Kaip aplinkos sąlygos veikia aukštos įtampos bandymų rezultatus? Praktinis tikslaus elektros bandymo vadovas

Vien tik gerai sukalibruotas aukštos įtampos testeris negarantuoja patikimų bandymų duomenų. Aplinkos sąlygos stipriai veikia rodmenis bandant transformatorius, skirstomuosius įrenginius, izoliatorius, maitinimo kabelius ir kitus aukštos įtampos įrenginius. Temperatūra, drėgmė, oro slėgis ir aukštis virš jūros lygio keičia izoliacijos savybes ir oro dielektrinį stiprumą. Jei nepaisysite šių perėjimo veiksnių, bus gauti klaidinantys duomenys, dėl kurių bus priimtas neteisingas techninės priežiūros sprendimas arba nebūtina keisti įrangą.

Per ilgus lauko darbus mačiau daugybę nenuoseklių bandymų rezultatų, kurių dauguma atsiranda dėl besikeičiančios aplinkos, o ne dėl sugedusios bandymo įrangos. Transformatorius, kuris išlaiko atsparumo įtampos bandymus plokščiose vidaus zonose, gali parodyti visiškai skirtingus rodmenis, kai bandomas aukštuose plokščiakaliuose arba drėgnose pakrantės vietose. Be standartizuoto duomenų taisymo ir visiško įrašų saugojimo tampa beveik neįmanoma palyginti bandymų įrašų, padarytų skirtingose ​​vietose.

Šiame vadove aprašoma, kaip aplinkos veiksniai trukdo atlikti aukštos įtampos bandymus, kodėl būtina taisyti duomenis, ir paprasti praktiniai veiksmai, skirti padidinti skaitymo tikslumą ir pakartojamumą tiek gamykloje, tiek atliekant lauko patikrinimus.

Kodėl aplinkos sąlygos svarbios atliekant aukštos įtampos bandymus

Aplinkos ir elektros izoliacijos ryšys

Izoliacinės medžiagos neveikia nepriklausomai nuo aplinkos oro. Kiekviena izoliacinė konstrukcija sąveikauja su oro drėgme, šiluma ir paviršiaus nešvarumais. Bet koks aplinkos parametrų pasikeitimas pakeis pagrindinius elektrinius rodiklius, įskaitant:

Oro dielektrinis stiprumas

Paviršinio nuotėkio srovė

Blyksnio įtampa

Dalinės iškrovos pradinė įtampa

 Izoliacijos atsparumas

Tai reiškia, kad identiška galios įranga gali rodyti skirtingus bandymo rezultatus vien dėl skirtingos bandymo aplinkos, net jei jos vidinė izoliacija lieka nepažeista. Atpažindami šį poveikį aplinkai, specialistai gali atskirti tikrą izoliacijos degradaciją nuo įprastų laikinų svyravimų.

Kodėl aplinkos pataisymai pagerina bandymo tikslumą

Duomenų taisymas nekeičia neapdorotų išmatuotų verčių; jo pagrindinis tikslas yra suvienodinti visus bandymų rezultatus pagal tą patį etaloną, kad būtų galima palyginti įvairius scenarijus. Pagrindiniai pasauliniai elektros bandymų standartai nustato standartinius atskaitos aplinkos parametrus įrangos įvertinimui. Lauke surinktus duomenis galima konvertuoti taip, kad jie atitiktų šias standartines sąlygas naudojant suvienodintas korekcijos formules, o tai suteikia daug praktinės naudos:

Nuoseklus gamyklinių ir lauko bandymų palyginimas

Geresnis pakartojamumas

Geresnis priėmimo testas

Patikima istorinių tendencijų analizė

Sumažėjusi neteisingų sprendimų dėl techninės priežiūros rizika

Be korekcijos apdorojimo, du identiški transformatoriai, išbandyti skirtingomis oro sąlygomis, gali turėti akivaizdžių izoliacijos tarpų, kai vienintelis tikras skirtumas yra jų bandymo aplinka.

Kaip aukštis veikia aukštos įtampos bandymų rezultatus

Oro tankis ir dielektrinis stiprumas

Pakilimas tiesiogiai keičia oro izoliacinę galią. Didėjant aukščiui, oro slėgis mažėja ir oro tankis. Plonesnis oras turi mažiau molekulių, blokuojančių elektros gedimą, todėl izoliacijos tarpai yra daug mažiau veiksmingi nei jūros lygyje. Matomas poveikis apima:

Sumažėja gedimo įtampa.

Blykstelėjimas atsiranda lengviau.

Sumažėja išorinės izoliacijos savybės.

Aukštos įtampos bandymų rezultatai tampa jautresni aplinkos pokyčiams.

Šis efektas reikalauja ypatingo dėmesio pastotėms, pastatytoms kalnuotuose ar plokščiakalniuose regionuose.

Flashover įtampa dideliame aukštyje

Blyksnis įvyksta, kai elektros iškrova sklinda per izoliacinius paviršius arba per oro tarpus. Plonas oras dideliame aukštyje sukelia pliūpsnį esant daug žemesnei įtampai nei standartinėje laboratorijos aplinkoje. Pavyzdžiui, įrangai, kuri atitinka gamyklos priėmimo standartus jūros lygyje, gali prireikti didesnių izoliacijos tarpų, kai jie sumontuoti plokščiakalniuose. Tai paaiškina, kodėl dauguma energetikos įmonių koreguoja izoliacijos suderinimo schemas pagal faktinį įrengimo aukštį, o ne tik pasikliauja gamyklos bandymų ataskaitomis.

Kodėl oro slėgis yra svarbesnis nei vien aukštis

Aukštis siūlo tik apytikslę nuorodą; oro tankis kartu reguliuojamas oro slėgio ir temperatūros. Orų pokyčiai, sezoniniai pokyčiai ir dienos temperatūros svyravimai keičia oro slėgio vertes. Dvi pastotės, esančios tame pačiame aukštyje, skirtingomis bandymo dienomis gali susidurti su visiškai skirtingomis atmosferos sąlygomis.

Dėl šios priežasties profesionalūs aukštos įtampos bandymai visada registruoja tris pagrindinius aplinkos rodiklius:

Atmosferos slėgis

 Aplinkos temperatūra

 Santykinė oro drėgmė

Šiuolaikinė testavimo programinė įranga automatiškai apskaičiuoja pataisos koeficientus naudodama šiuos realiojo laiko rodmenis ir pateikia daug tikslesnius rezultatus nei fiksuoto aukščio paieškos lentelės.

Drėgmės poveikis elektros bandymams

Didelė drėgmė padidina paviršiaus nutekėjimą

Drėgmė izoliaciją veikia kitaip nei aukštis. Jis beveik nekeičia oro dielektrinio stiprumo, tačiau padidina izoliacinių paviršių laidumą. Didėjant santykinei oro drėgmei, ant porcelianinių, polimerinių ir kompozitinių izoliacinių dalių susidaro plona laidžioji drėgmės plėvelė. Tai sukels:

Paviršinio nuotėkio srovė

Matavimo nestabilumas

Paviršiaus sekimo rizika

Blykstelėjimo tikimybė užterštomis sąlygomis

Ant švarių izoliacinių paviršių matomi tik nedideli trukdžiai, o nešvari izoliacija drastiškai reaguoja į drėgmės svyravimus.

Kondensatas ir dalinis išleidimas

Kai įrangos temperatūra nukrenta žemiau rasos taško, ant izoliacijos paviršių susidaro rasa, mažėja izoliacijos varža ir padidėja nuotėkio srovė. Rasa taip pat sumažina įtampą, reikalingą daliniam iškrovimui sukelti. Jei bandymas pradedamas dar visiškai neišgaruojant rasai, laikinus drėgmės trukdžius specialistai gali laikyti nuolatiniu izoliacijos senėjimu. Dėl šios priežasties aš praleidžiu kritinius izoliacijos bandymus iškart po staigių temperatūros pokyčių arba kai matoma rasa padengia įrangos paviršius.

Iššūkiai atogrąžų aplinkoje

Regionuose, kuriuose ištisus metus yra daug šilumos ir drėgmės, susidaro sudėtingiausios bandymo sąlygos. Čia maitinimo įranga dažniausiai susiduria su:

 Nuolatinė drėgmė

Druskos užterštumas netoli pakrantės zonų

Biologinė tarša

 Dažnas kondensatas

Didesnis paviršiaus laidumas

Tokiomis sąlygomis ankstyvo ryto ir po pietų bandymų duomenys gali smarkiai skirtis dėl dienos temperatūros ir drėgmės pokyčių. Daugelis techninės priežiūros komandų organizuoja pagrindinius aukštos įtampos bandymus per laiko langus esant stabilioms aplinkos sąlygoms, kad rezultatai būtų nuoseklūs.

Temperatūra ir jos įtaka bandymų rezultatams

Izoliacijos varža keičiasi priklausomai nuo temperatūros

Temperatūros poslinkiai labai veikia izoliacijos varžos duomenis. Dėl aukštesnės temperatūros izoliacinės medžiagos tampa laidesnės ir padidina nuotėkio srovę, dėl kurios varžos rodmenys sumažėja net tada, kai pati izoliacija lieka nepažeista. Tai paaiškina, kodėl tos pačios įrangos vasaros ir žiemos bandymų įrašai dažnai rodo aiškias spragas. Be temperatūros kompensavimo arba lygiagrečio palyginimo esant atitinkamoms temperatūros sąlygoms, šie natūralūs šiluminiai svyravimai lengvai suprantami kaip izoliacijos pažeidimai.

Įrangos temperatūros stabilizavimas

Norint gauti patikimus rodmenis, tiriamasis objektas turi atitikti aplinkos oro temperatūrą. Ką tik išjungtas transformatorius vis tiek išlaikys likutinę darbo šilumą, o nakčiai lauke palikta įranga išlieka daug vėsesnė nei dienos oras. Iš karto po tokių temperatūros neatitikimų atliekant bandymus gaunami išsklaidyti, nepalyginami duomenys. Jei įmanoma, palikite pakankamai laukimo laiko, kol įranga pasieks šiluminę pusiausvyrą, prieš paleisdami rakto izoliaciją arba atlaikydami įtampos bandymus.

Temperatūros registravimas yra privalomas tinkamiems įrašams

Temperatūros įrašymas yra toks pat svarbus kaip ir elektrinių bandymų duomenų fiksavimas. Kiekviename izoliacijos atsparumo bandymo faile turi būti visa informacija apie aplinką:

 Aplinkos temperatūra

Įrangos temperatūra, kai taikoma

 Santykinė oro drėgmė

Atmosferos slėgis

 Bandymo data ir laikas

Šie įrašai yra pagrindiniai atskaitos taškai lyginant naujus matavimus su istoriniais priežiūros archyvais. Elektriniai rodmenys nepalaikydami aplinkos konteksto praranda didžiąją dalį analitinės vertės.

Kaip pataisyti aukštos įtampos bandymo rezultatus

Standartinės atskaitos sąlygos

Siekiant užtikrinti nuoseklų vertinimą, tarptautiniai bandymų standartai nurodo pamatines aplinkos sąlygas, kurioms esant turi būti vertinama elektros įranga.

Nors tikslios vertės priklauso nuo taikomo IEC arba IEEE standarto, laboratoriniai tyrimai paprastai atliekami kontroliuojamomis atmosferos sąlygomis, kai temperatūra ir slėgis yra standartizuotos.

Lauko matavimai retai tiksliai atitinka šias pamatines sąlygas. Užuot kartoję kiekvieną testą idealiomis laboratorinėmis sąlygomis, inžinieriai taiko standartizuotus korekcijos metodus, kad išmatuotas vertes paverstų lygiavertėmis pamatinėmis vertėmis.

Šis metodas leidžia palyginti skirtingose ​​vietose arba sezonais išbandytą įrangą naudojant tą pačią bazinę liniją.

Oro tankio korekcija

Oro tankio korekcija kompensuoja oro slėgio ir temperatūros poslinkius, kurie turi įtakos išorinės izoliacijos savybėms. Šiuolaikinės testavimo darbo eigos remiasi realioje vietoje išmatuotais aplinkos duomenimis, kad būtų skaičiuojami pataisos koeficientai, o ne fiksuotos aukščio lentelės. Pažangios aukštos įtampos bandymo sistemos automatiškai apdoroja tris įvesties duomenų rinkinius:

Atmosferos slėgis

 Aplinkos temperatūra

Bandymo vieta

Tada integruota programinė įranga taiko suderintus oro tankio korekcijos koeficientus, kad sureguliuotų neapdorotus rodmenis, sumažintų rankinio skaičiavimo klaidas ir užtikrintų nuoseklų vertinimą visose bandymų vietose.

Drėgmės korekcija

Drėgmės korekcija ypač svarbi bandant įrangą, sumontuotą atogrąžų, pakrantės ar labai užterštoje aplinkoje.

Skirtingai nuo oro tankio korekcijos, drėgmė pirmiausia įtakoja paviršiaus izoliacijos savybes, o ne oro skilimo stiprumą.

Drėgmės korekcija tampa vis vertingesnė, kai:

Santykinė oro drėgmė labai didelė

Yra kondensatas

Neįmanoma visiškai pašalinti paviršiaus užterštumo

Atliekami dalinio iškrovimo matavimai

Atliekant įprastinius bandymus patalpose su stabiliu sausu oru, drėgmės korekcija beveik nepakeičia galutinių rezultatų. Tačiau atliekant patikrinimus lauke esant drėgnam orui, prieš analizuojant duomenis reikia visiškai atsižvelgti į drėgmės įtaką.

Aplinkos duomenų registravimas

Tiksli dokumentacija užtikrina patikimą ilgalaikį turto valdymą.

Kiekvienoje aukštos įtampos bandymo ataskaitoje turėtų būti nurodyti elektros matavimai ir aplinkos sąlygos, kuriomis jie buvo gauti.

Tipiški įrašai apima:

Bandymo vieta

Data ir laikas

 Aplinkos temperatūra

 Santykinė oro drėgmė

Atmosferos slėgis

Patikrinkite įtampą

Naudojamas korekcijos metodas

Pataisytos bandymo vertės, jei reikia

Pilnas, išsamus registravimas pagerina duomenų atsekamumą ir supaprastina ilgalaikio turto valdymo ciklų palyginimą.

Geriausia patikimo aukštos įtampos bandymo praktika

Nuolat stebėkite aplinkos sąlygas

Bandymas lauke gali užtrukti kelias valandas, per kurias aplinkos sąlygos gali drastiškai pasikeisti. Užuot registruodami oro duomenis tik vieną kartą bandymo pradžioje, stebėkite temperatūrą, drėgmę ir oro slėgį viso tikrinimo proceso metu. Nuolatinis stebėjimas patvirtina, ar duomenų nukrypimai atsiranda dėl įrangos gedimų ar besikeičiančio oro.

Prieš bandymą nuvalykite izoliaciją

Paviršiaus nešvarumai yra pagrindinė nestabilių aukštos įtampos bandymų duomenų priežastis. Dulkės, druskos likučiai ir pramoniniai teršalai padidina paviršiaus nuotėkio srovę ir silpnina izoliacijos savybes bandymo metu. Prieš atlikdami pagrindinius matavimus, apžiūrėkite ir nuvalykite prieinamus izoliacinius paviršius tinkamomis valymo priemonėmis; Šis paprastas veiksmas labai stabilizuoja skaitymo nuoseklumą.

Išlaikykite stabilias bandymo sąlygas

Stabili aplinka yra prasmingos ilgalaikės tendencijų analizės pagrindas. Kai tik galite, laikykitės šių taisyklių:

Venkite bandymų lyjant ar esant dideliam rūkui.

Atidėti bandymą, jei yra kondensato.

 Sumažinkite nereikalingų trukdžių skaičių.

Per kiekvieną techninės priežiūros ciklą naudokite tą pačią bandymo procedūrą.

Standartizuotos veiklos procedūros sumažina matavimo neapibrėžtį ir daro kelių metų duomenų palyginimą daug patikimesnį.

Sutelkite dėmesį į pakartojamumą

Vieno tikslaus rodmens vertė yra ribota, o nuoseklūs kartojami duomenys palaiko ilgalaikį įrangos būklės stebėjimą. Nedideli veikimo žingsnių ar aplinkos spragos palaipsniui mažins istorinių archyvų pamatinę vertę. Naudojant identiškus testavimo prietaisus, panašius oro langus, suvienodintus laidų režimus ir standartizuotus ataskaitų šablonus, pagerinamas pakartojamumas ir palaikomi patikimi, būkle pagrįsti priežiūros planai.

Įranga, padedanti pagerinti bandymo tikslumą

Sujunkite aplinkos stebėjimo įrankius su profesionalia bandymo įranga, kad gautumėte patikimesnius tikrinimo rezultatus:

Aukštos įtampos bandymo rinkiniai

Naudojamas kintamos arba nuolatinės srovės atsparumo įtampos bandymams atlikti ir izoliacijos stiprumui patikrinti kontroliuojamomis aukštos įtampos sąlygomis.

Izoliacijos varžos testeriai

Išmatuokite izoliacijos varžą, nuotėkio srovę, poliarizacijos indeksą (PI) ir dielektrinį sugerties koeficientą (DAR), kad gautumėte vertingos informacijos apie izoliacijos senėjimą ir drėgmę.

Tan Delta testeriai

Įvertinkite dielektrinius nuostolius ir izoliacijos kokybę, kurių ne visada galima nustatyti atliekant vien izoliacijos varžos bandymus.

Dalinio iškrovimo testeriai

Aptikti lokalizuotus izoliacijos defektus ankstyvosiose jų stadijose, kad būtų galima imtis korekcinių veiksmų prieš atsirandant rimtam izoliacijos gedimui.

Aplinkos monitoringo priemonės

Nešiojamieji termometrai, higrometrai ir barometrai pateikia aplinkos duomenis, reikalingus tiksliam korekcijos skaičiavimui ir išsamiai bandymo dokumentacijai.

Dažnai užduodami klausimai

K: Ar drėgmė turi įtakos izoliacijos atsparumo bandymams?

A: Taip. Didelė drėgmė padidina paviršiaus nuotėkio srovę ir gali sumažinti išmatuotą izoliacijos varžą, ypač kai izoliacijos paviršiai yra užteršti arba kondensatas.

Kl .: Kodėl aukštis yra svarbus atliekant aukštos įtampos bandymus?

A: Didesnis aukštis sumažina oro tankį, sumažina oro dielektrinį stiprumą ir mažėja blykstės įtampa. Koregavimo faktoriai padeda atsižvelgti į šį poveikį vertinant bandymo rezultatus.

K: Ar pataisos veiksniai gali pakeisti aplinkos kontrolę?

A: Ne. Koregavimo metodai pagerina duomenų palyginimą, tačiau jie negali kompensuoti nestabilių bandymo sąlygų. Kai tik įmanoma, aplinkos sąlygos bandymo metu turi neviršyti rekomenduojamų ribų.

K: Kokia informacija apie aplinką visada turi būti registruojama?

A: Užrašykite bent aplinkos temperatūrą, santykinę drėgmę, atmosferos slėgį, bandymo vietą ir bandymo laiką. Šios vertės yra būtinos interpretuojant rezultatus ir lyginant būsimus matavimus.

Kl .: kaip dažnai reikia atnaujinti aplinkos korekcijos koeficientus?

A: Kai aplinkos sąlygos labai pasikeičia bandymo metu. Šiuolaikiniai skaitmeniniai prietaisai gali automatiškai atnaujinti korekcijos skaičiavimus, naudojant realaus laiko aplinkos matavimus.

Išvada

Kiekvienas aukštos įtampos bandymas yra labai paveiktas aplinkos veiksnių. Temperatūra, drėgmė, oro slėgis ir oro tankis kartu keičia izoliacijos savybes ir pakeičia neapdorotus matavimo duomenis. Be nuolatinio aplinkos stebėjimo ir standartizuoto korekcijos apdorojimo, net gerai sukalibruoti bandymo prietaisai pateiks duomenis, kurių negalima tiksliai palyginti skirtingose ​​vietose ir priežiūros cikluose.

Ilgametė lauko praktika įrodo, kad tiksli aukštos įtampos patikra priklauso ne tik nuo techninių žinių. Standartizuotos darbo eigos, stabili bandymo aplinka, pilnas duomenų registravimas ir nuosekli taisymo programa atlieka pagrindinius vaidmenis. Šios praktikos suderinimas su kvalifikuota bandymo įranga padeda tinklų operatoriams, įrangos gamintojams ir pramonės įmonėms padidinti bandymų tikslumą, optimizuoti numatomas priežiūros sistemas ir priimti mokslinius ilgalaikius sprendimus dėl svarbiausio elektros turto patikimumo.