UHF диагностикa частичных разрядов в высоковольтных распределительных устройствах с газовой изоляцией (GIS)

Ухудшение качества изоляции высоковольтного оборудования вызывает появление частичных разрядов (ЧР), которые, в свою очередь, приводят к повреждению оборудования. ЧР могут становиться причиной разрушения изоляции, возникновения коротких замыканий, выхода из строя дорогостоящего оборудования. Повреждение оборудования может повлечь за собой крупные экономические потери, связанные с недоотпуском электроэнергии и ремонтом оборудования и даже человеческие жертвы. Именно по этим причинам важно своевременно обнаруживать ЧР и производить их локализацию. В некоторых ситуациях это сделать непросто, например, в комплектных распределительных устройствах с элегазовой изоляцией (КРУЭ).

ЧР ускоряют электроны, которые изменяют молекулярную структуру элегаза. Это приводит к появлению свободных радикалов и химически нестабильных продуктов, которые ускоряют разрушение оборудования. Кроме того, ЧР меняют характеристики элегаза, причем сильный нагрев является причиной появления токсичных соединений, которые могут нанести серьезный вред здоровью людей.

В настоящее время диагностика ЧР в КРУЭ проводится только на этапе установки и ввода в эксплуатацию оборудования. Поэтому примерно 30% аварий КРУЭ происходят из-за развития скрытых дефектов, которые не были обнаружены в процессе эксплуатации. Сейчас существуют системы непрерывного мониторинга ЧР, а так же приборы, позволяющие проводить периодические измерения ЧР, например, Kronos Spot Tester от английской компании HVPD.

Компания HVPD в 2019 году представила новое решение, предназначенное для обнаружения частичных разрядов ещё на более ранних стадиях, чем это позволяют существующие системы. Это решение включает UHF (ультравысокочасточный) конвертер и датчик для установки на изоляционный барьер.

UHF конвертер –  это новое дополнительное оборудование для использования с портативным многофункциональным тестером частичных разрядов HVPD Kronos Spot Tester. К конвертеру подключается барьерный датчик, способный улавливать ультравысокочастотные сигналы 300-2000 МГц.  Такая система позволяет обнаруживать частичные разряды в распределительных устройствах высокого и сверхвысокого напряжения с газовой изоляцией (GIS), при этом тесты могут проводиться «под нагрузкой» без необходимости отключения оборудования.

Таким образом, чтобы поддерживать  высоковольтное оборудование в рабочем состоянии и минимизировать риск возникновения аварий, рекомендуется осуществлять контроль ЧР, который может осуществляться по-разному:

1. Частые тесты или постоянный мониторинг ЧР. Должны проводиться первые три года после ввода оборудования в эксплуатацию

2. Диагностика и мониторинг ЧР.  Должны проводиться после каждого ремонта или профилактики, чтобы убедиться в эффективности проведенных ремонтных работ

3. Постоянная диагностика и мониторинг ЧР.  Желательна в течение всего срока службы оборудования, с особым внимание следует относиться к оборудованию,  срок службы которого подходит к концу.

Отметим, что все описанные методы диагностики ЧР требуют непрерывной оценки целостности изоляции на протяжении всего срока службы оборудования.