Pagsusuri ng Mga Pagkakamali sa Internal Insulation ng mga Kagamitan sa GIS at mga Paraan ng Pagsusulit sa Insulation

Mataas na Volt na Konduktor na Spikes

Sa panahon ng pag-install ng mataas na volt na konduktor, ang mga accidental na bump o scratch ay maaaring magresulta sa mga metal na spikes sa ibabaw ng konduktor, tulad ng ipinapakita sa Figure 1. Sa ilalim ng power-frequency voltage, ang ionization effect ng mataas na electric field sa dulo ng spikes ay nag-generate ng mga charged particles, na maaaring supilin ang partial discharge (PD) o breakdown. Gayunpaman, sa ilalim ng impulse voltage, ang proseso ng ionization na dulot ng malakas na electric field ay hindi may sapat na oras upang mabuo, kaya mas malamang ang PD at breakdown na mangyari.

Contaminants sa Ibabaw ng Insulator

Sa panahon ng pag-assemble ng GIS, ang on-site cleaning ay madalas hindi sapat, na nagpapayag sa dust na pumasok sa GIS at ma-deposito sa ibabaw ng insulator. Sa ilang kaso, ang mahihirap na manufacturing processes ay nag-iwan ng gummy residues sa insulators. Ang mga itong karaniwang nagdudulot ng breakdowns sa panahon ng on-site withstand voltage tests. Ang enerhiya na inilabas sa panahon ng breakdown ay karaniwang nag-aalis ng mga contaminants, kaya mahirap makahanap ng anumang traces sa ibabaw ng insulator o iba pang components sa post-breakdown disassembly analysis. Ipinalalatag ang isang insulator na naranasan ang on-site breakdown, walang visible anomalies sa ibabaw nito.

Maluwag na Metal Components

Sa panahon ng transportasyon o operasyon, ang mechanical vibrations ay maaaring magdulot ng shielding covers, iba pang metal components, at fastening screws na maluwag. Ang mahina na electrical contact sa mga ganitong kaso ay nagdudulot ng partial discharges (PD), na sa huli ay maaaring lumaki hanggang sa maging breakdown accidents. Ipinalalatag ang installation structure ng isang shielding cover na prone sa mga ganitong issues.

Metal Powders Sa Loob ng Enclosure

Sa panahon ng transportasyon o operasyon, ang mechanical vibrations ay maaaring magdulot ng friction sa pagitan ng mga metal components, na nag-generate ng metal powders. Ang inadequate na on-site hygiene sa panahon ng installation ay maaaring mag-iiwan ng dust o metal particles sa inner surface ng enclosure. Bukod dito, ang partial discharges dahil sa mahina na electrical contact ay maaaring gumawa ng metal o metal compound particles. Ipinalalatag ang powders na gawa sa discharge mula sa mahina na contact sa isang shielding cover. Sa panahon ng operasyon, ang jumping ng metal powders ay maaaring magdulot ng breakdown accidents.

GIS Insulation Defect Testing Methods
Withstand Voltage Test

Ang withstand voltage tests ay kinakailangan sa panahon ng handover at pagkatapos ng major overhauls. DL/T 555-2004 Guidelines for On-Site Withstand Voltage and Insulation Tests of Gas-Insulated Metal-Enclosed Switchgear na nagsasaad ng mga requirements at methods para sa on-site tests [4]. Ang alternating voltage ay sensitibo sa free conductive particles at iba pang impurities, kaya ito ay angkop para sa pag-detect ng mga defects tulad ng contaminants sa ibabaw ng insulator, maluwag na metal components, at metal powders sa loob ng enclosure. Ang impulse voltage, na epektibo sa pag-identify ng contaminants at abnormal electric field structures, ay ideal para sa pag-detect ng metal spikes at internal metal powders.

Partial Discharge (PD) Test

Sa panahon ng on-site withstand voltage tests, ang PD measurement ay dapat gawin kasabay. Ang pulse current method ay kasalukuyang ang pangunahing approach para sa pag-measure ng PD signals sa ilalim ng power-frequency test voltage. Gayunpaman, ang method na ito ay madalas hindi nakakadetect ng mga defects tulad ng metal spikes at internal metal powders. Kaya, ang PD measurement sa panahon ng impulse withstand voltage tests ay kinakailangan. Upang iwasan ang interference sa test circuit sa ilalim ng impulse voltage, ang high-frequency, ultra-high-frequency (UHF), o ultrasonic detection methods ay maaaring gamitin.

Live PD Detection at On-line Monitoring

Para sa mga defects tulad ng maluwag na metal components at metal powders na nabuo sa panahon ng operasyon, ang live PD detection at on-line monitoring ay dapat aktibong ipatupad. Batay sa sensor principles, ang live detection methods ay kasama ang UHF at ultrasonic techniques. Ang live detection ay angkop para sa periodic inspections, habang ang on-line monitoring ay ideal para sa pag-track ng mga known defects.

Conclusions at Outlook

Ang mga internal insulation defects ng GIS ay pangunahing apat na uri: mataas na volt na konduktor na spikes, contaminants sa ibabaw ng insulator, maluwag na metal components, at internal metal powders. Upang maiwasan ang mga itong dumami at maging failures, ang insulation tests at PD detection ay dapat gawin sa panahon ng handover at operasyon. Para sa mga common defects tulad ng metal spikes at powders sa panahon ng handover tests, ang PD detection sa ilalim ng impulse voltage ay dapat bigyan ng prayoridad.