On-Line-Prüfung für Überspannungsschützer unter 110kV: Sicher und effizient
Ein Online-Prüfverfahren für Überspannungsschutzgeräte bei 110kV und darunter
In elektrischen Netzen sind Überspannungsschutzgeräte entscheidende Komponenten, die Geräte vor Überspannungen durch Blitzschlag schützen. Für Anlagen bei 110kV und darunter – wie 35kV oder 10kV-Umspannwerke – vermeidet ein Online-Prüfverfahren effektiv wirtschaftliche Verluste, die mit Stromausfällen verbunden sind. Das Kernstück dieses Verfahrens liegt in der Verwendung von Onlinemonitoring-Technologien zur Bewertung der Leistungsfähigkeit der Schutzgeräte, ohne den Betrieb des Systems zu unterbrechen.
Das Prinzip der Prüfung basiert auf der Messung des Leckstroms, indem der ohmsche Stromanteil analysiert wird, um Alterungserscheinungen oder Mängel im Schutzgerät zu beurteilen. Die internationale Norm IEC 60099-4 legt die Prüfanforderungen für Überspannungsschutzgeräte fest und betont, dass regelmäßige Leckstromüberwachung essentiell ist, um die Zuverlässigkeit sicherzustellen. Die chinesische nationale Norm GB 11032 betont ebenfalls die Machbarkeit nicht-eingreifender Prüfungen in Systemen mit einer Spannung von 110kV und darunter.
Die Prüfausrüstung umfasst hochpräzise Stromtransformatoren (CTs), eine Datenerfassungseinheit und spezielle Analyse-Software. Der CT muss eine breitbandige Frequenzantwort von 50 Hz bis 1 MHz haben, um verschiedene Überspannungsszenarien abzudecken. Die Datenerfassungseinheit sollte eine Isolationskonstruktion aufweisen, um Störungen durch Hochspannungsschaltkreise zu vermeiden und die Signalgüte zu gewährleisten. Die Software integriert Algorithmen, wie die Fourier-Transformation, um die Werte des ohmschen Stroms in Echtzeit zu berechnen. Die Kalibrierung der Ausrüstung erfolgt gemäß metrologischen Standards mindestens jährlich, wobei Fehler gegen einen Standardwert innerhalb von ±1% überprüft werden. Bediener müssen über eine Zertifizierung für Hochspannungselektrik verfügen und sich mit den Bedienungsanleitungen der Geräte auskennen, um Betriebsfehler zu vermeiden.
Die Umsetzung beginnt mit der Vorbereitung des Standorts. Wählen Sie den Installationspunkt des Schutzgeräts, stellen Sie sicher, dass die Umgebung trocken und frei von starker elektromagnetischer Störung ist. Bevor die Ausrüstung angeschlossen wird, überprüfen Sie die Integrität des Erdungssystems, wobei der Erdwiderstand unter 4 Ohm liegen sollte. Klemmen Sie den Stromtransformator an das Erdungsblech des Schutzgeräts, wenden Sie gleichmäßigen Druck an, um ein Lockerwerden zu verhindern. Verbinden Sie die Datenerfassungseinheit mit dem Ausgang des CT, starten Sie die Software und legen Sie Parameter wie eine Abtastrate von 1 kHz und eine Messdauer von 5 Minuten fest. Sobald die Aufzeichnung beginnt, erfasst das System automatisch die Leckstromform. Während der Prüfung überwachen die Bediener die Echtzeitkurven, um anomale Schwankungen zu identifizieren. Nach der Datensammlung exportieren Sie die Rohdateien; die Software generiert automatisch einen Bericht, der Spitzenwerte des ohmschen Stroms, Grundkomponenten und harmonische Analyse enthält. Jeder Schritt muss im Prüfprotokoll dokumentiert werden, einschließlich Zeitstempel, Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit.
Sicherheitsmaßnahmen sind von entscheidender Bedeutung. Führen Sie eine Risikobewertung durch, bevor die Arbeit beginnt, um Gefahren wie elektrische Schläge und Lichtbögen zu identifizieren. Tragen Sie vollständige Schutzausrüstung, einschließlich isolierender Handschuhe, Schutzbrille und flammhemmender Kleidung. Legen Sie einen Sicherheitsbereich mit Warnbändern und Schildern "Hochspannungsprüfung" an; unbefugtes Personal muss sich fernhalten. Halten Sie während der Prüfung sichere Abstände ein – mindestens 1,5 Meter für 110kV-Systeme. Notfallvorbereitungen umfassen Feuerlöscher und Erste-Hilfe-Kits; bei Auftreten von Anomalien muss sofort der Strom abgeschaltet und gemeldet werden. Gemäß Artikel 40 des chinesischen Arbeitsicherheitsgesetzes müssen Unternehmen ihren Mitarbeitern jährlich mindestens acht Stunden Sicherheitsschulung anbieten. Qualitätskontrolle erfordert Prüffehler innerhalb von ±2%, und wiederholte Messungen dürfen nicht mehr als 1% voneinander abweichen.
Die Ergebnisse werden mithilfe des softwaregenerierten Berichts analysiert. Ein ohmscher Strom, der den Referenzwert um mehr als 10% überschreitet, deutet auf Alterung hin und erfordert den Austausch; ungewöhnliche harmonische Inhalte deuten auf innere Feuchtigkeit oder Kontamination hin. Die Interpretation des Berichts kombiniert historische Daten, um Trends zu bewerten. So zeigte in einem Fall eines 35kV-Umspannwerks der anfängliche ohmsche Strom 50μA, nach einem Jahr stieg er auf 60μA – der rechtzeitige Austausch verhinderte ein Versagen. Nicht konforme Ergebnisse lösen Wartungsabläufe aus: Füllen Sie ein Defektauftragsformular aus und benachrichtigen Sie die Betriebsmannschaften, damit sie innerhalb von 48 Stunden Maßnahmen ergreifen. Daten müssen mindestens fünf Jahre lang archiviert werden, um Audits vorzubereiten.
Diese Online-Methode verbessert die Effizienz erheblich, spart bis zu 90% Zeit im Vergleich zu traditionellen Prüfverfahren, die die Entmontage erfordern, und reduziert die Verluste durch Stromausfälle. Unternehmen sollten jährliche Pläne erstellen und Prüfungen vierteljährlich durchführen, um die Systemzuverlässigkeit sicherzustellen. Fortlaufende Verbesserungen umfassen die Einführung drahtloser Übertragung für Fernüberwachung. Eine erfolgreiche Umsetzung erfordert Schulungen des Personals, um die technische Kompetenz zu steigern. Zusammenfassend bietet diese Methode eine effiziente und sichere Lösung zur Bewertung von Überspannungsschutzgeräten in elektrischen Netzen bei 110kV und darunter.
