Новини от електротехниката - 3 (63) - ДИАГНОСТИКА НА ВХОДИ С ВИСОКО НАПРЕЖЕНИЕ
ДИАГНОСТИКА НА ВХОДИ С ВИСОКО НАПРЕЖЕНИЕ. НОВ МЕТОД ЗА КОНТРОЛ НА ИЗОЛАЦИЯТА
ДИЕЛЕКТРИЧНО ИЗМЕРВАНЕ НА ЗАГУБИТЕ
В продължение на много десетилетия измерванията на капацитет и тангенс на диелектричните загуби (tan δ) се използват успешно за тестване на изолацията на втулки с високо напрежение. Преди такива измервания почти винаги се провеждаха на мрежовата честота (50/60 Hz).
Таблица 1 са показани граничните стойности на tg δ, коефициент на мощност и частични разряди за твърди изолационни втулки от типа RIP (импрегнирана със смола хартия), RBP (хартия, залепена със смола) и OIP (хартия, импрегнирана с масло). Честота 50/60 Hz, описана в IEC 60137 и IEEE C57.19.01. В началото мостовете са били балансирани ръчно, например, използвайки схемата на моста на Шеринг, спомената за първи път през 1928 година. След това дойде време за измерване на мостове, които автоматично се балансираха от микропроцесорите. Тези методи са работили добре, особено при измерване на една определена честота.
Съвременната електроника позволява измервания в широк честотен диапазон за много кратко време. Този метод се нарича "измерване на диелектричния отговор" или "диелектрична спектроскопия". Той дава много по-точна информация, отколкото само използването на честота на захранването. На фиг. 1 показва принципа на такова измерване.
ИЗМЕРВАНЕ НА ДИЕЛЕКТРИЧЕСКИЯ РЕАКЦИЯ НА НОВИ ВХОДИ
На фиг. 2 показва тен δ кривите за нови втулки с RIP, RBP и OIP изолация. Измерванията се извършват при напрежение 2 kV и честотен диапазон от 15 до 400 Hz. Вижда се, че кривите са относително равни, без резки капки, tg минимуми. наблюдавани при много ниски честоти - по-малко от 15 Hz. При 50 Hz стойностите не надвишават граничните показания на таблицата. 1. Но това се отнася за напълно нови входове.
RIP втулки с композитен изолатор
Обикновено повечето RIP композитни втулки имат подсилена със стъклени влакна опорна тръба. Нарича се още влакнеста тръба. Той изпълнява две задачи: осигурява висока механична якост и поради покритието от чиста смола предотвратява проникването на влага в активната част, импрегнирана с епоксидна смола. През 80-те години някои производители произвеждат втулки от 245 kV без влакнести тръби. Силиконовите екрани бяха залепени директно към активната част. С течение на времето влагата в такива втулки през силиконови екрани навлиза в активната част и те се провалят. Синята линия на фиг. 4 показва резултатите от измерванията при втулка без влакнеста тръба и с изтичаща влага, жълта линия - без влияние на влагата. Разликата е особено забележима при ниски честоти.
Втулки с плътна RBP изолация
При втулката 123 kV (фиг. 5) със солидна RBP изолация, кривата на диелектричен отговор в С фаза има ясно забележим завой. Рязкото нарастване на tan δ при високи честоти е особено забележимо.
OIP втулка
Втулките 33 kV с изолация от маслена хартия бяха заменени поради високия тен δ при високи температури, което е признак за повишено съдържание на влага във вътрешната изолация. На фиг. 7 показва tg δ за втулки с маслена хартиена изолация с честота 50 Hz при различно съдържание на влага и температури [2]. При високи температури тен δ се повишава рязко в присъствието на влага в изолацията.
СПЕКТРОСКОПИЯ НА ВХОДИТЕ
Измерванията на диелектричните загуби могат да се извършват в честотната област (FDS - спектроскопия на честотната област) или във времевата област (PDC - измерване на поляризационно-деполяризационни токове). Резултатите могат да бъдат преобразувани от домейн от време в домейн честота и обратно. FDS позволява измервания на всички честоти, но за изключително ниски честоти времето за измерване е много по-дълго. PDC осигурява висока скорост на измерване, но не се прилага над 1 Hz.