книги из ГПНТБ / Сви П.М. Контроль высоковольтной изоляции методом частичных разрядов

Дефектоскопия на линиях с деревянными опорами без

ду того что такие измерения требуют значительного опы­ та, их рекомендуется проводить лишь послещсвоения де­ фектоскопии на линиях с металлическими опорами.

Измерения на линиях должны производиться в сухую погоду, не ранее, чем через двое суток после дождя. Пе­ риод измерений — лето — осень до наступления дождей; возможно производство измерений зимой при отрица­ тельных температурах.

При измерениях электромагнитным щупом последний прикладывается на уровне 1—1,5 м от земли к проводу заземления или к углу стойки металлической опоры. Как правило, измерения должны вестись со щупом на 1,5— 2 Мгц. Щуп на 8—10 Мгц следует применять в случае больших помех, а также для накопления данных изме­ рений в этой области частот.

Ввиду направленного действия щупа им можно поль­ зоваться для пеленгации источника мощных разрядов. Для этого необходимо отойти с дефектоскопом от пред­ полагаемого источника разрядов на расстояние, при ко­ тором еще прослушиваются разряды (чем дальше, тем лучше, но не ближе 8—10 л-t). Затем, изменяя ориента­ цию щупа в пространстве, добиваются получения макси­ мальной громкости и наибольшего отклонения стрелки

ся дефектоскоп в другое место и производя аналогичным образом пеленгацию, можно по пересечению двух полу­ ченных пеленгов установить местонахождение источника излучения.

У каждой опоры контролируемой линии измеряются максимальный уровень (амплитуда) разрядов, а также основной уровень (уровень помех от короны в периоды отсутствия разрядов). При применении специальных де­ фектоскопов измеряется также частота следования им­ пульсов с амплитудой, превышающей 0,7 максимальной для данной опоры. В сложных для анализа случаях должна сниматься вся кривая распределения импульсов по амплитудам (для амплитуд 1,0; 0,8; 0,6 и 0,4 от ма­ ксимальной) .

т

Результаты и условия измерений (погода, наличие параллельных линий, тип опор и т. п.) и заключение о характере разрядов заносятся в специальный журнал для последующего анализа. Бракуется изоляция опор, у которых измерен уровень разрядов, .превышающий уро­ вень разрядов у соседних аналогичных опор этой же ли­ нии (в 1,5—2 раза), или установлено наличие серий раз­ рядов (отмечены значительные броски стрелки дефекто­ скопа). Кроме того, браковочными нормативами явля­ ются повышенная вдвое или больше частота следования импульсов разрядов или практически неизмененные по­ казания прибора при снятии кривой распределения им­ пульсов по амплитудам (показатель наличия источника устойчивого разряда).

Чтобы не допустить ошибок при отбраковке, необхо­ димо имёть четкое представление о процессах, происхо­ дящих на линии, источниках помех и об особенностях протекания разрядов в дефектных изоляторах. При сла­ бом коронировании линии в телефонах прослушивается лишь легкое шипение; при коронировании средней интен­ сивности (линии ПО—220 кв в хорошую погоду) от боль­ шого количества разрядов различных амплитуд слышен устойчивый рокочущий шум; при сильном короннровании на значительно возросший шум накладываются хао­ тически возникающие трески большой интенсивности.

Разряды в дефектном изоляторе могут проявляться или как сильное коронирование (с более высокой ампли­ тудой, чем у аналогичных опор без дефектных изолято­ ров), или в виде отдельных серий импульсов примерно одной амплитуды, прослушиваемых как серии резких щелчков. Как было сказано выше, помехи от разрядов могут распространяться вдоль линии; при интенсивных разрядах возможно влияние на соседние линии, если они

•проходят общим коридором. Если на подстанции имеется дефектная изоляция, то на первых трех—пяти опорах будут отмечены разряды.

Сильные порывы ветра, раскачивая гирлянды, мо­ гут вызвать разряды в местах сочленения изоляторов. Эти разряды прослушиваются в виде отдельных непе­ риодических тресков, совпадающих с порывами ветра.

Дефектоскоп может реагировать на удаленные гро­ зовые разряды. Эти разряды легко отличаются по спе­ цифическому характеру звука в телефонах, Одиночные

61

редкие непериодические импульсы могут быть следст­ вием различных коммутационных переключений в сети и их учитывать не следует.

Кроме дефектных изоляторов, источниками разрядов, регистрируемых дефектоскопом, могут быть следующие очевидные причины: плохие контакты в цепи заземления, інабросы, торчащие длинные концы проводов (в соедини­ телях), оборванные жилы провода и т. п.

При подготовке линии к переводу на контроль изоля­ ции дефектоскопом указанные дефекты должны быть устранены. Резкое уменьшение основного уровня разря­ дов, измеренного у опоры линии с тросом, является сви­ детельством плохого состояния заземления этой опоры. В случае обнаружения таких опор их заземление сле­ дует проверить и улучшить. Для облегчения анализа по­ лученных данных следует строить кривые измерений уровня разрядов вдоль линии.

На график наносятся амплитуды разрядов — сплош­ ная линия (величина максимального отброса стрелки прибора), значение основного уровня—-пунктирная ли­ ния (при отсутствии разрядов), а также замечания ис­ пытателя. Кроме того, при наличии специального дефек­ тоскопа записывается частота следования импульсов с амплитудой, превышающей 0,7 максимальной (Fqj).

Следует иметь в виду, что для обнаружения изоля­ торов со сравнительно поздней стадией развития дефек­ та необходим тщательный анализ результатов измерений

сучетом вышеприведенных данных, ибо разряды в та­ ких изоляторах имеют малую амплитуду, сопоставимую

самплитудой импульсов помех от короны.

Вслучае, если в дефектном изоляторе происходят разряды с амплитудой порядка 3—4 кв, его обнаружение

не представляет затруднений и может быть произведе­ но по высокому уровню измеренных импульсов.

в. Обнаружение опоры с нулевыми изоляторами

Термином «нулевые» мы будем называть дефектные изоляторы со столь малым сопротивлением, что падение напряжения на «их практически отсутствует. В таких изоляторах частичных разрядов быть не может. В прак­ тике эксплуатации нулевыми называют изоляторы, на­ пряжение на которых упало ниже 2,5 кв и поэтому при наложении на них контрольной штанги разряда в -искра-

62

вом промежутке не происходит. Однако в ряде таких изоляторов могут иметь место частичные разряды.

Нулевой изолятор из-за отсутствия в нем частичных разрядов принципиально не может быть обнаружен ме­ тодом высокочастотной дефектоскопии. Однако, если в одной гирлянде будет значительное количество нуле­ вых изоляторов, то на оставшихся полноценных элемен­ тах гирлянды возникнут интенсивные поверхностные разряды, которые дадут повышенные показания дефек­ тоскопа, и, таким образом, опора с нулевыми изолятора­ ми в гирлянде может быть обнаружена.

Для того чтобы на полноценном изоляторе возникли интенсивные поверхностные разряды, к нему должно быть приложено напряжение не ниже чем 25 кв. Однако обнаружить эти разряды при помощи измерений высоко­ частотным дефектоскопом можно только лишь в усло­ виях достаточно низкого уровня помех. И чем выше уровень помех, тем большее количество нулевых изоля­ торов должно быть в гирлянде для того, чтобы была об­ наружена опора с такой гирляндой. Можно считать, что при наличии низкого уровня помех от короны дефекто­ скопом может быть выявлена опора, в одной из гирлянд которой осталось не более половины полноценных изо­ ляторов. Поэтому методика высокочастотной дефекто­ скопии должна базироваться на выявлении дефектных изоляторов в период, когда в них происходят интенсив­ ные разряды.

г. Примеры оценки результатов измерений

П р и м е р 1. Линия ПО кв, одна цепь, опоры метал­ лические с одним тросом (рис. 3-20а). Как показывает рисунок, на опорах А39, АУ44, П45 и П46 наблюдается повышенный уровень разрядов, броски стрелки прибора и повышенное число разрядов в секунду, причем на трех опорах (АУ44, П45 и П46) характер разряда одни и тот же. Можно предположить, что источник разряда нахо­ дится на опоре П45, а на других опорах — влияние это­ го разряда; однако на опоре АУ44 уровень разрядов до­ статочно высок и поэтому изоляцию ее следует прове­ рить.

Окончательно бракуются опоры А39, АУ44 и П45. Проверкой установлено наличие дефектных изоляторов на онорах А39 и П45.

63

Рис, 3-20д.

П р и м е р 2. Линия 220 кв, одна цепь, опоры метал­ лические под тросом (рис. 3-206).

Из-за повышенного уровня разрядов следует забрако­ вать опоры А342 и П343; прослушивание у опоры П343 не указывает на возможность влияний со стороны опо­ ры А342, ибо характер разрядов здесь другой.

Окончательно бракуются опоры А342 и П343. Провер­ кой обнаружен дефектный изолятор на опоре А342. Источник інесколько повышенного уровня другой опоры не обнаружен; возможно, что сопротивление заземления этой опоры снижено относительно сопротивления сосед­ них опор и поэтому на этой опоре измерен повышенный уровень разрядов от короны.

66

іВ данном случае правильная отбраковка возможна лишь при учете всех результатов измерений. Разряды особенно большой интенсивности позволяют отбраковать лишь опору 1888. Кривая, распределения импульсов раз­ рядов по амплитудам на опоре 1888 (рис. 3-21) показы­ вает, что здесь имеется один источник непрерывных раз­ рядов с частотой следования 50 ими/сек; амплитуда этих разрядов более чем в 2 раза превышает амплитуду импульсов от короны (показания прибора, измеряющего частоту следования импульсов, растут лишь при сниже­ нии амплитуды, ниже 0,4 от максимальной). Для срав-

Рис. 3-21. Распределение разрядов по амплитудам у опор линии 400 кв.

нения на этом же рисунке приведена кривая для импуль­ сов от короны, снятая у опоры 1887 без дефектных изо­ ляторов.

По результатам измерений на частоте 8 Мгц уверенно бракуется опора 1890 (см. рис. 3-20д). Однако ограни­ читься измерением лишь на этой частоте было бы не­ правильным: тогда опора 1893 не была бы забракована. В то же время эта опора четко бракуется по результа­ там измерений на частоте 2 Мгц.

Следует обратить внимание на результаты измере­ ний у опор 1891 и 1892. На этих опорах нет ни одного изолятора, в котором происходили бы разряды с боль­ шой амплитудой. И только при измерении на 8 Мгц можно обнаружить наличие разрядов с повышенной час­ тотой следования (Код). Очевидно, что на частоте 2 Мгц эти разряды не обнаружены, так как их амплитуда мно­ го меньше амплитуды импульсов помех от короны. Мож­ но предположить, что в данном случае мы имеем дело

68

или с изоляторами, находящимися' иа поздней стадии развития дефекта (с малым разрядным напряжением), или с нулевыми изоляторами. 8 последнем случае дефек­ тоскоп реагировал бы на усиленные поверхностные раз­ ряды на полноценных изоляторах гирлянды. Окончатель­ но бракуются опоры 1888; 1890; 1891; 1892 и 1893.

Сравнение с результатами-проверки штангой (табл. 3-2) показывает, что пропущена опора. 1895 с одним де­ фектным изолятором. Данные этого примера показы­ вают, что методика дефектоскопии линейной изоляции позволяет достаточно легко выявлять изоляторы, нахо­ дящиеся в ранней стадии развития дефекта (таков изо­ лятор на опоре 1888). Выявление даже большого коли­ чества изоляторов, находящихся на поздней стадии раз­ вития дефекта (как, например, на опорах 1891 и 1892), требует высокой квалификации персонала.

д. Определение дефектного изолятора на опоре

Высокочастотным дефектоскопом может быть обна­ ружена лишь опора- с дефектным изолятором, а дефект­ ный изолятор должен быть выявлен каким-либо другим методом. Определение гирлянды с дефектным изолято­ ром и самого изолятора в гирлянде взаимосвязано, и ме­ тодика их определения имеет существенное значение.

Следует иметь в виду, что линейная штанга и дефек­ тоскоп плохо совместимы для одновременного контроля изоляторов, так как выявляют изоляторы, находящиеся на разных стадиях развития дефекта. Дефектоскоп наи­ лучшим образом реагирует на разряды в изоляторах с начальной стадией развития дефекта, при которой ве­ лико разрядное напряжение. При этом величина падения

69

напряжения на изоляторе также достаточно высока и

взначительном количестве случаев не отличается суще­ ственно от нормального распределения напряжения. Та­ кие изоляторы измерительными штангами практически не выявляются.

При измерениях штангами с переменным искровым промежутком бракуются изоляторы, напряжение на ко­ торых упало вдвое. Следовательно, такимиТптамгами бу­ дут обнаружены лишь те изоляторы, уровень разрядов

вкоторых, измеренный дефектоскопом, будет вдвое ниже максимально возможного. Вероятность обнаружения де­ фектоскопом опоры с таким излятором часто мала из-за значительного уровня помех от короны.

Штангой с постоянным искровым промежутком вы­ является еще меньше изоляторов, разряды в которых об­ наружены дефектоскопом. іВ этом случае не выявляются изоляторы, напряжение на которых выше 2,5—3 кв, т. е. не обнаруживаются именно те изоляторы, в которых мо­ гут быть разряды.

Существует еще одно различие в методике контроля линейной изоляции дефектоскопом и штангой. Сопротив­ ление дефектных изоляторов со сквозными трещинами сильно зависит от влажности. При дожде в' трещины по­ падает вода II напряжение на изоляторе резко падает: изолятор становится нулевым, и разряды в нем прекра­ щаются. В сухую погоду сопротивление изолятора воз­ растает и в нем опять возникают разряды. Такие изоля­ торы в сухую погоду обнаруживаются дефектоскопом, но плохо выявляются штангой; наоборот, в сырую пого­ ду, после дождей — наиболее благоприятное время для отбраковки штангой.

Приведенные выше соображения поясняются табл. 3-3, в которой приведены результаты измерений ЦВЛ Мосэнерго на опытном участке линии ПО кв. В гирлян­ ды на ряде опор этого участка были поставлены изоля­ торы с дефектами (трещинами).

Данные таблицы показывают, что, как правило, вы­ сокий уровень разрядов бывает в случае, когда напря­ жение на дефектном изоляторе почти не снизилось. По­ этому, когда на.изоляторах опор П63, П58 и П67 проис­ ходили частичные разряды, которые четко выявлялись дефектоскопом, штангой дефектные изоляторы не всегда обнаруживались; наоборот, когда дефектные изоляторы

70