Hiện tại, lượng sử dụng chất cách điện composite là rất lớn. Nếu quá trình thanh lõi không được kiểm soát tốt, các khuyết tật sẽ được để lại trong đó, và đứt dây và hỏng hóc sẽ xảy ra trong quá trình hoạt động của chất cách điện. Để loại bỏ các thất bại trong chồi, điều rất quan trọng là phải chẩn đoán sớm các khuyết tật trong thanh lõi của chất cách điện composite. Đối với đơn vị vận hành, phương pháp phát hiện trực tiếp là cách tốt nhất để tính đến độ tin cậy và nhận thức về trạng thái thiết bị. Hiện nay, các phương pháp tương đối hiệu quả và trưởng thành để phát hiện trực tiếp các chất cách điện composite là các thử nghiệm hồng ngoại và tia cực tím.
1 Chẩn đoán hồng ngoại các khuyết tật bên trong
1.1 Đặc điểm hồng ngoại của khuyết tật bên trong
Các nguồn nhiệt của chất cách điện composite chủ yếu bao gồm mất phân cực, phóng điện một phần, dòng rò, v.v. Hai nguyên nhân đầu tiên là do sự tập trung quá mức của điện trường gây ra bởi các khuyết tật; sự nóng dòng rò phổ biến hơn trong sự suy giảm của bề mặt váy cách điện, trong khi dòng rò tập trung ở phần xuống cấp và có sự chênh lệch nhiệt độ đáng kể giữa bộ phận và môi trường xung quanh. Thông thường, khe hở không khí và phần cuối của kênh carbon hóa sẽ trở thành "điểm nóng" do phóng điện một phần, trong khi phần giữa của kênh có xu hướng có nhiệt độ thấp hơn do điện trường yếu.
Ví dụ 1: Phần cuối bị ẩm.
Nhiều chất cách điện composite trên dòng 500kV có nhiệt độ tăng từ 2-4K. Thử nghiệm tăng nhiệt độ dưới điện áp chịu đựng AC và DC được thực hiện trong phòng thí nghiệm. Biên độ của điện áp ứng dụng bằng với biên độ của điện áp hoạt động tối đa (1.1Um /).
Các tính năng: Khi áp dụng điện áp cao xoay chiều, nhiệt độ tăng dưới độ ẩm cao là khoảng 4-5K, cao hơn đáng kể so với nhiệt độ tăng dưới độ ẩm thấp. Trong thử nghiệm điện áp cao DC, sự gia tăng nhiệt độ của chất cách điện là gần như vô hình;sự chênh lệch nhiệt độ tăng dưới độ ẩm khác nhau làm cho nhiệt độ tăng lên trong quá trình phát hiện tại chỗ, và đôi khi nhiệt độ tăng cao, và đôi khi không có sự gia tăng nhiệt độ.(Tham khảo: Ảnh hưởng của độ ẩm đến vỏ bọc cách điện composite đối với sự gia tăng nhiệt độ bất thường ở cuối)
Ví dụ 2: Kênh cacbon hóa
Một trong những chất cách điện composite dây chữ V kép của một tòa tháp cho đường dây 500kV đã bị hỏng, và thanh lõi của chất cách điện bị hỏng có nhiều lỗ, và một kênh ăn mòn điện đã được tạo ra bên trong. Chất cách điện A bị hỏng và cùng một lô chất cách điện B được đặt dưới điện áp hoạt động để đo nhiệt độ hồng ngoại.
Người ta thấy rằng nhiệt độ ở giữa chất cách điện A là 14,8 °C, cao hơn nhiệt độ của chất cách điện B, là 12,9 °C. Trong quá trình thử nghiệm, người ta thấy rằng nhiệt độ của các đơn vị 45-46 ở giữa chất cách điện A (đơn vị đầu tiên ở đầu điện áp thấp là đơn vị đầu tiên và phần giữa các đơn vị 45-46 là điểm nối giữa thanh lõi ăn mòn và không ăn mòn) cao hơn so với chất cách điện B (1,9 ° C). Cả hai nhiệt độ của các đầu điện áp cao của chất cách điện A và B đều vào khoảng 15 ° C, với ít sự khác biệt.
Có các tính năng hồng ngoại của chất cách điện với các kênh ăn mòn điện:
(1) Đầu điện áp cao của kênh ăn mòn điện và diện tích ranh giới của thanh lõi còn nguyên vẹn là các khu vực có sự gia tăng nhiệt độ rõ ràng;
(2) So với chất cách điện không có kênh ăn mòn điện, sự gia tăng nhiệt độ có thể không cao (chỉ 1,9 °);
(3) Sự chênh lệch nhiệt độ giữa các vị trí khác nhau của chính chất cách điện là rõ ràng.
(Trên thực tế, chất cách điện B cũng có khuyết tật bên trong và được liên kết kém.)
1.2 Kiểm tra phán đoán
Tiêu chí chẩn đoán hồng ngoại của chất cách điện tổng hợp đang hoạt động tại chỗ là Phụ lục I.2 DL / T664 Thông số kỹ thuật ứng dụng để chẩn đoán hồng ngoại thiết bị sống. Khi chênh lệch nhiệt độ của chính chất cách điện composite vượt quá 0,5-1,0 K, cần chú ý đến sự khác biệt đó.
Xem xét rằng phát hiện hồng ngoại tại chỗ dễ bị ảnh hưởng bởi phản xạ ánh sáng bên ngoài, góc và độ rõ nét của tiêu điểm, rất khó để kiểm soát lỗi kiểm tra. Do đó, nhiều đơn vị (bao gồm Viện nghiên cứu điện lực Trung Quốc và các công ty cấp tỉnh) đã nới lỏng các tiêu chí trên xuống còn 2,0 nghìn trong quá trình thử nghiệm tại chỗ.
Đối với các chất cách điện bị nghi ngờ, nên thực hiện nhiều thử nghiệm theo dõi và so sánh từng pha để hỗ trợ phán đoán.
1.3. Các biện pháp phòng ngừa khi thử nghiệm
một. Tránh ảnh hưởng của ánh sáng mặt trời và các ánh sáng có thể nhìn thấy khác.
Vì chất cách điện composite là một thiết bị sưởi ấm do điện áp gây ra, nên thử nghiệm trường nhiệt độ của nó dễ bị ảnh hưởng bởi môi trường bên ngoài. Khi ánh sáng mặt trời và ánh sáng nhìn thấy mạnh, sự chênh lệch nhiệt độ giữa phía nắng và mặt sau của chất cách điện sẽ được gây ra, dẫn đến chênh lệch nhiệt độ giữa các cạnh khác nhau của thanh lõi.Như thể hiện trong Hình 3, ánh sáng mặt trời rất mạnh trong bài kiểm tra ngày hôm đó. Vào thời điểm đó, điểm đo nhiệt độ hồng ngoại cao nhất nằm trên bề mặt váy với sự phản xạ ánh sáng mặt trời mạnh mẽ. Nhiệt độ của điểm đo (SP1) của phía nắng của thanh lõi và nhiệt độ của điểm đo (SP2) của mặt sau lần lượt là 27,9 ° C và 25,0 ° C và chênh lệch nhiệt độ đạt 2,9 K. Sự chênh lệch nhiệt độ gây ra bởi ánh sáng mặt trời rất có thể nhấn chìm các điểm nóng có thể có bên trong thanh lõi, dẫn đến bỏ lỡ phán đoán.Do đó, tốt hơn là làm bài kiểm tra vào một ngày nhiều mây.
b. Đặt hợp lý khoảng cách thử nghiệm, độ phản xạ, tốc độ gió và các thông số khác. Độ phản xạ phải được đặt trong khoảng từ 0,85 đến 0,95 và khoảng cách thử nghiệm phải được đặt hợp lý khi leo lên tháp hoặc dưới tháp (Có thể mang theo các thiết bị như máy đo khoảng cách, máy đo gió, v.v. để đo các thông số môi trường thử nghiệm);
c. Tốt hơn nên chọn một góc vuông góc với thanh lõi cách điện trong quá trình thử nghiệm và chú ý lấy nét cùng một lúc. Những bức ảnh hồng ngoại quá mơ hồ nên bị từ chối. Điểm nóng của thanh lõi nên được so sánh với các vị trí xa khác của thanh lõi để xác định sự gia tăng nhiệt độ. Góc như hình dưới đây là tốt hơn:
d. Ghi lại thời gian, độ ẩm môi trường xung quanh và nhiệt độ trong quá trình thử nghiệm và thu được ảnh hồng ngoại để phân tích tiếp theo.
e. Nếu các thông số thử nghiệm của ảnh hồng ngoại được tìm thấy không chính xác (Phần mềm của thiết bị hồng ngoại nói chung có chức năng đảo ngược của hình ảnh thử nghiệm), hãy sử dụng phần mềm để sửa đổi các thông số thử nghiệm và tính toán lại sự gia tăng nhiệt độ. Làm như vậy có thể làm giảm tác động gây ra bởi việc cài đặt không chính xác các tham số thử nghiệm ở một mức độ nhất định. (Tuy nhiên, độ chính xác vẫn còn kém so với việc thiết lập các thông số một cách chính xác để kiểm tra thực tế).
f. Nếu tháp quá cao, khoảng cách thử nghiệm xa và độ phân giải của thiết bị hồng ngoại bị hạn chế, không thể đo được sự gia tăng nhiệt độ. Có thể tăng khoảng cách kiểm tra bằng cách thêm một thấu kính lấy nét.
2 Chẩn đoán tia cực tím của các khuyết tật bên trong
2.1 Đặc điểm tia cực tím của khuyết tật bên trong
Khi corona được gây ra bởi các khuyết tật như kênh cacbon hóa, ăn mòn, v.v. của chất cách điện composite, corona có thể được quan sát bằng cách sử dụng máy chụp ảnh cực tím. Ưu điểm của phương pháp tia cực tím: (1) Khoảng cách phát hiện dài; (2) độ nhạy phát hiện đối với corona cao, có lợi cho việc phát hiện sớm các khuyết tật; (3) độ nhạy phát hiện của các khuyết tật dẫn truyền cao hơn so với phương pháp hồng ngoại.Nhược điểm của phương pháp UV: Các loại khuyết tật có thể được phát hiện là hạn chế, và không phải tất cả các khuyết tật đều tạo ra corona ổn định. Ví dụ, vết nứt trên bề mặt của thanh lõi chỉ tạo ra corona khi nó ướt, nhưng tại thời điểm này, những hạt mưa trên bề mặt của chất cách điện cũng có thể tạo ra corona.Phương pháp tia cực tím có những yêu cầu nhất định về chiếu sáng và yêu cầu cao về vị trí phát hiện. Hình ảnh xả chỉ có thể thu được ở mặt trước của xả.Do đó, việc đánh giá các khuyết tật cục bộ của chất cách điện bằng phương pháp này chủ yếu ở vị trí phụ trợ và thường được sử dụng cùng với phương pháp hồng ngoại.
Trường hợp phát hiện tia cực tím:
Sự gia tăng nhiệt độ của chất cách điện composite trên đường dây truyền 500kV đã được tìm thấy, và các thử nghiệm hồng ngoại và tia cực tím được thực hiện cùng một lúc, như trong hình dưới đây.
Hình ảnh tia cực tím của chất cách điện composite với vỏ bọc bị hư hỏng, vỏ bọc tách dọc theo thanh lõi và đầu leo được hiển thị trong Hình 6-8.
Có các tính năng hồng ngoại của chất cách điện có khuyết tật:
(1) Đối với chất cách điện có thanh lõi bị hỏng, khi phát hiện hồng ngoại và tia cực tím được thực hiện cùng một lúc, khu vực mà chất cách điện có phóng điện bất thường phù hợp với khu vực tăng nhiệt độ vượt quá tiêu chuẩn; (Nếu có sự gia tăng nhiệt độ và phóng điện cực tím cùng một lúc, xác suất xảy ra lỗi là rất cao.)
(2) Sẽ có sự phóng điện cực tím đáng kể ở cuối vỏ bọc bị hư hỏng một phần và vỏ bọc bị nứt kéo dài;
Ngoài ra, sự leo dốc cuối cùng gây ra bởi ô nhiễm cục bộ nghiêm trọng cũng sẽ gây ra thiệt hại cho vỏ bọc cách điện. Đối với chất cách điện composite, nếu tìm thấy chất thải tập trung và ổn định trên bề mặt vỏ bọc thông qua thử nghiệm TIA CỰC TÍM, cần xem xét khả năng hư hỏng vỏ bọc, và cần kiểm tra cẩn thận. Nếu vỏ bọc bị hỏng, chất cách điện nên được thay thế càng sớm càng tốt.
2.2 Kiểm tra phán đoán
Tiêu chuẩn kiểm tra tia cực tím: DL / T 345-2010 Hướng dẫn ứng dụng công nghệ chẩn đoán tia cực tím của thiết bị năng lượng";
Phương pháp chẩn đoán bao gồm đánh giá của chính thiết bị và phán đoán so sánh giữa các thiết bị ba pha. Nói chung, khi phóng điện nghiêm trọng, số lượng photon cực tím lớn, rất dễ đánh giá. Nếu số lượng nhỏ và không ổn định, một số phát hiện theo dõi và so sánh pha nên được thực hiện.
2.3. Các biện pháp phòng ngừa khi thử nghiệm
(1) Đặt lợi nhuận hợp lý
Khi độ lợi được đặt quá thấp, độ nhạy phát hiện là không đủ và nếu độ lợi được đặt quá cao, rất dễ bị nhiễu bởi sợi quang bên ngoài. Nói chung, độ lợi được đặt thành giá trị tối đa khi bắt đầu thử nghiệm và độ lợi được điều chỉnh dần dần theo độ bão hòa của số lượng photon;
(2) Tốc độ gió không được lớn hơn 5m / s;
Khi tốc độ gió quá lớn, nó sẽ ảnh hưởng đến số lượng photon cực tím quan sát được;
(3) Tránh tắc nghẽn và nhiễu điện từ;
(4) Nên kiểm tra vào ban đêm hoặc vào một ngày nhiều mây;
(5) Nếu bề mặt quá bẩn và tính kỵ nước của chất cách điện composite bị mất, tín hiệu cực tím cũng sẽ được tạo ra, cần được phân biệt.
3 Kết luận
(1) Đối với các chất cách điện nghi ngờ có khuyết tật trong thanh lõi, việc kiểm tra hồng ngoại và tia cực tím nên được thực hiện cùng một lúc. Nếu có sự gia tăng nhiệt độ và phóng điện cực tím cùng một lúc, xác suất khuyết tật là rất cao;
(2) Các thông số hợp lý cần được thiết lập để kiểm tra hồng ngoại để đảm bảo độ rõ nét của hình ảnh thử nghiệm; nếu không kết quả kiểm tra sẽ sai lệch rất nhiều, và kết quả thử nghiệm leo lên tháp tốt hơn đáng kể so với thử nghiệm dưới tháp;
(3) Đối với kênh ăn mòn điện, nơi tạo ra tín hiệu bất thường hồng ngoại và tia cực tím thường là cuối kênh;
(4) Sự gia tăng nhiệt độ gây ra bởi các khuyết tật bên trong là không rõ ràng ở giai đoạn ban đầu và cuối cùng cần được xác nhận thông qua nhiều thử nghiệm theo dõi và so sánh từng pha;
(5) Thử nghiệm tia cực tím nhạy cảm hơn với các khuyết tật vỡ của thanh lõi, nhưng việc phát hiện các khuyết tật bên trong chủ yếu dựa vào thử nghiệm hồng ngoại.