Surge Penahan, sebagai perangkat perlindungan tegangan berlebihan yang kritis dalam sistem daya, sangat bergantung pada kinerja cakram katup mereka untuk memastikan keandalan. Disk katup seng oksida (ZnO) dapat mengalami degradasi dalam karakteristik nonlinier karena penuaan atau kelembaban masuk selama operasi jangka panjang, yang mengarah ke frekuensi daya mengikuti hilangnya kontrol saat ini, pelarian termal, atau bahkan ledakan. Bagian ini secara sistematis mengevaluasi metode penilaian risiko dari tiga dimensi: mekanisme kegagalan, teknik deteksi, dan optimasi operasional.
1. Analisis mode kegagalan
Disk katup ZnO memperoleh sifat nonliniernya dari lapisan batas butir yang terdiri dari butiran dan aditif ZnO seperti bi₂o₃. Selama penuaan, dekomposisi kimia dari lapisan -lapisan ini di bawah tekanan medan listrik dan erosi lingkungan meningkatkan jalur arus bocor. Data eksperimental menunjukkan bahwa ketika komponen resistif arus bocor melebihi {{0}}. 3 Ma (untuk peralatan 35 kV), resistivitas batas butir dapat turun 50%. Jika panas joule yang dihasilkan oleh frekuensi daya ikuti arus melampaui kapasitas disipasi panas (ambang batas khas: 200 W/kg), pelarian termal terjadi. Misalnya, ingress uap dalam arester gardu 500 kV menyebabkan arus resistif melonjak menjadi 0,8 mA, memicu kenaikan suhu hingga 380 derajat dalam 2 jam dan pecahnya bushing berikutnya.
2. Indikator Deteksi Kunci
Pemantauan saat ini kebocoran
Gunakan analisis harmonik untuk mengisolasi komponen resistif dari arus total. Per IEEE C62.11, memulai inspeksi pembongkaran kapan:
Total arus> 1 mA (untuk lebih dari atau sama dengan peralatan 110 kV)
Komponen resistif> 0. 3 ma
Studi Kasus: Ladang angin lepas pantai mendeteksi peningkatan saat ini resistif dari {{0}}. 15 mA menjadi 0,32 mA selama 18 bulan melalui pemantauan online. Pembongkaran mengungkapkan lapisan higroskopis setebal 3 mm pada tepi cakram katup.
Diagnosis termografi inframerah
Imager termal resolusi tinggi (kurang dari atau sama dengan 0. 05 derajat) Identifikasi perbedaan suhu fase. Pemanasan abnormal ditandai saat:
Perbedaan fase> 1,5 derajat
Suhu absolut> 60 derajat (pada sekitar 40 derajat)
Studi Kasus: Gardu gardu di area pencahayaan tinggi mendeteksi pemanasan lokal 72 derajat pada flensa, mencegah sirkuit pendek bus melalui penggantian tepat waktu.
Uji Tegangan Referensi DC
Per DL/T 596, apply 1 mA DC current. A >Penurunan 10% dalam U1MA (misalnya, dari 30 kV hingga 27 kV) menunjukkan degradasi batas butir yang parah. Sebuah pabrik kimia mendeteksi penurunan U1MA 12%, mengungkapkan retakan radial pada cakram katup.
Verifikasi Integritas Menyegel
For nitrogen-filled arresters, measure annual pressure decay. Seal failure is confirmed if pressure drops >5%/tahun (misalnya, dari 0. 25 MPa ke 0. 237 MPa). Gardu dataran tinggi Tibet mengamati kebocoran 8% karena kerapuhan segel suhu rendah, menyebabkan kondensasi internal.
3. Optimalisasi Operasional Siklus Hidup
Pemeliharaan preventif
Kalibrasi sistem pemantauan online dengan akurasi ± 2% sebelum musim petir.
Bersihkan rumah komposit untuk mempertahankan kepadatan deposit yang tidak larut (NSDD) kurang dari atau sama dengan 0. 05 mg/cm².
Adaptasi lingkungan
Di daerah pesisir:
Pasang gudang karet silikon (jarak creepage lebih besar dari atau sama dengan 31 mm/kV).
Oleskan pelapis RTV-II triwulanan untuk mengurangi korosi garam sebesar 70%.
Studi Kasus: Proyek Kepulauan Zhoushan memulihkan hidrofobisitas dari HC4 ke HC6 menggunakan pendekatan ini.
Diagnostik Cerdas
Menyebarkan penganalisa arus resistif berbasis komputasi tepi dengan transmisi Lorawan.
Latih model LSTM pada data historis untuk kurang dari atau sama dengan kesalahan 10% dalam prediksi umur yang tersisa.
Teknologi Utama untuk Deteksi dan Mitigasi Kontaminasi Partikel dalam Peralatan GIS
Gas-insulasi switchgear (GIS), dengan desain kompak dan konsentrasi medan listrik yang tinggi, menghadapi risiko dari partikel logam skala mikron yang menyebabkan pelepasan parsial (PD) atau flashover. CIGRE melaporkan bahwa 30% kegagalan GIS global berasal dari puing -puing instalasi atau partikel operasional. Di bawah ini adalah analisis mekanisme bahaya, metode deteksi, dan strategi kontrol.
1. Dinamika dan bahaya partikel
Partikel logam (misalnya, aluminium atau tembaga berlapis perak) bermigrasi di bawah medan listrik AC melalui gaya Coulomb. Partikel lebih besar dari atau sama dengan 0. 3 mm dalam 126 kV GIS dapat mendistorsi bidang lokal hingga 15 kV/mm (melebihi kekuatan tahan SF₆ 10 kV/mm). Studi kasus: Fragmen aluminium 1,2 mm di stasiun konverter menyebabkan flashover busbar fase-B setelah 3 bulan, menghasilkan ¥ 2 juta kerugian langsung.
2. Teknologi Deteksi Multimodal
Deteksi PD frekuensi ultra-tinggi (UHF)
Gunakan sensor 300–1500 MHz untuk mendeteksi sinyal PD serendah 1 pc.