Исследования и совершенствование метода оптического контроля внешней изоляции электрооборудования высокого напряжения

• Автор: Арбузов, Роман Сергеевич
• Шифр специальности: 05.14.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 203 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ И ОТКРЫТЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

1.1. НОРМИРОВАННЫЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

1.2. НЕНОРМИРОВАННЫЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

1.3. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

2. ПРОСТРАНСТВЕННОВРЕМЕННЫЕ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОРОННЫХ И ПОВЕРХНОСТНЫХ ЧАСТИЧНЫХ РАЗРЯДОВ.

2.1. ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ЧАСТИЧНЫХ

РАЗРЯДОВ.

2.1.1. АМПЛИТУДНЫЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ.

2.1.2. ИССЛЕДОВАНИЕ ОИ ПЧР НА ФАРФОРОВЫХ ТАРЕЛЬЧАТЫХ ИЗОЛЯТОРАХ.

2.1.3. ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ОИ ПЧР ПРИ УВЛАЖНЕНИИ И ЗАГРЯЗНЕНИИ ПОДВЕСНЫХ ИЗОЛЯТОРОВ.
2.1.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И ПОГАСАНИЯ ПЧР
2.1.5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ ГОРЕНИЯ ПЧР В ПОЛУПЕРИОДАХ НАПРЯЖЕНИЯ .
2.2. СПЕКТР ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ РАЗРЯДНЫХ ПРОЦЕССОВ.
2.3. ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕКТРАЛЬНОГО СОСТАВА ИЗЛУЧЕНИЯ ПЧР ПРИ УВЛАЖНЕНИИ И ЗАГРЯЗНЕНИИ ИЗОЛЯТОРОВ
2.4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗНИКНОВЕНИЯ РАЗРЯДОВ В ТРЕЩИНАХ И МИКРОТРЕЩИНАХ ФАРФОРА.
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ
2.5. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
3. РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОННООПТИЧЕСКОГО
ДЕФЕКТОСКОПА ФИЛИН6
3.1. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ,
ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ДЕФЕКТОСКОПУ.
3.2. ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В АТМОСФЕРЕ И ОТРАЖЕНИЯ ОТ ПОВЕРХНОСТИ.
3.3. РАСЧТ ТРЕБУЕМОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ И ВЫБОР ФОТОПРИМНИКА.
3.3.1. РАСЧТ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ КАМЕРЫ
3.3.2. РАСЧТ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ЭОП.
3.3.3. РАСЧТ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ I КАМЕРЫ
3.4. ВЫБОР ВХОДНОГО ОБЪЕКТИВА.
3.5. РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ЗАЩИТЫ ОТ ФОНОВЫХ ЗАСВЕТОК
3.6. РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВ ЗАПИСИ ИНФОРМАЦИИ
3.7. РАЗРАБОТКА МАКЕТНОГО ОБРАЗЦА ЭОД ФИЛИН6
3.8. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ.
3.9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПЕРЕСЧЕТА КАЖУЩЕЙСЯ СИЛЫ СВЕТА В ИЗОБРАЖЕНИИ ПЧР НА ЭКРАНЕ ЭОП С УЧЕТОМ ДЕЙСТВИЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ ЯРКОСТИ
3 ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ АППАРАТУРЫ И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ.
V 3 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.
4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИК ОПТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ
ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ИЗОЛЯЦИОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
4.1. ЛОКАЦИЯ ДЕФЕКТОВ ПРОВОДОВ И АРМАТУРЫ
4.2. КОНТРОЛЬ ПОДВЕСНОЙ ФАРФОРОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ВЛ
И ОРУ.
4.3. КОНТРОЛЬ СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ
ИЗОЛЯТОРОВ
4.4. КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ ОПОРНОЙ ИЗОЛЯЦИИ
4.5. КОНТРОЛЬ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ИЗОЛЯТОРОВ.
4.6.КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ ПОЛУ ПРОВОДЯЩИХ ПОКРЫТИЙ СТЕРЖНЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
4.7. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ .
Ф ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Подводя итог обсуждению традиционных методов контроля высоковольтной изоляции ВЛ и ОРУ, отметим еще раз их основные недостатки: большие трудозатраты, трудности обеспечения безопасности работ, недостаточную метрологическую надежность контроля, в ряде случаев — необходимость отключения оборудования для проведения измерений. Таким образом, регламентируемую нормативными документами систему профилактики ВЛ следует признать необходимой, но недостаточной, в некоторых частях непрактичной, а в некоторых - морально устаревшей. В настоящее время “Типовая инструкция по эксплуатации ВЛ 0 - 0 кВ” [5] перерабатывается и в неё введён, например, тепловизионный метод контроля контактных соединений проводов. Однако это не исчерпывает проблемы кардинальной модернизации всей системы профилактики В Л в части снижения трудоемкости, повышения надёжности выявления дефектов, автоматизации и компьютеризации. Все описываемые ниже методы являются методами косвенной оценки степени снижения изолирующей способности изоляционных конструкций. Ряд методов прошел или проходит испытания в энергосистемах страны, однако “Нормами. Метод контроля поверхностной проводимости. Используется для сравнения источников загрязнения по их опасности для изоляции ВЛ и выбора наиболее эффективных мероприятий, предотвращающих перекрытия загрязненной изоляции (усиление изоляции, обмыв, чистка изоляции, нанесение гидрофобных покрытий). При измерениях определяются характеристики поверхностного слоя загрязнений и определяются разрядные характеристики изоляторов, загрязненных в естественных условиях. Рекомендуется проводить измерения на специально установленных изоляторах. При необходимости определения участка ВЛ, подверженного загрязнениям опасного уровня, производится выборочный демонтаж изоляционных конструкций ВЛ и ОРУ с последующим определением характеристик слоя загрязнения и(или) разрядных напряжений. При измерениях определяют характеристики поверхностного слоя загрязнений в нескольких участках поверхности, оценивают неравномерность загрязнения верхней и нижней поверхности изолятора. Затем по вероятностным кривым напряжения перекрытия, полученным в стендовых испытаниях при различных проводимостях и неоднородностях загрязнений, прогнозируют изолирующую способность изоляторов [6, 7]. С определенной погрешностью, зная характеристики слоя загрязнения, напряжение перекрытия можно рассчитать численными способами [8]. В случае если загрязнения определяются только уносами промышленных предприятий, можно вычислить толщину и проводимость слоя загрязнения при полном увлажнении, а также влагоразрядное напряжение изоляции [9]. На новых или не потерявших своих гидрофобных свойств изоляторах угол смачивания превышает °. После длительной эксплуатации на изоляторах нормального качества угол смачивания поверхности снижается менее чем на °. Поэтому изоляторы, потерявшие свои свойства под действием окружающей среды и поверхностных разрядов или с толстым слоем загрязнения, демонстрируют менее выраженные гидрофобные свойства. Предполагается, что угол смачивания поверхности впоследствии войдет в нормы для разных материалов как показатель состояния оболочки. Очевидно, полученные таким образом данные предоставляют персоналу необходимую информацию о связи разрядных характеристик и загрязнения в данных конкретных условиях. Однако, для ее получения необходимы очень большие затраты времени и труда. Опыт энергосистем показывает, что существует потребность оперативного отыскания особо загрязненных гирлянд, например, при наличии на трассе ВЛ локальных источников загрязнения (“микрозоны”). Известные “отключения на заре” часто связаны именно с такими условиями эксплуатации ВЛ []. Погрешности метода, обусловленные влиянием локальных дефектов, как отдельных изоляторов, так и гирлянд ВЛ или колонок опорных изоляторов, велики - порядка %. Методы регистрации токов утечки. При равномерном загрязнении изоляторов существует определенная связь между различными характеристиками и предразрядными токами утечки []. Однако, токи утечки существенно зависят и от типа изоляторов, неравномерности загрязнения и увлажнения изоляторов. Количественно их связь с изолирующей способностью не установлена, несмотря на многочисленные исследования и разработки.