Дискуссия

ДИАГНОСТИКА ОПН В ЭКСПЛУАТАЦИИ
Достоверность оценки состояния

В прошлых номерах журнала («Новости ЭлектроТехники» № 5(47), № 6(48) 2007) была развернута дискуссия о подходах к диагностике ОПН под рабочим напряжением сети, о недостатках нормативной и технической базы, существующей в области диагностики ОПН.
Сегодня начатую тему развивают Виктор Львович Дмитриев, приводящий зарубежный пример в защиту своего мнения о непосредственном влиянии загрязнений на результаты обследования ОПН, и Михаил Викторович Дмитриев, высказывающий свою точку зрения о необходимости использования устройств измерения тока проводимости ОПН.

Токи утечки по поверхности

Виктор Дмитриев, ЗАО «Завод энергозащитных устройств», г. Санкт-Петербург

В продолжение дискуссии о влиянии загрязнений на результаты обследования ОПН, а конкретно о токах утечки по поверхности загрязненных ОПН, можно привести следующий факт.
В материалах проходившего в 2005 г. в Гонконге Всемирного конгресса и выставки по изоляторам, разрядникам и вводам (World Congress & Exhibition on Insulators, Arresters & Bushings) имеется любопытная статья о мониторинге загрязнений изоляторов ВЛ (Radu Munteanu, Israel Electric, «Using Leakage Current Monitoring Instruments for Pollution Monitoring on Overhead Lines»). Ее перевод на русский язык можно прочитать на сайте www.zeu.ru в рубрике «Статьи».
В этом материале в качестве примера приведены результаты измерений тока утечки по поверхности линейных изоляторов ВЛ 400 кВ и относительной влажности воздуха, выполненные одной из станций мониторинга в Израиле.
Из этого графика видно, что ток утечки (красная линия на графике) при типичной для наших регионов относительной влажности (синяя линия на графике) может не только быть сопоставимым с током проводимости через варисторы, но и заметно превосходить его.
Естественно, что не на всяком эксплуатирующемся ОПН загрязнения таковы, что ток утечки будет сравним с током проводимости. Однако в нашей стране достаточно районов, в которых отмеченная проблема загрязнения поверхности изоляторов не является надуманной.

Измерение тока проводимости

Михаил Дмитриев, к.т.н., ЗАО «Завод энергозащитных устройств», г. Санкт-Петербург

Согласно нормам [1], в эксплуатации измерению подлежит действующее значение полного тока проводимости ОПН, которое сравнивается с паспортными данными, т.е. с результатами испытаний на заводе-изготовителе. Как правило, изготовитель ОПН указывает в паспорте значение тока проводимости, полученное при воздействии на ОПН его наибольшего рабочего напряжения U_НРО.
При диагностике ОПН 6–35 кВ в эксплуатации измерения тока проводятся при подаче напряжения от стороннего (лабораторного) источника, в качестве величины которого выставляется значение U_НРО. При диагностике ОПН 110–750 кВ измерения тока проводятся без отключения ОПН под рабочим напряжением сети [1, 2]. При этом в подавляющем большинстве случаев на момент измерений тока в ОПН фазное значение напряжения сети отличается от U_НРО.
Сетевые и заводские измерения тока в ОПН, проведенные в разных условиях с точки зрения уровней воздействующего напряжения и других влияющих факторов (гармонического состава напряжения, температуры окружающего воздуха), сравнивать напрямую некорректно. Это является одной из проблем диагностики ОПН 110–750 кВ под рабочим напряжением и, в частности, означает, что оценка состояния ОПН в эксплуатации возможна лишь при одновременном наличии результатов измерений и тока проводимости, и напряжения в месте установки ОПН.

Определенным выходом из сложившейся ситуации было бы рекомендовать заводам-изготовителям указывать в паспорте на ОПН значение тока проводимости не при одном значении напряжения (U_НРО), а при нескольких. Однако вряд ли удастся предусмотреть все возможные в эксплуатации напряжения.
Другим выходом из сложившейся ситуации является пересчет результатов сетевых измерений тока проводимости к тем, которые были бы получены в случае, если бы на ОПН воздействовало его наибольшее рабочее напряжение U_НРО.
Вольт-амперная характеристика ОПН носит резко нелинейный характер прежде всего при напряжениях, превышающих его наибольшее рабочее U_НРО. При напряжениях, меньших U_НРО, вольт-амперная характеристика в первом приближении может считаться линейной, т.е. имеет место линейная зависимость тока в ОПН от приложенного к ОПН напряжения. Формула пересчета результатов сетевых измерений должна учитывать характер вольт-амперной характеристики, или, иными словами, проведены ли сетевые измерения при напряжениях, больших или меньших, чем U_НРО.
Согласно [3] в сетях 110–750 кВ наибольшее рабочее напряжение ОПН выбирается несколько выше, чем фазное значение наибольшего рабочего напряжения сети, т.е. справедливо соотношение:

В сетях 220–750 кВ значение U_НРО выбирается с запасом 5–10% относительно фазного значения наибольшего рабочего напряжения сети, т.е.

где I_НРО – ток проводимости ОПН при его наибольшем рабочем напряжении U_НРО по результатам заводских испытаний;
I_ИЗМ и U_ИЗМ – ток и напряжение при сетевых измерениях;
I_ИЗМ, НРО – ток при сетевых измерениях, приведенный к наибольшему рабочему напряжению U_НРО. Тогда:

• полный ток проводимости не является оптимальным критерием для оценки состояния ОПН [2];
• гармонический состав рабочего напряжения сети и выходного напряжения заводского испытательного трансформатора различен, что сказывается на результатах измерения полного тока проводимости;
• температура окружающей среды при сетевых и заводских измерениях различна; для учета этого факта в формуле (1) используют дополнительный эмпирический коэффициент, отражающий это отличие от нормальной температуры, составляющей 20 ^OС [4].

ЛИТЕРАТУРА