logo logo

Инфракрасное диагностирование разрядников

Инфракрасное диагностирование вентильных разрядников и нелинейные ограничители перенапряжений.
Высоковольтные вентильные разрядники и нелинейные ограничители перенапряжений являются основным средством защиты изоляции силового электрооборудования электроустановок от грозовых и коммутационных перенапряжений.
Вентильный разрядник состоит из одного или нескольких элементов (см. рис. 1а, б), каждый из которых содержит рабочие сопротивления 3, блоки искровых промежутков 4 и шунтирующие сопротивления 2, которые обеспечивают равномерное деление напряжения между искровыми промежутками. Все эти элементы заключены в ребристый фарфоровый кожух 1, обеспечивающий прочность и герметичность конструкции. Рабочие и шунтирующие сопротивления выполнены из вилита или тервита (разновидности карборунда — SiC) и являются нелинейными, что и обеспечивает защитные свойства разрядника; блоки искровых промежутков предназначены для отделения рабочих сопротивлений от токоведущих частей защищаемой электроустановки в нормальном режиме ее работы во избежание перегрева рабочих сопротивлений. При возникновении перенапряжения, искровые промежутки пробиваются, подключая нелинейные рабочие сопротивления параллельно изоляции электроустановки, обеспечивая ее защиту; после исчезновения перенапряжения они гасят дугу сопровождающего тока и автоматически отключают рабочие сопротивления, переводя разрядник в дежурный режим. Блоки искровых промежутков могут размещаться либо посередине элемента разрядника (рабочие сопротивления при этом размещаются по краям), либо по краям элемента (рабочие сопротивления при этом размещаются посередине), либо только с одного края. На рис. 1б изображен первый из этих вариантов.
В настоящее время, для выявления дефектов и поддержания разрядников в работоспособном состоянии, заводскими и эксплуатационными НД предусматриваются следующие виды диагностики разрядников в эксплуатации:

  1. измерение сопротивления элементов разрядника мегаомметром;
  2. измерение тока утечки элементов разрядника при приложении к нему повышенного выпрямленного напряжения нормированной величины от постороннего источника;
  3. определение пробивного напряжения искровых промежутков разрядника;
  4. измерение тока утечки разрядника под рабочим напряжением.

В совокупности, первых два вида диагностики позволяют уверенно выявлять возникающие в эксплуатации дефекты элементов разрядника, однако они имеют существенный недостаток — для выполнения диагностики необходим вывод разрядника из работы, что не всегда возможно по режимным соображениям, затрудняет проведение диагностики разрядника достаточно часто и, в конечном итоге, снижает эффективность диагностики в целом. Кроме того, эти виды диагностики достаточно трудоемки, особенно на многоэлементных разрядниках с номинальным напряжением 330 кВ и выше (требуются длинные штанги либо телескопическая вышка для подключения измерительных высоковольтных проводников, необходимо применять специальные организационные и технические мероприятия для обеспечения электробезопасности персонала, производящего работы, требуется посторонний источник высокого выпрямленного напряжения и т. д.).
Диагностика же разрядника путем измерения тока утечки через него под рабочим напряжением, как показала практика, не является достаточно чувствительным и достоверным методом, тем более, что ее проведение требует предварительного монтажа дополнительных устройств в цепи заземления разрядника и принятия специальных мер для обеспечения безопасности персонала, производящего измерения.

Наиболее типичными и распространенными в эксплуатации дефектами разрядников являются:
потеря элементом герметичности (при этом происходит увлажнение внутренней поверхности фарфорового кожуха, рабочих и шунтирующих сопротивлений, других элементов конструкции разрядника и шунтирование его элемента пленкой влаги и окислов. Характеристики разрядника нарушаются, а при увлажнении 2-х и более элементов одной фазы (в многоэлементных разрядниках) и единственного элемента (в одноэлементных разрядниках напряжением до 35 кВ) возможно перекрытие разрядника при рабочем напряжении, его разрушение током к.з. и другие неприятные последствия);

  1. обрывы шунтирующих сопротивлений (возникают при резких перепадах температуры окружающей среды и механических воздействиях при монтаже и ремонтах разрядника (карборунд хрупок), вследствие чего характеристики и нормальная работа разрядника также нарушаются (нарушается равномерное распределение напряжения по элементам) Признаками исправного состояния вентильного разрядника являются:
  2. одинаковый нагрев элементов разрядника в местах расположения шунтирующих резисторов во всех фазах;
  3. распределение температуры по элементам разрядника практически одинаково во всех его фазах — в пределах отдельной фазы она изменяется в диапазоне 0,5—5°С (в зависимости от количества элементов в фазе разрядника), для многоэлементных разрядников может наблюдаться плавное снижение температуры шунтирующих резисторов элементов, начиная с верхнего или второго сверху.

электрическая схема элемента разрядника
а) электрическая схема элемента

Метки материала: , ,

Похожие материалы:

Страниц: 1 2 3 4

bottom