1 Hz-testning: Revolutionerar isolationsbedömning i högspänningsutrustning
Att ligga steget före potentiella fel är avgörande vid underhåll av högspänningsutrustning (HV).
Traditionell testning av dissipation factor vid nätfrekvens (LF DF) har länge varit branschstandard för att bedöma isoleringsförhållanden, men den tillhandahåller inte en komplett lösning.
Som vi diskuterade i vårt inlägg Förstå 1 Hz-testning erbjuder 1 Hz-testning ökad känslighet för förändringar i isoleringen och enklare resultattolkning jämfört med traditionell LF DF-testning.
Detta gör 1 Hz-testning till ett ovärderligt verktyg för underhåll av viktig högspänningsutrustning.
Låt oss utforska dess tillämpningar på olika typer av anläggningar.
Genomföringar
Genomföringar är viktiga komponenter i högspänningssystem, vilket ger isolerade vägar för ledare.
Det finns olika typer av genomföringar, inklusive oljeimpregnerat papper (OIP), hartsimpregnerat papper (RIP) och hartsimpregnerat syntetiskt material (RIS).
1 Hz-testning har visat sig vara särskilt effektiv för bedömning av genomföringar.
När den används tillsammans med LF DF-testning ger den en omfattande bild av isoleringens skick. För OIP-genomföringar följer här en snabbguide för tolkning av 1 Hz DF-resultat vid 20 °C:
| Skicket på OIP-genomföringens isolering | 1 Hz PF vid 20 °C |
| Utmärkt | 0,2–0,4 |
| Bra | 0,4–0,75 |
| Föråldrad | 0,75–1,25 |
| Undersök | > 1,25 |
Denna ökade känslighet hos 1 Hz-testning möjliggör tidigare upptäckt av isolationsproblem, vilket potentiellt kan förhindra kostsamma fel och förlänga genomföringars livslängd.
1 Hz-testning är särskilt effektiv för att upptäcka tidig degradering av isolering i genomföringar, vilket kan inträffa på grund av faktorer som partiell urladdning, termisk föråldring eller fuktintrång.
Denna förmåga till tidig upptäckt är ovärderlig eftersom fel på genomförningarna kan vara katastrofala och potentiellt leda till skada på transformator, bränder och omfattande strömavbrott. Dessutom kan 1 Hz-testning skilja mellan olika typer av isolationsproblem.
Till exempel kan det avgöra om problemet beror på fuktintrång eller allmänt föråldrad isolering, vilket är användbart eftersom olika problem kan kräva olika åtgärdsstrategier.
Transformatorer
Transformatorernas livslängd och tillförlitlighet beror helt på isoleringens skick.
Även om LF DF-testning länge varit den främsta metoden för att bedöma transformatorisoleringen, ger 1 Hz-testning betydande fördelar, särskilt när det gäller att upptäcka fukt och tidig degradering.
För OIP-transformatorer (oljeimpregnerat papper) gör du så här för att tolka 1 Hz DF-resultat vid 20 °C:
| Skicket på OIP-transformatorns isolering | 1 Hz PF vid 20 °C |
| Utmärkt | 0,2–0,5 |
| Bra | 0,5–1,0 |
| Föråldrad | 1,0–1,75 |
| Undersök | > 1,75 |
Viktigt är att 1 Hz-testning kan upptäcka fuktproblem som kan missas vid enbart LF DF-testning.
Den kapaciteten är avgörande, eftersom fukt är en primär faktor i isolationsnedbrytning och kan förkorta en transformators livslängd avsevärt.
En annan betydande fördel med 1 Hz-testning av transformatorer är dess förmåga att ge information om skicket för de olika isoleringskomponenterna.
Transformatorer innehåller olika isoleringssystem – från huvudtankens isolering till isoleringen för lindningsomkopplare – var och en med sina egna kännetecken vid åldrande. 1 Hz-testning, särskilt i kombination med dielektrisk frekvensresponsanalys (DFR), kan hjälpa till att identifiera vilka isoleringskomponenter som försämras.
På så sätt kan underhållsåtgärderna riktas mer exakt. Exempelvis kan det visa att medan huvudtankens isolering är i gott skick, håller isoleringen för lindningsomkopplaren på att försämras, vilket gör att underhållsteamen kan fokusera sina insatser där de behövs som mest.
Instrumenttransformatorer (CT, VT och CVT)
Strömtransformatorer (CT), spänningstransformatorer (VT) och kapacitiva spänningstransformatorer (CVT) spelar en avgörande roll i mätning, skydd och kontroll.
Dessa komponenter saknar dock ofta inbyggda övervakningssystem, vilket gör regelbunden testning nödvändig.
1 Hz-testning är särskilt värdefull för dessa enheter på grund av deras låga kapacitans (vanligtvis mindre än 800 pF).
Denna låga kapacitans kan göra traditionella testmetoder mindre tillförlitliga, särskilt vid förekomst av elektromagnetiska störningar (EMI).
För CT och CVT indikerar 1 Hz DF-värden under 0,3 % vid 20 °C generellt ett gott skick. Isoleringsvolymen i dessa enheter domineras dock oftast av papper, vilket gör dem särskilt känsliga för fukt.
Användningen av 1 Hz-testning på instrumenttransformatorer möjliggör:
- Mer exakt bedömning av isoleringens skick
- Tidigare detektion av fukt eller isoleringsförsämring
- Bättre planering av underhålls- eller utbytesaktiviteter
1 Hz-testning är särskilt användbar för äldre instrumenttransformatorer och sådana som används i tuffa miljöer.
Dessa enheter har ofta begränsade eller inga möjligheter till oljeprovtagning, vilket gör traditionell oljeanalys svår eller omöjlig. I sådana fall är 1 Hz-testning ett icke-invasivt sätt att bedöma isoleringens skick.
Detta är en viktig fördel för förseglade enheter där varje öppning kan äventyra isoleringssystemets integritet.
Sammanfattningsvis kan 1 Hz-testning identifiera potentiella problem i instrumenttransformatorer innan de påverkar mätnoggrannheten eller tillförlitligheten i skyddssystemet.
Slutsats
1 Hz-testning av högspänningsutrustning är ett betydande framsteg inom tekniken för isoleringsbedömning.
Genom att tillhandahålla en tidigare och mer känslig identifiering av isolationsproblem gör den här metoden det möjligt för ansvariga för anläggningen och underhållsteam att fatta bättre och mer välgrundade beslut.
Oavsett om det gäller att upptäcka fukt i en ny transformator, identifiera tidig nedbrytning i en genomföring eller bedöma skicket på en svårövervakad instrumenttransformator, har 1 Hz-testning gång på gång visat sig vara värdefull.
När vi fortsätter att förlita oss allt mer på vår elinfrastruktur, gör verktyg som 1 Hz-testning det möjligt att gå från reaktivt underhåll till proaktiv tillgångsförvaltning, vilket därmed ökar tillförlitligheten och livslängden för våra elkraftsystem.
I vårt nästa inlägg kommer vi att utforska fallstudier från verkligheten som visar den praktiska effekten av 1 Hz-testning och se hur denna teknik gör skillnad på fältet.
Om du vill veta mer om Meggers 1 Hz-testningslösningar, fyll i formuläret för ytterligare information.
