Файл: Сви П.М. Контроль высоковольтной изоляции методом частичных разрядов.pdf

источник разрядов должен быть обнаружен высокоча­ стотным дефектоскопом. Однако ввиду значительного затухания импульсов этот метод может найти лишь ограниченное применение на коротких линиях с метал­ лическими опорами и низким уровнем помех.

Методом в ы с о к о ч а с т о т н о й д е ф е к т о с к о ­ пии выявляются опоры с различными видами разрядов в дефектных изоляторах (поверхностные разряды по трещине, искровые разряды), причем амплитуды этих разрядов могут быть значительно ниже, чем в случае, например, дистанционного метода. Поэтому, несмотря на некоторую сложность производства измерений и оценки их результатов, для контроля изоляции линий следует применять метод высокочастотной дефектоско­ пии.

3-5. ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Основная задача высокочастотной дефектоскопии за­ ключается в контроле за состоянием изоляции. В этом случае у каждой из опор линии производятся регуляр­ ные измерения при помощи дефектоскопа, а поиск де- ■фектного изолятора в гирлянде (с подъемом на опору) производят лишь на опорах, забракованных по показа­ ниям дефектоскопа. Эффективность применяемого в на­ стоящее время метода контроля линейной изоляции при помощи измерительных штанг удовлетворяет требова­ ниям эксплуатации. Поэтому задачей внедрения метода высокочастотной дефектоскопии в практику эксплуата­ ции линий является снижение трудоемкости контроля изоляции при сохранении его эффективности.

Контроль линейной изоляции методом высокочастот­ ной дефектоскопии возможен на линиях электропереда­ чи напряжением 6-н10 кв и выше. При более низких на­ пряжениях вероятность возникновения частичных разря­ дов очень резко снижается.

Другой задачей высокочастотной дефектоскопии яв­ ляется поиск источников высокочастотных помех радио­ вещанию, телевидению и высокочастотной связи.

Как правило, источниками мощных высокочастотных помех являются дефектные изоляторы с интенсивными частичными разрядами, плохо выявляемые линейными

57

штангами. С ростом сети радиовещания, телевидения И радиосвязи длительное нахождение таких изоляторов в эксплуатации становится все более недопустимым.

а. Периодичность контроля изоляции

Периодичность контроля изоляции при измерениях дефектоскопом определяется продолжительностью 'пе­ риода протекания разрядов в дефектном изоляторе.

Поскольку характер повреждения изоляторов, а так­ же сам ‘процесс возникновения в них разрядов зависят

участке линии электропередачи 220 кв. Измерения око­ ло каждой опоры производились 9 раз в течение месяца. Кривые показывают, какой процент всех измеренных величин превышает значение, указанное абсциссой. Из кривой 1 для опор без дефектных изоляторов следует, что большинство измеренных значений не превышает 125 мкв. Поэтому можно принять, что в данном случае

58

основной-уровень помех ране« 125 мкв. Из кривой 2 для опор с дефектными изоляторами следует, что 83% изме­ ренных значений превышают основной уровень помех. Можно считать, что вероятность выявления опоры с де­ фектным изолятором в условиях опыта была равна 83%.

10 мес. В настоящее время нет еще достаточного количе­ ства данных для установления таким образом техниче­ ски обоснованной периодичности измерений.

Б. Коске, накопивший большой опыт измерений высо­ кочастотными дефектоскопами, рекомендует период кон­ троля, равный 1 году. Основываясь на его опыте можно считать, что такая периодичность контроля обеспечивает достаточную эффективность отбраковки дефектных изо­ ляторов. Пока еще нет достаточных данных для коррек­ тировки этого срока. Однако совершенно ясно, что пе­ риодичность, установленная для контроля штангой (3— 6 лет) для высокочастотной дефектоскопии неприемлема из-за возможности пропуска значительного количества дефектных изоляторов, ставших за это время полностью нулевыми. Как показали данные неоднократных сравни­ тельных испытаний дефектоскопа и штанги от 10 до ■40 %! дефектных изоляторов, выявляемых штангой как «нулевые», дефектоскопом не-обнаруживались.

Однако ежегодные измерения дефектоскопом тре­ буют значительных трудозатрат, из-за которых высоко­ частотная дефектоскопия линий электропередачи может оказаться экономически невыгодной. Поэтому задачей дальнейшей работы в области высокочастотной дефекто­ скопии является установление вероятности пропуска «ну­ левого» изолятора при периодичности измерений 1 раз в 2 года.

б. Обнаружение опоры с дефектным изолятором

Для обнаружения опоры с дефектным' изолятором у каждой из опор линии дефектоскопом измеряется уро­ вень разрядов. На линиях с металлическими, железобе­ тонными и имеющими заземление деревянными опорами измерение должно производиться при помощи антенны— щупа, обеспечивающего хорошую электромагнитную связь дефектоскопа с проводом заземления ороры.

59

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