Những người bắt giữ đột biến, vì các thiết bị bảo vệ quá điện áp quan trọng trong các hệ thống điện, phụ thuộc rất nhiều vào hiệu suất của đĩa van của họ để đảm bảo độ tin cậy. Các đĩa van oxit kẽm (ZnO) có thể bị suy giảm trong các đặc điểm phi tuyến do sự lão hóa hoặc ẩm ướt trong quá trình vận hành lâu dài, dẫn đến tần số điện sau khi mất kiểm soát, chạy nhiệt hoặc thậm chí là nổ. Phần này đánh giá một cách có hệ thống các phương pháp đánh giá rủi ro từ ba chiều: cơ chế thất bại, kỹ thuật phát hiện và tối ưu hóa hoạt động.
1. Phân tích chế độ thất bại
Các đĩa van ZnO lấy các đặc tính phi tuyến của chúng từ các lớp ranh giới hạt bao gồm các hạt ZnO và các chất phụ gia như bi₂o₃. Trong quá trình lão hóa, sự phân hủy hóa học của các lớp này dưới căng thẳng điện trường và xói mòn môi trường làm tăng các đường dẫn hiện tại rò rỉ. Dữ liệu thử nghiệm cho thấy rằng khi thành phần điện trở của dòng điện rò rỉ vượt quá {{0}}. 3 Ma (đối với thiết bị 35 kV), điện trở suất ranh giới hạt có thể giảm 50%. Nếu nhiệt Joule được tạo ra bởi tần số năng lượng theo hiện tại vượt qua khả năng tản nhiệt (ngưỡng điển hình: 200 w\/kg), sẽ xảy ra chạy nhiệt. Ví dụ, độ ẩm xâm nhập trong bộ biến áp 500 kV làm cho dòng điện trở lên tăng lên 0,8 mA, gây ra sự tăng nhiệt độ lên 380 độ trong vòng 2 giờ và vỡ ống lót tiếp theo.
2. Các chỉ số phát hiện chính
Rò rỉ giám sát hiện tại
Sử dụng phân tích hài hòa để cô lập các thành phần điện trở từ tổng dòng điện. Per IEEE C62.11, bắt đầu kiểm tra tháo gỡ khi:
Tổng dòng điện> 1 mA (cho lớn hơn hoặc bằng thiết bị 110 kV)
Thành phần điện trở> 0. 3 Ma
Nghiên cứu trường hợp: Một trang trại gió ngoài khơi đã phát hiện ra mức tăng điện trở từ {{0}}. 15 Ma đến 0,32 Ma trong 18 tháng thông qua giám sát trực tuyến. Tháo gỡ cho thấy một lớp hút ẩm dày 3 mm trên các cạnh đĩa van.
Chẩn đoán nhiệt hồng ngoại
Các hình ảnh nhiệt độ phân giải cao (nhỏ hơn hoặc bằng 0. 05 độ) Xác định chênh lệch nhiệt độ pha. Hệ thống sưởi bất thường được gắn cờ khi:
Chênh lệch pha> 1,5 độ
Nhiệt độ tuyệt đối> 60 độ (ở độ cao 40 độ)
Nghiên cứu trường hợp: Một trạm biến áp trong khu vực có ánh sáng cao đã phát hiện hệ thống sưởi cục bộ 72 độ ở mặt bích, ngăn chặn một chiếc xe buýt ngắn mạch thông qua thay thế kịp thời.
Kiểm tra điện áp tham chiếu DC
Per DL/T 596, apply 1 mA DC current. A >10% giảm U1MA (ví dụ, từ 30 kV xuống 27 kV) cho thấy sự suy giảm ranh giới hạt nghiêm trọng. Một nhà máy hóa học đã phát hiện sự suy giảm 12% U1MA, cho thấy các vết nứt xuyên tâm trên đĩa van.
Niêm phong xác minh tính toàn vẹn
For nitrogen-filled arresters, measure annual pressure decay. Seal failure is confirmed if pressure drops >5%\/năm (ví dụ: từ 0. 25 MPa đến 0. 237 MPa). Một trạm biến áp cao nguyên Tây Tạng quan sát thấy rò rỉ 8% do độ giòn của con dấu nhiệt độ thấp, gây ra sự ngưng tụ bên trong.
3. Tối ưu hóa hoạt động vòng đời
Bảo trì phòng ngừa
Hiệu chỉnh các hệ thống giám sát trực tuyến với độ chính xác ± 2% trước các mùa giông bão.
Các vỏ tổng hợp sạch để duy trì mật độ tiền gửi không màu (NSDD) nhỏ hơn hoặc bằng 0. 05 mg\/cm².
Thích ứng môi trường
Trong các khu vực ven biển:
Lắp đặt chuồng cao su silicon (khoảng cách leo lớn hơn hoặc bằng 31 mm\/kV).
Áp dụng lớp phủ RTV-II hàng quý để giảm 70%ăn mòn muối.
Nghiên cứu trường hợp: Dự án Quần đảo Zhoushan đã khôi phục tính kỵ nước từ HC4 đến HC6 bằng cách sử dụng phương pháp này.
Chẩn đoán thông minh
Triển khai các máy phân tích điện trở dựa trên điện toán cạnh với truyền tải Lorawan.
Huấn luyện các mô hình LSTM trên dữ liệu lịch sử với mức độ ít hơn hoặc bằng 10% trong các dự đoán tuổi thọ còn lại.
Công nghệ chính để phát hiện và giảm thiểu ô nhiễm hạt trong thiết bị GIS
Thiết bị đóng cắt cách nhiệt (GIS), với thiết kế nhỏ gọn và nồng độ điện trường cao, phải đối mặt với rủi ro từ các hạt kim loại quy mô micron gây ra phóng điện một phần (PD) hoặc flashover. CIGRE báo cáo rằng 30% các lỗi GIS toàn cầu xuất phát từ các mảnh vụn cài đặt hoặc các hạt hoạt động. Dưới đây là một phân tích về các cơ chế nguy hiểm, phương pháp phát hiện và chiến lược kiểm soát.
1. Động lực học và mối nguy hiểm hạt
Các hạt kim loại (ví dụ, đồng mạ bạc hoặc đồng mạ bạc) di chuyển dưới các điện trường AC thông qua lực Coulomb. Các hạt lớn hơn hoặc bằng 0. 3 mm trong 126 kV GIS có thể biến dạng các trường cục bộ đến 15 kV\/mm (vượt quá SF₆ chịu được cường độ 10 kV\/mm). Nghiên cứu trường hợp: Một đoạn nhôm 1,2 mm trong trạm chuyển đổi đã gây ra flashover Busbar pha B sau 3 tháng, dẫn đến tổn thất trực tiếp 2 triệu YE.
2. Công nghệ phát hiện đa phương thức
Phát hiện PD tần số cực cao (UHF)
Sử dụng cảm biến 300151500 MHz để phát hiện tín hiệu PD thấp tới 1 PC.