Система онлайн-моніторингу ізоляції високовольтних вводів 330 кВ

Abstract

Ізоляційні конструкції високовольтного електрообладнання зазнають впливів електромагнітних полів, атмосферних чинників, природних процесів старіння тощо. Наслідком цього є погіршення їх діелектричних характеристик, пошкодження ізоляційної конструкції, що часто призводить до вибуху, пожежі, травмування обслуговуючого персоналу. Тому застосування інформативних, достовірних та безпечних діагностичних систем є важливим експлуатаційним завданням. Основний недолік сучасних систем діагностики ізоляції електрообладнання, особливо онлайн-діагностики, – значний вплив на результати вимірювань електромагнітних завад електроустановки. У статті розглянуто систему онлайн-моніторингу ізоляції високовольтних вводів 330 кВ, принцип дії якої ґрунтується на використанні постійного струму, та запропоновано концепцію побудови такої системи діагностування. Розроблено цифрову модель ізоляції високовольтного вводу 330 кВ, яка відтворює процеси в його паперово-оливній ізоляційній конструкції за впливу основних експлуатаційних факторів. За результатами дослідження погіршення характеристик ізоляції вводу, впливу зміни температури і зволоженості, часткових перекриттів у зоні встановлення додаткових вирівнювальних пластин вводу вибрано основний діагностичний параметр стану ізоляції вводу – спад постійної напруги на еталонному резисторі та встановлено його кількісні характеристики. Моніторинг напруги на еталонному резисторі дасть змогу своєчасно та достовірно оцінювати погіршення характеристик ізоляції вводу та запобігати розвитку аварій, а використання постійного струму усуває вплив паразитних струмів і завад електроустановки на результати вимірювань. Запропоновано структурну схему системи онлайн-моніторингу ізоляції високовольтних вводів 330 кВ.

Insulating structures of high-voltage electrical equipment are exposed to electromagnetic fields, atmospheric factors, natural aging processes and more. The consequence of this is the deterioration of their dielectric properties, damage to the insulating structure, which often leads to explosions, fires, injuries to staff. Therefore, the use of informative, reliable and safe diagnostic systems is an important operational task. The main disadvantages of existing electrical insulation diagnostics systems, especially online diagnostics, are the significant impact on the results of measurements of electromagnetic interference of electrical installations. The article considers the system of online monitoring of insulation of high-voltage bushings 330 kV, the principle of which is based on direct current and offers the concept of building such a diagnostic system. A digital model of 330 kV high-voltage bushing insulation has been developed, which reproduces the processes in its paper-oil insulation construction under the influence of the main operational factors. Deterioration of high-voltage bushing insulation, influence of temperature and humidity change, partial overlaps between additional leveling plates are investigated. The basic diagnostic parameter of control of a condition of isolation of high-voltage bushing is chosen. This is a DC voltage across the reference resistor. Monitoring the voltage on the reference resistor will allow timely and reliable assessment of deterioration of the insulation characteristics of the bushing and prevent the development of accidents. The use of direct current eliminates the influence of parasitic currents and interference of the existing electrical installation on the measurement results. The structural scheme of the system of online monitoring of insulation of high-voltage bushings of 330 kV is offered.