog poklopca koji je sklon ovim problemima.

Metalna prah unutar opkoljivine

Tokom transporta ili rada, mehaničke vibracije mogu dovesti do trenja između metalnih komponenti, generišući metalni prah. Nedovoljno higijenski uslovi na mestu montaže mogu ostaviti prah ili metalne čestice na unutrašnjoj površini opkoljivine. Takođe, parcijalna raspršenja zbog lošeg kontakta može proizvesti metalne ili metalne spojeve. Slika 3 prikazuje prah generisan od raspršenja zbog lošeg kontakta u štitnom poklopku. Tokom rada, skakanje metalnog praha može dovesti do propadanja.

Metode testiranja defekata izolacije GIS
Test otpornosti na napon

Testovi otpornosti na napon su potrebni tokom prenosa i nakon velikih revizija. DL/T 555-2004 Smernice za lokaciju testiranja otpornosti na napon i testiranje izolacije gas-insultiranih metalnih opkoljivina specifikuje zahteve i metode za lokaciju testiranja [4]. Alternativni napon je osetljiv na slobodne provodne čestice i druge zagađivače, čime je pogodan za otkrivanje defekata poput zagađivača na površini izolatora, slabije fiksiranih metalnih komponenti i metalnog praha unutar opkoljivine. Impulsni napon, efektivan za identifikaciju zagađivača i abnormalnih struktura električnog polja, idealan je za otkrivanje metalnih šipova i unutrašnjeg metalnog praha.

Test parcijalne raspršenju (PD)

Tokom lokacije testiranja otpornosti na napon, treba istovremeno izvršiti merenje PD. Metod pulsnog toka je trenutno glavni pristup merenju signala PD pod strujnim testnim naponom. Međutim, ovaj metod često ne otkriva defekte poput metalnih šipova i unutrašnjeg metalnog praha. Stoga je potrebno merenje PD tokom testiranja otpornosti na impulsni napon. Da bi se izbegla interferencija u testnom krugu pod impulsnim naponom, mogu se koristiti metode detekcije visokih frekvencija, ultra-visokih frekvencija (UHF) ili ultrazvučne metode.

Detekcija PD u radu i on-line nadzor

Za defekte poput slabije fiksiranih metalnih komponenti i metalnog praha generisanih tokom rada, treba aktivno implementirati detekciju PD u radu i on-line nadzor. Zavisno od principa senzora, metode detekcije u radu uključuju UHF i ultrazvučne tehnike. Detekcija u radu je pogodna za periodičke inspekcije, dok je on-line nadzor idealan za praćenje poznatih defekata.

Zaključci i perspektiva

Glavni defekti unutrašnje izolacije GIS uključuju četiri tipa: visokonaponski vodni šipovi, zagađivači na površini izolatora, slabije fiksirane metalne komponente i unutrašnji metalni prah. Da bi se sprečilo eskaliranje ovih defekata u propadanja, testovi izolacije i detekcija PD treba da se izvršavaju tokom prenosa i rada. Za uobičajene defekte poput metalnih šipova i praha tokom testiranja prenosa, prioritet treba dati detekciji PD pod impulsnim naponom.