Métodos de prueba para accesorios de potencia y aisladores
Los aisladores son un componente indispensable en las líneas de transmisión de alta tensión. Su función se refleja principalmente en dos aspectos: conectan el conductor de alto potencial con la torre de bajo potencial y soportan fuerzas mecánicas como la gravedad y el viento, por lo que deben cumplir con los requisitos de rendimiento mecánico; y, en segundo lugar, deben garantizar el aislamiento entre ambos, requisito indispensable para su rendimiento eléctrico. Su estructura es relativamente simple y su coste de fabricación es relativamente bajo. Su importancia no es menor que la de cualquier otro equipo o dispositivo que constituya el sistema eléctrico. Los aisladores de la línea de transmisión operan en paralelo. Cualquier problema con una cadena de aisladores provocará la falla de la línea de transmisión. En casos graves, puede provocar un corte de energía prolongado, lo que perjudica gravemente el funcionamiento seguro del sistema eléctrico y la vida cotidiana de las personas.
Actualmente se utilizan tres métodos en China (solo como referencia)
1. Método de resistencia de aislamiento
En el proceso de detección en línea de aisladores , la resistencia de aislamiento se mide midiendo la corriente de fuga. Los aisladores de transmisión de alta tensión suelen estar compuestos por aisladores de suspensión en forma de disco con una estructura simple, alta resistencia mecánica y baja tasa de envejecimiento. Pueden utilizarse en líneas de transmisión de cualquier nivel de tensión tras su conexión en serie. Su circuito equivalente se puede representar mediante un circuito RC serie-paralelo. El problema con el método de resistencia de aislamiento no reside únicamente en la precisión de la medición de la corriente, sino que también depende de los siguientes factores: (1) La variación de tensión en la línea de transmisión afecta directamente la magnitud de la corriente de fuga, y el valor de la variación de corriente causada por dicha variación es teóricamente suficiente para ser equivalente al valor de la variación de corriente cuando uno o dos aisladores se deterioran. (2) La corriente de fuga del aislador está estrechamente relacionada con el grado de contaminación de su superficie. La estructura de la torre, el grado de envejecimiento del aislador, su forma y las condiciones climáticas, como la temperatura, la humedad e incluso la velocidad y dirección del viento, influyen en la magnitud de la corriente de fuga del aislador. Por lo tanto, el valor de la corriente de fuga también varía con el tiempo en circunstancias normales. El problema radica en determinar correctamente si hay aisladores de baja calidad en la cadena de aisladores, es decir, cómo establecer el criterio de evaluación.
2. Método de medición del campo eléctrico
El aislante compuesto de la línea de alta tensión se puede simplificar como un material aislante continuo intercalado entre dos electrodos metálicos, y su desprendimiento no afecta la distribución del campo eléctrico. En este modelo simplificado, la curva A de la variación de la intensidad y el potencial del campo eléctrico a lo largo de la dirección axial del aislante, calculada según la teoría del campo eléctrico, es suave en condiciones normales. Cuando existe un defecto de conductividad en el aislante, el potencial en esta ubicación se vuelve constante y se produce una distorsión en la posición correspondiente, con una depresión en el centro y un aumento en ambos extremos. Por lo tanto, la medición de la distribución del campo eléctrico axial de la cadena de aislantes compuestos permite detectar el fallo de conductividad del aislamiento interno del aislante.
3. Método de corriente pulsada
El llamado método de corriente de pulso es juzgar el estado del aislamiento del aislador mediante la medición de la corriente de pulso de corona del aislador. El principio es: en la cadena de aisladores con aisladores inferiores, dado que la resistencia de aislamiento del aislador degradado es muy baja, el voltaje que soporta en la cadena de aisladores también es pequeño, por lo que el voltaje soportado por otros aisladores normales en la cadena de aisladores debe ser significativamente mayor que el voltaje soportado en condiciones normales, y debido a que la impedancia de bucle se reduce y el fenómeno de corona del aislador se intensifica, la corriente de pulso de corona aumentará inevitablemente. De acuerdo con el fenómeno de que el número y la amplitud de los pulsos de corona aumentan cuando hay aisladores inferiores en la línea, se inserta un sensor de corriente de pulso de corona de banda ancha en el cable de tierra de la torre para extraer la señal de corriente de pulso de corona. A través de ciertos métodos de procesamiento de señales, se logra el propósito de detectar aisladores defectuosos en el extremo de baja tensión.