Gli arretrati di sovratensione, poiché i dispositivi di protezione da sovratensione critici nei sistemi di alimentazione, si basano fortemente sulle prestazioni dei loro dischi di valvola per garantire l'affidabilità. I dischi delle valvole di ossido di zinco (ZnO) possono sperimentare un degrado delle caratteristiche non lineari a causa dell'invecchiamento o dell'ingresso di umidità durante il funzionamento a lungo termine, portando alla frequenza di potenza seguire la perdita di controllo, in fuga termica o persino esplosioni. Questa sezione valuta sistematicamente i metodi di valutazione del rischio da tre dimensioni: meccanismi di fallimento, tecniche di rilevamento e ottimizzazione operativa.
1. Analisi della modalità di errore
I dischi di valvole ZnO derivano le loro proprietà non lineari dagli strati limite di grano composti da grani ZnO e additivi come Bi₂o₃. Durante l'invecchiamento, la decomposizione chimica di questi strati sotto lo stress del campo elettrico e l'erosione ambientale aumenta i percorsi della corrente di perdita. I dati sperimentali mostrano che quando il componente resistivo della corrente di perdita supera {{0}}. 3 mA (per apparecchiature 35 kV), la resistività al limite del grano può diminuire del 50%. Se il calore di Joule generato dalla frequenza di potenza segue la corrente supera la capacità di dissipazione del calore (soglia tipica: 200 W\/kg), si verifica la fuga termica. Ad esempio, l'ingresso di umidità in un arresto di sottostazioni da 500 kV ha causato l'aumento della corrente resistiva a 0,8 mA, innescando un aumento della temperatura a 380 gradi entro 2 ore e la successiva rottura della boccola.
2. Indicatori di rilevamento dei tasti
Monitoraggio della corrente di perdita
Usa analisi armonica per isolare i componenti resistivi dalla corrente totale. Per IEEE C62.11, avvia ispezioni di smontaggio quando:
Corrente totale> 1 Ma (per maggiore o uguale a 110 kV apparecchiature)
Componente resistivo> 0. 3 mA
Caso di studio: un parco eolico offshore ha rilevato un aumento di corrente resistiva da {{0}}. 15 mA a 0,32 Ma per 18 mesi tramite monitoraggio online. Lo smontaggio ha rivelato uno strato igroscopico spesso 3 mm sui bordi del disco delle valvole.
Diagnosi della termografia a infrarossi
Imagers termici ad alta risoluzione (meno o uguali a 0. 05 gradi) identificano le differenze di temperatura di fase. Il riscaldamento anormale è contrassegnato quando:
Differenza di fase> 1,5 gradi
Temperatura assoluta> 60 gradi (a 40 gradi ambientali)
Caso di studio: una sottostazione in un'area ad alta luce ha rilevato il riscaldamento localizzato a 72 gradi in una flangia, impedendo un cortometraggio del bus attraverso una sostituzione tempestiva.
Test di tensione di riferimento CC
Per DL/T 596, apply 1 mA DC current. A >Il calo del 10% in U1Ma (ad es. Da 30 kV a 27 kV) indica un grave degrado del confine del grano. Un impianto chimico ha rilevato un declino U1MA del 12%, rivelando crepe radiali sui dischi delle valvole.
Verifica di integrità di sigillatura
For nitrogen-filled arresters, measure annual pressure decay. Seal failure is confirmed if pressure drops >5%\/anno (ad esempio, da 0. 25 MPA a 0. 237 MPA). Una sottostazione tibetana ha osservato una perdita dell'8% a causa della fragilità della tenuta a bassa temperatura, causando condensazione interna.
3. Ottimizzazione operativa del ciclo di vita
Manutenzione preventiva
Calibrare i sistemi di monitoraggio online con precisione ± 2% prima delle stagioni di temporale.
Pulisci alloggiamenti compositi per mantenere la densità di deposito non solubile (NSDD) inferiore o uguale a 0. 05 mg\/cm².
Adattamenti ambientali
Nelle zone costiere:
Installare capannoni di gomma silicone (distanza di scricchiolio maggiore o uguale a 31 mm\/kV).
Applicare rivestimenti trimestrali RTV-II per ridurre la corrosione del sale del 70%.
Caso di studio: il progetto di Zhoushan Islands ha ripristinato l'idrofobicità da HC4 a HC6 usando questo approccio.
Diagnostica intelligente
Distribuisci analizzatori di corrente resistiva basati su Calcolo di EDGE con trasmissione di Lorawan.
Trainrà i modelli LSTM su dati storici per un errore inferiore o uguale al 10% nelle restanti previsioni sulla durata della vita.
Tecnologie chiave per il rilevamento e la mitigazione della contaminazione delle particelle nell'attrezzatura GIS
Switchgear isolati a gas (GIS), con il suo design compatto e un'elevata concentrazione di campo elettrico, i rischi per le particelle metalliche su scala micron che causano scarico parziale (PD) o flashover. CIGRE riporta che il 30% dei guasti GIS globali deriva da detriti di installazione o particelle operative. Di seguito è riportato un'analisi dei meccanismi di pericolo, dei metodi di rilevamento e delle strategie di controllo.
1. Dinamica delle particelle e pericoli
Le particelle metalliche (ad es., In alluminio o rame placcato in argento) migrano sotto campi elettrici CA tramite forze di Coulomb. Le particelle maggiori o uguali a 0. 3 mm in 126 kV GIS possono distorcere i campi locali a 15 kV\/mm (superando la resistenza di SF₆ di 10 kV\/mm). Caso di studio: un frammento di alluminio da 1,2 mm in una stazione di convertitore ha causato flashover di buste di fase B dopo 3 mesi, con conseguenti perdite dirette di 2 milioni di ¥.
2. Tecnologie di rilevamento multimodale
Rilevamento PD di frequenza ultra-alta (UHF)
Utilizzare sensori da 300–1500 MHz per rilevare segnali PD a partire da 1 PC.