Kõrgepinge paralleelsüsteemide kondensaatoripanga veadiagnostika lahendus

1. Vigastuse järgse diagnoosimise üksikasjad​
​1.1 Vigade põhjuse tuvastamine ja testimisühikute määramine​
Näiteks rakenduslaual paigaldatud kondensaatoripanku kasutades on iga individuaalne kondensaator tavaliselt varustatud väliskütusega, mis toimib esmane kaitseseadme na. Kui üks kondensaator vigastub, siis paralleelsed kondensaatorid lahkuvad vigastumiskohta. Vigastunud kondensaatori kütt ja kütteosa võivad kiiresti praktiltuda, eraldades vigastunud osa ja tagades panka jätkuv töö.
Kuid kui kondensaatoridel tekivad avatud tsüklid või muud vead, võivad nad jääda tööle ilma küttide praktiltumiseta. ​Kriitiline kaskade risk: Ümberasuvate küttide eelmine praktiltumine käivitab kaskade reaktsioone. Liiga palju kondensaatorite lahkuvamine põhjustab tasakaalu ületamist projekteeritud limiididega, viimasena kogu panke küttide vigastumiseni. Näiteks 220kV alamjaama 10kV Kondensaatoripanka No. 2 Fases B korral käivitas kondensaator, millel oli vaid 14% mõõtmise hälve, sellise kaskade, mis põhjustas kogu grupi küttide vigastumise.

​Järeldus: Kui grupi kütt praktiltub, tuleb iga kondensaator kontrollida ja testimist läbi viia järgmisteks:

• Sisemise niiske mere sissevool
• Komponendid vigastuvad/lühised tsüklid
• Isolatsiooni heakskiitus
  See tuvastab defektiivsed ühikud, vähendab vigastumiste arvu ja elimineerib töödelda ohtlikkused.

​1.2 Veeteooria testimisüksuste valik​
​1.2.1 Visuaalne inspektor​
​Inspektorite fookus:

• Keha puhtus/siledus
• Öli valuma, raudkõrvad, laengumärkmed
• Üleruumitumine, värvimuutus
• Paigutatud ulatus/kuju muutus
  Need küsimused näitavad sisemiste struktuuride muutusi, komponentide kahjustusi või kapatsiidi liikumist, mis loovad töödelda ohtlikkusi. Värvimuutus nõuab eraldi analüüsi üleruumitumise või vigastumise puhul, suurendades inspektorite keerukust.

​1.2.2 Terminaali-kaasa isolatsioonipindresistentsi mõõtmine​
​Testi eesmärk: Tuvastada niiske mere, heakskiidu või vigastumise tõttu tekkiva isolatsiooni heakskiidu halvenemist, jälgides vastustundlikkuse langust.
​Piirangud: See test toimib abivalitsuse viite ainult siis, kui koos esinevad muud defektid.
​Rakenduvus:

• ✅ Teostatakse kahe terminaaliga kondensaatoritel
• ❌ Pole vajalik ühe terminaaliga kondensaatoritel (kaas toimib elektrodina)

Testmetoodika illustreeritud allpool:

1.2.3 Kapatsiidi mõõtmine

Rakenduslaual paigaldatud kondensaatoripankud kasutavad tavaliselt sarireeglit paralleelkonfiguratsioonides kondensaatorielementidega, et rahuldada pinget ja kapatsiidi nõudeid.

• ​Suur kapatsiidi: Tähistab vähendatud sarireeglit​ sisemiste veategi (lühikraan/vigastumine) tõttu. Niiske mere (vesi suur dielektriline konstant) või elementide küttide praktiltumine võivad põhjustada kapatsiidi tõusu.
• ​Vähenev kapatsiidi: Signaleerib vähendatud paralleelteede​ avatud tsüklite, lõhub ühendusi või sisemisi küttide töö.
• ​Öli valuma mõju: Suurem öli dielektriline konstant õhus võrreldes põhjustab mõõdetavat kapatsiidi liikumist.

​Diagnoosimise tähtsus: Kapatsiidi hälve näitab otse sisemist täielikkust ja on kriitiline väljapäringu probleemide lahendamiseks.

​Hyväksymisvahemik: ±5% kuni +10% plaadiväärtusest.
​Mõõtmise protokoll:

1. Eemalda jääv laengu häirimine
2. Korda mitme kapatsiidi silma abil
3. Kui hälve jätkub:
• Lõhku küttide sidemed
• Eemalda KV-poolse ühenduse
4. Mõõta uuesti. Jätkuv hälve kinnitab sisemist vea.

​Praktiline juhtum: 110kV alamjaama 10kV 11A Kondensaatoripanka (Üksus B2)

1.3 AC-vägivalla testimeetod

​Eesmärk: Kontrolli peamist isolatsiooni täielikkust (bushing/ülendamine) AC-vägivalla rakendamisel lühendatud terminaalide ja kaasa vahel.
​Testi väärtus: Tuvastab:

• Madal öli tase
• Sisemine niiske mere
• Kahjustatud bushingid
• Mehaanilised defektid

​Terminaali käsitlus:

• Lühenda mõlemad terminaalid kokku
• Rakenda vägivallat lühendatud terminaalide ja maadega kaasa vahel

​Tööstushinu: Tavaline AC-vägivalla test ei ole tihti vajalik, kuna kondensaatorite omadus on oma terminaalide ja kaasa vaheline isolatsioon.

2. Rationaalne kapatsiidi mõõtmismeetodite valik

​Levinud meetodid:

​I/V meetodi eelis:

• ​Pingeeelis: Rakendatud testpinge > kondensaatori tööpinge
• ​Tuvastab maskitud vigu: Aktiveerib vigastumispunktid, kus:
• Nurjunud elemendid säilitavad jääkväärtuse isolatsioonipinge
• Kapatsiidi mõõturid näitavad vale-normaalseid lugemisi
• ​Protsess: Vaata joonist 2 (Pingereageeriv test)

3. Ampermeetri/voltmeetri testimise olulised tehnilised punktid

​3.1 Standardite vastav testpinge lainekuju ja sagedus​

• ​Pingevaliku: ≤5× nimistuspinge (alates allikasvõimsusest ja mõõturite ulatusest)
• ​Sageduse stabiilsus: Hoia paigal sinusoidaalne lainekuju
• ​Mõõtmise protokoll:
1. Stabiliseeri pinge nimistuspingsel
2. Sünkroonselt kirjuta alla pinge, vool ja sagedus
3. Arvuta kapatsiidi:
   Cx=I2πfVC_x = \frac{I}{2\pi f V}Cx​=2πfVI​
• ​Kriitilised nõuded:

• Puhane sinusoidaalne pinge (±3% THD piir)
• Sageduse fluctuatsoon ≤±0.5%
• Eelistatav lineaarvoltage (vähendab 3. harmonikat)

Ebaharmonilised riskid >10% mõõtmise vea tõttu kondensaatori XC∝1/fX_C \propto 1/fXC​∝1/f karakteristik.

​3.2 Kõrge täpsusega, müraimmuune seadmete valik​

• ​Minimaalsed spetsifikatsioonid:
• Täpsuse klass: 0.5 või parem
• Elektromagnetiline vastuvõtlikkus: IEC 61000-4 vastavus
• ​Praktiline juhtum - 220kV alamjaama:

​3.3 Kontrollitud pingevoolu protokoll​

• ​Terviklik kondensaatori reageerimine:
• Lineaarne voolu tõus pingetõusu juures
• ​Vea näitajad:
• Voolu stagnatsioon 60V all → külmad söödmed
• Ootamatult voolu tõus >60V → nõrga isolatsiooni vigastumine
  ​Turbekriitiline protokoll:

3. Suurenda pinge ≤100 V/s kiirusel
4. Jälgi dIdV\frac{dI}{dV}dVdI​ gradienti
5. Katkesta, kui tuvastatakse mittelineaarne reageerimine

Kiire pinge rakendamine maskib vead ja ohustab katastroofilist vigastumist.

​3.4 Turvamenetlused​

• ​Kohustuslikud ettevaatusabinõud: