Андрей Смирнов
Время чтения: ~6 мин.
Просмотров: 0

Обзор современного состояния технологий измерения чр в высоковольтной кабельной арматуре на переменном токе

ЧТО ТАКОЕ ЧР

ЧР — это разряды в изоляционной системе, которые происходят без контакта с электродами (ВВ и заземлённым). Соответственно ЧР разрушают материал изоляции локально и уменьшают срок жизни КА в целом . В отличие от бумажно-масляной изоляции, которая обладает определённой стойкостью к ЧР, изоляционные материалы с твёрдой структурой, такие, как СПЭ, этилен-пропиленовая резина (ЭПР), силиконовая резина (СР) и т.д., совсем не допускают ЧР.

Одним из необходимых условий для возникновения ЧР (кроме образования лавинообразного потока свободных электронов) является электрическое поле внутри или снаружи КА. Обычно в КА напряжённость электрического поля (НЭП) ниже уровня критической величины (как результат применения соответстующих систем выравнивания НЭП (ВНЭП) . Для того чтобы зажечь и затем продолжить процесс разряда, необходимо превысить уровень пробоя соответствующего изоляционного материала. Уровни пробоев изоляционных материалов (на частоте 50 Гц), наиболее часто применяемых в КА, приведены ниже , кВ/мм:

  • воздух 2,7;
  • силиконовое масло 12;
  • СПЭ 18;
  • ЭПР 12;
  • СР 15;
  • элегаз 8,9;
  • эпоксидная смола 50.

Здесь нужно принимать во внимание то, что указанные величины применимы для длительной работы, а не для кратковременных воздействий или импульсов. В качестве примера приведём рис

1, который показывает изоляционный материал с воздушным включением (возможно, как результат некачественного изготовления). Электрическая схема замещения будет включать ёмкость С3, представляющую весь изоляционный материал, ёмкость С2 — материал выше и ниже пустоты и ёмкость С1 — собственно пустота. Напряжение сети UP подаётся на весь материал. Следовательно, в случае изоляции без пустот всё напряжение распределяется на ёмкости С3. Когда же есть воздушое включение, напряжение будет перераспределяться между С2 и С1. В этом случае очень сложно предположить, как будет перераспределяться напряжение, так как в целом не определены многие параметры этого включения: размер, свойства материала, расположение и соответственно ёмкость .

Рис. 1. Схема замещения, представляющая воздушное включение в изоляции

При превышении падения напряжения в воздушном включении U10(t) уровня пробоя UZ и наличия свободных электронов в воздушном включении начинается разряд в течение наносекунд. Как следствие — напряжение разряда U1(t) принимает пилообразную форму и инициирует ток IP(t) в схеме замещения. Этот процесс реверсивный. Для определения ЧР ток IP(t) измеряется в отношении к UP(t). Анализируя расположение, амплитуду, время и форму кривой тока, возможно сделать заключение о характере повреждения, которое вызывается ЧР. Это даёт возможность оценить, с некоторыми ограничениями, состояние существующей изоляции (рис. 2).

Рис. 2. Распределение напряжения и тока в схеме замещения

Как можно увидеть на рис. 1, устройство для измерения ЧР имеет доступ только к внешним точкам подключения. Внутренняя ёмкость С3 изоляционной системы известна, а других внутренних ёмкостей нет. Следовательно, ток в точке подключения является результирующим и почти соответствует в каком-то отношении реальному току в повреждённом участке внутри изоляционной системы. Поэтому измерение ЧР всегда опосредовано, и оно не измеряет ток в повреждённом участке напрямую, а значит, результат измерения разрядов в пК не является прямым измерением носителя разряда и не предполагает простого (хорошего/плохого) заключения о нём.

ИЗМЕРЕНИЯ НА ЧАСТОТЕ 0,1 ГЦ (VLF)

Для измерения ЧР на частоте 0,1 Гц применяются две стандартные формы напряжения: синусоидальная и прямоугольная. Благодаря низкой частоте зарядный ток для испытания образца снижается и соответственно мощность испытательной установки также уменьшается, а значит, и её стоимость по сравнению со стандартным оборудованием уменьшается (рис. 5).

Рис. 5. Испытательная установка для измерения ЧР на частоте 0,1 Гц

В сравнении с частотой 50 Гц повторение ЧР на частоте 0,1 Гц меньше, так как меньше переходов напряжения через 0 . Следовательно, этот параметр нельзя сравнивать с аналогичным при испытаниях на стандартной частоте

Более того, особое внимание нужно уделять ВВ КА с системой ВНЭП, основанной на материалах с нелинейными характеристиками, в отличие от геометрической системы ВНЭП. Указанные материалы будут работать по-другому на пониженной частоте

Поэтому результаты испытаний могут быть неудовлетворительными, а КА на самом деле работоспособна.

ПЛАВАЮЩИЕ ЧАСТИЦЫ В ИЗОЛЯЦИИ

Плавающие частицы обычно могут появиться в газовой изоляции (например, элегаз или азот).

В этом газовом объёме возможны проводящие частицы, которые заряжаются электрическим полем. Соответственно эти частицы находятся не под определённым напряжением, их потенциал меняется со временем.

Типовой график ЧР при плавающих частицах показан на рис. 15. Это зоны с одной амплитудой, которые перемещаются и не фиксированы относительно определённой фазы. С увеличением напряжения амплитуда не увеличивается, но зоны ЧР появляются чаще.

Рис. 15. Образец типового графика ЧР при плавающих частицах

В ВВ КА такие ЧР могут быть найдены только в газонаполненных муфтах, например, в ответви-тельной муфте или в концевой наружной установки (рис. 16).

Рис. 16. Типичные места для ЧР при плавающих частицах на ВВ соединительной муфте

МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ НА ЧАСТОТЕ 50 ГЦ

В настоящее время измерения ЧР на частоте 50 Гц наиболее распространены. Причина в том, что по этой методике нет разницы между испытательным напряжением и рабочим действующим напряжением и, следовательно, физические эффекты получаются одними и теми же. Но для силовых ВВ КЛ и КА эта методика имеет недостатки, т.к. требует большой мощности питания из-за высокой ёмкости КЛ. Только при испытаниях в стационарной лаборатории этот вопрос может быть решён. При испытаниях КЛ большой длины, например, приёмо-сдаточные испытания в полевых условиях, эта методика ограничивается определённой длиной КЛ и всегда требует большегрузных автомобилей для перевозки испытательного оборудования, включая ВВ трансформаторы.

Рис. 3 показывает простую установку, которая включает только трансформатор, делитель напряжения сигнала ЧР и объект испытания.

Рис. 3. Установка измерений ЧР на частоте 50 Гц

МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ ЧР СИСТЕМОЙ OWTS

Система OWTS (Oscilating Wave Test System) основана на комбинации ВВ выключателя с резонансной цепочкой (индуктивность и ёмкость) . В этом случае силовой кабель заряжается постоянным напряжением и постепенно разряжается. Благодаря индуктивному и ёмкостному элементам, которыми являются КЛ и сама КА, в цепи появляется затухающее резонансное напряжение (рис. 6). Эта методика применялась ранее для среднего класса напряжения, а теперь она всё больше и больше распространяется на высоком напряжении .

Рис. 6. Установка для измерений ЧР системой OWTS

С технической точки зрения эта методика имеет преимущество в том, что изначально она питается постоянным током, который затем трансформируется в переменный и прикладывается к КА только на короткий промежуток времени. Соответственно нет необходимости заряжать большую ёмкость на длительное время, и поэтому размер и выходная мощность снижены. В дополнение к этому период осциллирующего напряжения длится всего сотни миллисекунд и ограничивает стресс на кабель и кабельную арматуру.

Почему невозможно отправить сообщение

У сайта знакомств есть функция, которая позволяет блокировать неинтересных собеседников прямо в чате. То есть, если получатель захотел прекратить общение – может удалить как другого человека из симпатий, так и полностью очистить переписку.

Другие причины, почему не отправляется:

  • неподтвержденный адрес электронной почты или номер телефона;
  • в профиле отсутствуют фотографии;
  • страница заблокирована за спам;
  • проблемы с подключением к Интернету.

При регистрации пользователи указывают адрес почты или номер телефона. Это необходимо для восстановления учетных данных, если страница была удалена. Нужно для сброса пароля и подключения социальных сетей. Система настоятельно требует, чтобы все участники сайта знакомств указывали хотя бы один из способов подтверждения личности.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации