Analiza zjawisk wyładowczych izolatorów i systematyczne rozwiązania

1. Głęboka analiza przyczyn rozładowania

1. Zanieczyszczenie powierzchni i jonizacja
   o Mechanizm: Zanieczyszczenia (pył solny, osad chemiczny) elektrolizują się w wilgotnym środowisku, tworząc kanały przewodzące.
   o Krytyczny próg: Prąd przeciekowy wzrasta, gdy wilgotność względna >75% i gęstość zanieczyszczeń >0,1mg/cm².
2. Deformacja pola elektrycznego spowodowana kropelkami wody
   o Mechanizm: Kropelki deszczu gromadzą się na krawędziach izolatorów, powodując, że lokalna siła pola elektrycznego przekracza granicę (>3kV/cm), co prowadzi do rozładowania koronowego.
3. Wady materiałowe i strukturalne
   o Mechanizm: Wewnętrzne puste przestrzenie/pęknięcia powodują częściowe rozładowanie (PD >20pC), prowadząc do awarii izolacji poprzez kumulatywne uszkodzenia.

II. Ilościowa ocena wpływu rozładowań

III. Pełne rozwiązania łańcuchowe

1. System prewencyjnej konserwacji
   • Inteligentny cykl czyszczenia: Dynamiczna dostosowanie progów czyszczenia na podstawie monitorowania ESDD (zalecane NSDD ≤0,05mg/cm²).
   • Przywrócenie hydrofobowości: Zastosowanie pokrycia antyzapłonowego typu RTV II (kąt kontaktowy >105°).
2. Aktywny projekt ochronny
   • Optymalizacja aerodynamiczna: Użycie struktury zmiennego średnicy, aby zwiększyć efektywność odprowadzania kropel wody o 70%.
   • Równoważenie pola elektrycznego: Montaż pierścieni równoważących (gradient pola ≤0,5kV/cm).
3. Monitorowanie stanu i kryteria wymiany
   Wdrożenie trójpoziomowego protokołu diagnostycznego:
   (1) Termografia infraczerwona: Uruchomienie obrazowania ultrafioletowego, jeśli lokalne gorące punkty pokazują ΔT >15°C powyżej temperatury otoczenia (według IEEE 1313.2).
   (2) Weryfikacja wzorca rozładowań: Użycie obrazowania UV do potwierdzenia rozkładu korony.
   (3) Ilościowe określenie rozładowań: Jeśli UV wykryje anomalie, przeprowadź detekcję PD ultradźwiękową. Wymiana jest wymagana, gdy:
• PD >100pC (Standard DL/T 596)
• Spektrum PRPD pokazuje wzorce defektów powierzchniowych/wewnętrznych.
  Nieistotne przypadki wracają do rutynowego monitorowania.

IV. Ścieżka modernizacji technologicznej
• Revolucja materiałowa: Zastąpienie izolatorów ceramicznych izolatorami kompozytowymi (opór łuku >250s, samoczynna transferowalność hydrofobowości).
• Integracja digital twin: Osadzenie chipów RFID + symulacja 3D pola elektrycznego, aby osiągnąć błąd predykcji czasu życia ≤5%.

Podsumowanie
Zindywidualizowana klasyfikacja zanieczyszczeń, optymalizacja strukturalna i inteligentna diagnostyka zmniejszają awarie izolatorów do 0,03 incydentów/100km·rok (Standard IEEE 1523), znacznie zwiększając wewnętrzną bezpieczeństwo sieci.

Podstawowe zalety

1. Skuteczność kosztowa: Koszty utrzymania prewencyjnego są 5,8 razy niższe niż koszty napraw po awarii.
2. Przystosowanie: Kompatybilne z klasami napięcia 35kV~1000kV.
3. Przyszłość: Obsługuje integrację IoT dla inteligentnych stacji transformatorowych.