En la actualidad, la cantidad de uso de aisladores compuestos es enorme. Si el proceso de la barra central no está bien controlado, se dejarán defectos en el mismo y se producirán roturas de cuerdas y fallas por averías durante la operación del aislador. Para eliminar las fallas de raíz, es muy importante diagnosticar temprano los defectos en la varilla central del aislador compuesto. Para la unidad operativa, el método de detección en vivo es la mejor manera de tener en cuenta la confiabilidad y la percepción del estado del equipo. En la actualidad, los métodos maduros y relativamente efectivos para la detección en vivo de aisladores compuestos son las pruebas de infrarrojos y ultravioleta.
1 Diagnóstico Infrarrojo de Defectos Internos
1.1 Características infrarrojas de los defectos internos
Las fuentes de calor de los aisladores compuestos incluyen principalmente pérdida de polarización, descarga parcial, corriente de fuga, etc. Las dos primeras son causadas por la concentración excesiva del campo eléctrico causado por defectos; el calentamiento de la corriente de fuga es más común en el deterioro de la superficie de la falda del aislador, mientras que la corriente de fuga se concentra en la parte deteriorada y existe una diferencia de temperatura significativa entre la parte y el entorno. Por lo general, el entrehierro y el final del canal carbonizado se convertirán en "puntos calientes" debido a la descarga parcial, mientras que la parte media del canal tiende a tener una temperatura más baja debido al débil campo eléctrico.
Ejemplo 1: El extremo se humedece.
Muchos aisladores compuestos en una línea de 500 kV tuvieron un aumento de temperatura de 2-4K. La prueba de aumento de temperatura bajo voltaje soportado de CA y CC se llevó a cabo en el laboratorio. La amplitud de la tensión aplicada es igual a la de la tensión máxima de funcionamiento (1,1 Um/).
Características: cuando se aplica alto voltaje de CA, el aumento de temperatura bajo alta humedad es de aproximadamente 4-5K, que es significativamente mayor que el aumento de temperatura bajo baja humedad. En la prueba de alto voltaje de CC, el aumento de temperatura del aislador es casi invisible;la diferencia de aumento de temperatura bajo diferentes niveles de humedad hace que la temperatura aumente durante la detección en el sitio y, a veces, el aumento de temperatura es alto y, a veces, no hay aumento de temperatura.(Referencia: Influencia de la humedad en la cubierta del aislador compuesto en el aumento anormal de temperatura al final)
Ejemplo 2: Canal de Carbonización
Uno de los aisladores compuestos de doble cadena en V de una torre para una línea de 500 kV estaba roto, y la barra central del aislador roto tenía muchos agujeros y se había generado un canal de corrosión eléctrica en el interior. El aislador roto A y el mismo lote de aislador B se colocaron bajo el voltaje operativo para la medición de temperatura infrarroja.
Se encontró que la temperatura en el medio del aislante A era de 14,8 grados, más alta que la del aislante B, que era de 12,9 grados. Durante la prueba, se encontró que la temperatura de las unidades 45-46 en el medio del aislador A (la primera unidad en el extremo de bajo voltaje es la primera unidad, y la sección entre las unidades {{6} } es el punto de unión entre la barra del núcleo (corrosión y no corrosión) es más alto que el del aislador B (1,9 grados). Las temperaturas de los extremos de alto voltaje de los aisladores A y B están alrededor de los 15 grados, con poca diferencia.
Hay características infrarrojas de aisladores con canales de corrosión eléctrica:
(1) El extremo de alto voltaje del canal de corrosión eléctrica y el área límite de la varilla central intacta son las áreas con un aumento de temperatura evidente;
(2) En comparación con los aisladores sin canal de corrosión eléctrica, el aumento de temperatura puede no ser alto (solo 1,9 grados);
(3) La diferencia de temperatura entre las diferentes posiciones del aislador es obvia.
(De hecho, el aislador B también tiene defectos internos y está mal adherido).
1.2 Juicio de prueba
El criterio para el diagnóstico por infrarrojos de aisladores compuestos en operación en el sitio es el Anexo I.2 DL/T664 Especificaciones de aplicación para el diagnóstico por infrarrojos de equipos activos. Cuando la diferencia de temperatura del aislador compuesto excede los 0.5-1.0 K, se debe prestar atención a dicha diferencia.
Teniendo en cuenta que la detección infrarroja in situ se ve fácilmente afectada por la reflexión de la luz externa, el ángulo y la claridad del enfoque, es difícil controlar el error de la prueba. Por lo tanto, muchas unidades (incluido el Instituto de Investigación de Energía Eléctrica de China y las empresas provinciales) han relajado los criterios anteriores a 2.0K durante la prueba en el sitio.
Para aisladores sospechosos, se deben realizar múltiples pruebas de seguimiento y comparaciones de fase a fase para ayudar al juicio.
1.3. Precauciones para la prueba
una. Evite la influencia de la luz solar y otras luces visibles.
Dado que el aislador compuesto es un dispositivo de calentamiento inducido por voltaje, su prueba de campo de temperatura se ve afectada fácilmente por el entorno externo. Cuando la luz solar y la luz visible son fuertes, se producirá una diferencia de temperatura entre el lado soleado y la parte posterior del aislador, lo que dará como resultado una diferencia de temperatura entre los diferentes lados de la varilla central.Como se muestra en la Fig. 3, la luz del sol era intensa durante la prueba de ese día. En ese momento, el punto más alto de medición de temperatura infrarroja se encontraba en la superficie de la falda con un fuerte reflejo de la luz solar. La temperatura del punto de medición (SP1) del lado soleado de la barra central y la temperatura del punto de medición (SP2) del lado posterior son 27,9 grados y 25,0 grados respectivamente, y la diferencia de temperatura alcanza 2,9 K. Es muy probable que la diferencia de temperatura causada por la luz solar sumerja los posibles puntos calientes dentro de la varilla central, lo que resulta en una evaluación errónea.Por lo tanto, es mejor hacer la prueba en un día nublado.
b. Establezca razonablemente la distancia de prueba, la reflectividad, la velocidad del viento y otros parámetros. La reflectividad debe establecerse entre {{0}}.85 y 0.95, y la distancia de prueba debe establecerse razonablemente al subir a la torre o debajo de la torre (Equipos tales como telémetro, anemómetro, etc. se pueden llevar a medir los parámetros del entorno de prueba);
C. Es mejor elegir un ángulo perpendicular a la barra central del aislador durante la prueba y prestar atención al enfoque al mismo tiempo. Las fotos infrarrojas demasiado vagas deben rechazarse. El punto caliente de la varilla central debe compararse con otras posiciones distantes de la varilla central para determinar el aumento de temperatura. El ángulo como se muestra a continuación es mejor:
d. Registre el tiempo, la humedad ambiental y la temperatura durante la prueba, y obtenga fotos infrarrojas para su posterior análisis.
mi. Si los parámetros de prueba de la foto infrarroja no son correctos (el software del instrumento infrarrojo general tiene la función de inversión de la imagen de prueba), use el software para modificar los parámetros de prueba y recalcular el aumento de temperatura. Si lo hace, puede reducir el impacto causado por la configuración incorrecta de los parámetros de prueba hasta cierto punto. (Sin embargo, la precisión sigue siendo pobre en comparación con la configuración correcta de los parámetros para la prueba real).
F. Si la torre es demasiado alta, la distancia de prueba es larga y la resolución del instrumento infrarrojo es limitada, no se puede medir el aumento de temperatura. La distancia de prueba se puede aumentar agregando una lente de enfoque.
2 Diagnóstico ultravioleta de defectos internos
2.1 Características ultravioleta de los defectos internos
Cuando la corona es causada por defectos tales como canales de carbonización, corrosión, etc. del aislador compuesto, la corona se puede observar utilizando un generador de imágenes ultravioleta. Las ventajas del método ultravioleta: (1) La distancia de detección es larga; (2) la sensibilidad de detección a la corona es alta, lo que favorece la detección temprana de defectos; (3) la sensibilidad de detección de defectos de conducción es mayor que la del método infrarrojo.La desventaja del método UV: los tipos de defectos que se pueden detectar son limitados y no todos los defectos generan una corona estable. Por ejemplo, la grieta en la superficie de la varilla central genera corona solo cuando está húmeda, pero en ese momento las gotas de lluvia en la superficie del aislador también pueden generar corona.El método ultravioleta tiene ciertos requisitos de iluminación y altos requisitos en la posición de detección. La imagen de descarga se puede obtener solo en el lado frontal de la descarga.Por lo tanto, el juicio de los defectos locales de los aisladores por el método está principalmente en una posición auxiliar, y generalmente se usa junto con el método infrarrojo.
Caso de detección UV:
Se encontró el aumento de temperatura del aislador compuesto en una línea de transmisión de 500kV, y al mismo tiempo se realizaron pruebas de infrarrojo y ultravioleta, como se muestra en la siguiente figura.
Las imágenes ultravioleta del aislador compuesto con cubierta dañada, cubierta dividida a lo largo de la varilla central y extremos de fuga se muestran en la Fig. 6-8.
Hay características infrarrojas de aisladores con defectos:
(1) Para el aislador con varilla central rota, cuando las detecciones infrarroja y ultravioleta se realizan al mismo tiempo, el área donde el aislador tiene una descarga anormal es consistente con el área donde el aumento de temperatura excede el estándar; (Si hay un aumento de temperatura y una descarga ultravioleta al mismo tiempo, la probabilidad de defecto es muy alta).
(2) Habrá una descarga ultravioleta significativa al final de la vaina parcialmente dañada y la vaina agrietada alargada;
Además, la fuga final causada por una contaminación local grave también dañará la cubierta del aislador. Para aisladores compuestos, si se encuentra una descarga concentrada y estable en la superficie de la cubierta a través de la prueba UV, se debe considerar la posibilidad de daño a la cubierta y se debe realizar una inspección cuidadosa. Si la cubierta está dañada, el aislador debe reemplazarse lo antes posible.
2.2 Juicio de prueba
Estándar de prueba ultravioleta: DL/T 345-2010 Directrices para la aplicación de tecnología de diagnóstico ultravioleta de equipos energizados";
El método de diagnóstico incluye el juicio del propio equipo y el juicio de comparación entre equipos trifásicos. Generalmente, cuando la descarga es severa, la cantidad de fotones ultravioleta es grande, lo cual es fácil de juzgar. Si el número es pequeño e inestable, se deben realizar varias detecciones de seguimiento y comparación de fase.
2.3. Precauciones para la prueba
(1) Establecer una ganancia razonable
Cuando la ganancia se configura demasiado baja, la sensibilidad de detección no es suficiente, y si la ganancia se configura demasiado alta, es fácil que la fibra óptica externa interfiera. Generalmente, la ganancia se establece en el valor máximo al comienzo de la prueba, y la ganancia se ajusta gradualmente de acuerdo con la saturación del número de fotones;
(2) La velocidad del viento no debe ser superior a 5 m/s;
Cuando la velocidad del viento es demasiado grande, afectará la cantidad de fotones ultravioleta observados;
(3) Evitar bloqueos e interferencias electromagnéticas;
(4) Es aconsejable realizar la prueba de noche o en un día nublado;
(5) Si la superficie está demasiado sucia y se pierde la hidrofobicidad del aislador compuesto, también se generarán señales ultravioleta, que deben distinguirse.
3 Conclusión
(1) Para los aisladores que se sospeche que tienen defectos en la barra central, se deben realizar inspecciones infrarrojas y ultravioletas al mismo tiempo. Si hay aumentos de temperatura y descargas ultravioleta al mismo tiempo, la probabilidad de defectos es muy alta;
(2) Es necesario establecer parámetros razonables para la prueba de infrarrojos para garantizar la claridad de la imagen de prueba; de lo contrario, los resultados de la prueba se desviarán mucho y el resultado de la prueba de escalar la torre es significativamente mejor que la prueba debajo de la torre;
(3) Para el canal de corrosión eléctrica, el lugar que genera señales anormales infrarrojas y ultravioletas suele ser el final del canal;
(4) El aumento de temperatura causado por defectos internos no es obvio en la etapa inicial y debe confirmarse finalmente a través de múltiples pruebas de seguimiento y comparación de fase a fase;
(5) La prueba ultravioleta es más sensible a los defectos de rotura de la varilla central, pero la detección de defectos internos se basa principalmente en la prueba infrarroja.