GIS Ekipmanında Dahili yalıtım hatalarının Analizi ve Yalıtım Test Yöntemleri

Yüksek Gerilimli Kablo Dikenleri

Yüksek gerilimli kabloların kurulumu sırasında, kazara meydana gelen çarpmalar veya çizikler, Şekil 1'de gösterildiği gibi, kablo yüzeyinde metal dikenler oluşturabilir. Güç frekansı gerilimi altında, diken ucundaki yüksek elektrik alanlarının iyonizasyon etkisi, yüklenmiş parçacıklar üretir ve bu, kısmi devre açma (PD) veya arıyı baskılayabilir. Ancak, ani gerilim altında, güçlü elektrik alanı tarafından tetiklenen iyonizasyon süreci yeterli zaman bulamadığından, PD ve arı daha olası hale gelir.

İzole Yüzeydeki Kirlilikler

GIS montajı sırasında, yerinde yapılan temizlik genellikle yetersiz olup tozun GIS'e girmesine ve izole yüzeylerde birikmesine neden olur. Bazı durumlarda, kötü üretim süreçleri izolatörler üzerinde yapışkan kalıntılar bırakır. Bu eksiklikler, genellikle yerinde dayanım gerilimi testleri sırasında arılara neden olur. Arı sırasında serbest kalan enerji genellikle kirleticileri kaldırır, bu da arı sonrası incelemede izole yüzeyinde veya diğer bileşenlerde herhangi bir iz bulmayı zorlaştırır. Şekil 2, yüzeyinde görünür bir anormallik olmayan, yerinde arıya uğrayan bir izolatörü göstermektedir.

Gevşek Metal Bileşenleri

Taşıma veya işletme sırasında, mekanik titreşimler koruma kapaklarını, diğer metal bileşenleri ve sabitleme vidalarını gevşetmeye neden olabilir. Bu tür durumlarda kötü elektriksel temas, kısmi devre açmalarına (PD) neden olur ve zamanla bu durum arı kazalarına dönüşebilir. Şekil 3, bu tür sorunlara yatkın bir koruma kapaklarının montaj yapısını göstermektedir.

Kaplamada İçi Metaller Tozu

Taşıma veya işletme sırasında, mekanik titreşimler metal bileşenler arasındaki sürtünmeye neden olup, metaller tozu oluşturabilir. Kurulum sırasında yetersiz hijyen, kaplama iç yüzeyinde toz veya metal parçacıkları bırakabilir. Ayrıca, kötü elektriksel temas nedeniyle oluşan kısmi devre açmalar, metal veya metal bileşik parçacıklar üretebilir. Şekil 3, bir koruma kapakındaki kötü temasta meydana gelen devre açmanın ürettiği tozları göstermektedir. İşletme sırasında, metal tozlarının sıçraması arı kazalarına neden olabilir.

GIS İzolasyon Eksikliği Test Yöntemleri
Dayanım Gerilimi Testi

Teslim alındığında ve büyük onarımlardan sonra dayanım gerilimi testleri gereklidir. DL/T 555-2004 Gaz İzole Li Maden Kaplı Anahtarlama Takımlarının Yerinde Dayanım Gerilimi ve İzolasyon Testleri için Rehber yerinde testlerin gerekliliklerini ve yöntemlerini belirtir [4]. Alternatif gerilim, özgür iletken parçacıklara ve diğer kirleticilere duyarlı olduğundan, izole yüzeylerdeki kirleticiler, gevşek metal bileşenler ve kaplama içindeki metal tozları gibi eksiklikleri tespit etmek için uygun bir yöntemdir. Ani gerilim, kirleticileri ve anormal elektrik alan yapılarını tespit etmek için etkili olup, metal dikenler ve iç metaller tozlarını tespit etmek için idealdir.

Kısmi Devre Açma (PD) Testi

Yerinde dayanım gerilimi testleri sırasında, PD ölçümü eş zamanlı olarak yapılmalıdır. Pulse akımı yöntemi, şu anda güç frekansı test gerilimi altında PD sinyallerini ölçmek için ana yaklaşım olsa da, bu yöntem genellikle metal dikenler ve iç metaller tozları gibi eksiklikleri tespit edemez. Bu nedenle, ani dayanım gerilimi testleri sırasında PD ölçümü gerekli hale gelir. Ani gerilim altında test devresindeki interferansı önlemek için yüksek frekans, çok yüksek frekans (UHF) veya ultrasonik deteksiyon yöntemleri kullanılabilir.

Canlı PD Tespiti ve Çevrimiçi İzleme

İşletme sırasında oluşan gevşek metal bileşenler ve metaller tozları gibi eksiklikler için, canlı PD tespiti ve çevrimiçi izleme aktif olarak uygulanmalıdır. Sensör ilkelerine bağlı olarak, canlı tespit yöntemleri UHF ve ultrasonik teknikleri içerir. Canlı tespit, düzenli incelemeler için uygunken, çevrimiçi izleme bilinen eksiklikleri takip etmek için idealdir.

Sonuçlar ve Beklentiler

GIS içi izolasyon eksiklikleri, çoğunlukla dört türe ayrılır: yüksek gerilimli kablo dikenleri, izole yüzeydeki kirleticiler, gevşek metal bileşenler ve iç metaller tozları. Bu eksikliklerin başarısızlıklara dönüştüğünü önlemek için, teslim alındığında ve işletme sırasında izolasyon testleri ve PD tespiti yapılmalıdır. Teslim alma testlerinde metal dikenler ve tozlar gibi yaygın eksiklikler için, ani gerilim altında PD tespiti önceliklidir.