FR2654517A1 - Method and device for measuring the contamination of electrical insulators - Google Patents
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Abstract
Description
L' invention a pour objet un procédé et une installation de mesure du degré de pollution d'isolateurs électriques exposés à des pollutions extérieures. The subject of the invention is a method and an installation for measuring the degree of pollution of electrical insulators exposed to external pollution.
Les chaînes d'isolateurs de lignes électriques et les colonnes isolantes situées dans les postes se recouvrent progressivement d'un dépôt polluant qui, lorsqu'il est humide, devient conducteur et donne naissance à un courant de fuite. Ce phénomène se rencontre notamment dans les ouvrages installés en bordure de mer, où les embruns déposent progressivement une couche de sel sur les isolateurs. Les installations placées à proximité d'une cimenterie, d'autres usines émettant des poussières, de lieux d'épandage d'engrais, etc... sont le siège de phénomènes similaires. La conductivité de la couche peut, dans certaines conditions météorologiques et pour certains dépôts polluants, atteindre une valeur telle qu'un contournement d'isolateurs est observé, ce qui se traduit par un défaut sur la ligne électrique ou dans le poste. The chains of insulators of electric lines and the insulating columns located in the substations are progressively covered with a polluting deposit which, when wet, becomes conductive and gives rise to a leakage current. This phenomenon is encountered in particular in structures installed by the sea, where the spray gradually deposits a layer of salt on the insulators. Installations located near a cement plant, other factories emitting dust, places for spreading fertilizer, etc. are the seat of similar phenomena. The conductivity of the layer can, under certain meteorological conditions and for certain polluting deposits, reach a value such that a bypassing of insulators is observed, which results in a fault on the electric line or in the substation.
I1 existe en conséquence un besoin pour un procédé ou un appareil de surveillance de l'évolution des dépôts sur les isolateurs, afin par exemple de procéder à un nettoyage avant que ce dépôt ne soit susceptible de provoquer des incidents. There is consequently a need for a process or an apparatus for monitoring the development of deposits on the insulators, in order for example to carry out a cleaning before this deposit is likely to cause incidents.
On a déjà proposé un procédé de surveillance de l'accumulation de dépôt polluant sur un isolateur, du type suivant lequel on expose une chaine d'isolateurs témoins à la pollution et on mesure périodiquement un courant caractéristique de la pollution de la chaîne d'isolateurs sous une tension déterminée après avoir descendu cette dernière dans une chambre où le dépôt est humidifié par condensation de vapeur d'eau sur les isolateurs. A method has already been proposed for monitoring the accumulation of polluting deposits on an insulator, of the type according to which a chain of control insulators is exposed to pollution and a current characteristic of the pollution of the insulator chain is periodically measured. under a determined voltage after lowering it into a room where the deposit is humidified by condensation of water vapor on the insulators.
Suivant ce procédé connu, aucune tension électrique n'est appliquée à la chaîne d'isolateurs pendant son exposition à l'atmosphère polluante. Une raison pour laquelle le procédé n'est pas entièrement satisfaisant est que le dépôt polluant sur la chaine témoin n'est pas représentatif du dépôt qui intervient sur une chaine d'isolateurs supportant une ligne sous tension. Par ailleurs la mesure du courant caractéristique exige une chaîne témoin équipée spécialement à cet effet. According to this known process, no electrical voltage is applied to the chain of insulators during its exposure to the polluting atmosphere. One reason why the method is not entirely satisfactory is that the polluting deposit on the control chain is not representative of the deposit which occurs on a chain of insulators supporting a live line. Furthermore, the measurement of the characteristic current requires a control chain specially equipped for this purpose.
La présente invention vise à fournir un procédé du type ci-dessus défini, répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'il fournit des résultats de mesure effectivement représentatifs du dépôt polluant sur une chaine d'isolateurs en service, n'implique pas de modification d'une chaîne d'isolateurs et permet de suivre l'évolution de la pollution, c'est-à-dire les différents épisodes de pollution sous humidification naturelle. The present invention aims to provide a method of the type defined above, better meeting those previously known to the requirements of practice, in particular in that it provides measurement results effectively representative of the pollutant deposition on a chain of insulators. service, does not involve modification of a chain of insulators and makes it possible to follow the evolution of pollution, that is to say the various episodes of pollution under natural humidification.
Dans ce but l'invention propose un procédé caractérisé en ce qu'on maintient la chaine d'isolateurs sous la tension électrique nominale de service pour laquelle elle est prévue pendant son exposition à la pollution, on mesure périodiquement le courant de fuite de service sous ladite tension nominale, on humidifie artificiellement périodiquement la chaine d'isolateurs témoins, on mesure, au maximum d'humidification avant le lavage, un courant caractéristique de la pollution de la chaîne d'isolateurs témoins, et on sèche le dépôt avant rétablissement de la tension nominale sur la chaîne. To this end, the invention provides a method characterized in that the chain of insulators is kept under the nominal service electric voltage for which it is provided during its exposure to pollution, the service leakage current is periodically measured under said nominal voltage, the chain of control insulators is artificially humidified periodically, a current characteristic of the pollution of the chain of control insulators is measured at the maximum of humidification before washing, and the deposit is dried before reestablishing the nominal voltage on the chain.
Dans le cas de chaines moyenne tension, la chaîne servant à la mesure sera identique aux chaines en service effectif. Dans le cas de chaines HT ou THT, la mesure sera faite sur une fraction représentative de la chaine complètes à laquelle on appliquera la fraction de tension nominale à laquelle elle est effectivement soumise en service. On peut ainsi ne pas dépasser 20 kV. In the case of medium voltage chains, the chain used for the measurement will be identical to the chains in actual service. In the case of HT or THT chains, the measurement will be made on a fraction representative of the complete chain to which the fraction of nominal voltage to which it is actually subjected in service will be applied. It is thus possible not to exceed 20 kV.
Le maintien de la tension électrique nominale pendant l'exposition apporte plusieurs avantages. La formation du dépôt s'effectue dans les mêmes conditions que sur une chaîne effectivement en service réel. Le suivi permanent de la pollution permet de connaitre les valeurs de courant de fuite de service sous ladite tension nominale. Celles-ci sont significatives lors de la présence d'une humidification naturelle du dépôt polluant à la surface de la chaine témoin d'isolateurs. On peut ainsi connaître exactement les épisodes de pollution qui se seraient développés sur une chaîne identique à la chaîne témoin, installée sur le réseau. Maintaining the nominal electrical voltage during the exposure brings several advantages. The deposit is formed under the same conditions as on a chain actually in real service. The permanent monitoring of pollution makes it possible to know the values of service leakage current under said nominal voltage. These are significant when there is a natural humidification of the polluting deposit on the surface of the control chain of insulators. We can thus know exactly the pollution episodes that would have developed on a chain identical to the control chain, installed on the network.
Diverses solutions peuvent être utilisées pour humidifier le dépôt polluant en vue de la mesure d d'un courant de caractérisation du dépôt polluant (courant de conduction et éventuellement de fuite) sous humidification artificielle. Une solution avantageuse consiste à descendre les isolateurs témoins dans un volume dans lequel on fait circuler de l'air saturé en humidité à une température supérieure à celle des isolateurs, pour que la vapeur d'eau se condense sur ces derniers avec une cinétique lente. Pour que la mesure ne perturbe pas le dépôt et que la croissance de ce dernier se poursuive lorsque les isolateurs témoins sont soumis de nouveau aux agressions extérieures, l'humidification doit être interrompue avant lavage de la couche.Pour cela on peut notamment mesurer le courant de conduction pendant des périodes brèves et espacées au cours de l'humidification, calculer la conductance à partir de la tension appliquée et du courant de conduction mesuré et passer à la mesure du courant de fuite de caractérisation, éventuellement sous tension accrue, lorsque la conductance a atteint sa valeur maximale. Various solutions can be used to humidify the polluting deposit with a view to measuring d of a characterization current of the polluting deposit (conduction and possibly leakage current) under artificial humidification. An advantageous solution consists in lowering the control insulators into a volume in which air is saturated with humidity at a temperature higher than that of the insulators, so that the water vapor condenses on the latter with slow kinetics. So that the measurement does not disturb the deposition and that the growth of the latter continues when the control insulators are subjected again to external aggressions, the humidification must be interrupted before washing the layer. conduction for short and spaced periods during humidification, calculate the conductance from the applied voltage and the measured conduction current and proceed to the measurement of the characterization leakage current, possibly under increased voltage, when the conductance has reached its maximum value.
La différence de température entre l'air humide saturé envoyé dans l'enceinte et les isolateurs à humidifier est choisie à une valeur fonction de la température des isolateurs. Cette fonction-est déterminée par un étalonnage préalable pour un type d'isolateurs et un type de pollution donnés, afin que, d'une part, la cinétique d'humidification soit suffisamment rapide pour que la durée d'un essai ne dépasse pas environ 30 minutes et que, d'autre part, cette cinétique soit suffisamment lente pour éviter un lavage rapide des isolateurs, avant que les mesures électriques ayant pour objet de diagnostiquer la saturation en eau des couches de pollution aient pu être réalisées et exploitées (ce risque existerait si par exemple on utilisait pour l'humidification de la vapeur d'eau au lieu de l'air humide saturé). The temperature difference between the saturated humid air sent into the enclosure and the insulators to be humidified is chosen at a value depending on the temperature of the insulators. This function is determined by a prior calibration for a given type of insulator and type of pollution, so that, on the one hand, the humidification kinetics are fast enough so that the duration of a test does not exceed approximately 30 minutes and that, on the other hand, these kinetics are slow enough to avoid rapid washing of the insulators, before the electrical measurements intended to diagnose the water saturation of the pollution layers have been able to be carried out and exploited (this risk would exist if for example one used for humidification of water vapor instead of saturated humid air).
La périodicité normale de mesure sera généralement de 6 à 12 heures. Les mesures peuvent cependant être omises si le courant de fuite dû à l'humidification naturelle dépasse une valeur déterminée, fixée par l'opérateur, de l'ordre de la dizaine de mA, donnant une information significative. En revanche, des mesures supplémentaires peuvent être effectuées en réponse à la détection de conditions météorologiques particulières (brouillard, vent d'intensité élevée ou d'orientation déterminée, etc...). The normal measurement frequency will generally be 6 to 12 hours. The measurements can however be omitted if the leakage current due to natural humidification exceeds a determined value, set by the operator, of the order of ten mA, giving significant information. On the other hand, additional measurements can be made in response to the detection of particular meteorological conditions (fog, wind of high intensity or determined orientation, etc.).
L'invention propose également un dispositif de surveillance de l'accumulation de dépôt polluant sur un isolateur, comprenant des moyens permettant de déplacer une chaîne d'isolateurs entre une position où elle est soumise aux agressions ambiantes et une enceinte de mesure et des moyens pour faire circuler dans l'enceinte de mesure un courant d'air saturé en humidité à une température supérieure à celle des isolateurs, et des moyens pour appliquer sur la chaine d'isolateurs une tension déterminée et mesurer le courant de fuite, caractérisé par
- des moyens pour maintenir la chaine d'isolateurs sous la tension électrique nominale de service pour laquelle elle est prévue pendant son exposition à la pollution et mesurer le courant de fuite de service sous ladite tension électrique nominale,
- des moyens pour mesurer la variation de la conductance électrique de la chaine d'isolateurs au cours de l'humidification et pour mesurer le courant de fuite de caractérisation lorsque cette conductance a atteint une valeur maximale.The invention also provides a device for monitoring the accumulation of polluting deposits on an insulator, comprising means making it possible to move a chain of insulators between a position where it is subjected to ambient aggressions and a measurement enclosure and means for circulate in the measurement chamber a current of air saturated with humidity at a temperature higher than that of the insulators, and means for applying a determined voltage to the chain of insulators and measuring the leakage current, characterized by
means for maintaining the chain of insulators under the nominal electric service voltage for which it is provided during its exposure to pollution and measuring the service leakage current under said nominal electric voltage,
means for measuring the variation of the electrical conductance of the chain of insulators during humidification and for measuring the characterization leakage current when this conductance has reached a maximum value.
Dans la pratique, il sera fréquemment avantageux d'admettre l'air saturé dans le volume de mesure à une température supérieure d'environ 300C à la température des isolateurs. In practice, it will frequently be advantageous to admit the saturated air into the measurement volume at a temperature approximately 300C higher than the temperature of the insulators.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier d'exécution de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels
- la figure 1 est un organigramme de principe montrant les phases successives de mise en oeuvre du procédé suivant l'invention ;
- la figure 2 est un schéma montrant la disposition mécanique des divers composants d'un dispositif suivant l'invention ;
- la figure 3 est un schéma électrique montrant les composants essentiels destinés à la mise en oeuvre de l'invention ;
- la figure 4 est une vue schématique en perspective montrant une enceinte d'essai et un caisson d'humidification utilisables pour mettre en oeuvre l'invention ;;
- la figure 5 est une vue en perspective montrant une constitution générale possible du caisson d'humidification de la figure 4
- la figure 6 est un diagramme montrant l'évolution de la conductance c de la chaîne d'isolateurs au cours du temps, lors de l'humidification.The invention will be better understood on reading the following description of a particular embodiment of the invention, given by way of non-limiting example. The description refers to the accompanying drawings, in which
- Figure 1 is a block diagram showing the successive phases of implementation of the method according to the invention;
- Figure 2 is a diagram showing the mechanical arrangement of the various components of a device according to the invention;
- Figure 3 is an electrical diagram showing the essential components intended for the implementation of the invention;
- Figure 4 is a schematic perspective view showing a test chamber and a humidification box usable for implementing the invention;
- Figure 5 is a perspective view showing a possible general constitution of the humidification box of Figure 4
- Figure 6 is a diagram showing the evolution of the conductance c of the insulator chain over time, during humidification.
Le mode d'exécution de l'invention qui sera décrit comporte les séquences d'opérations schématisées en figure 1 et peut être mis en oeuvre à l'aide d'un dispositif du genre montré en figure 2. The embodiment of the invention which will be described comprises the sequences of operations shown diagrammatically in FIG. 1 and can be implemented using a device of the type shown in FIG. 2.
Le but recherché est de déterminer l'évolution de la pollution d'une chaîne d'isolateurs exposés aux agre sions extérieures. Pour cela une chaîne comportant des isolateurs 10 identiques à ceux dont la pollution est à surveiller est prévue pour être déplaçable entre une position d'exposition aux intempéries (en traits pleins sur la figure 2) et une position de mesure de courant de caractérisation (en pointillés sur la figure 2). Dans le cas montré en figure 2, la chaine destinée aux mesures comporte quelques isolateurs seulement et elle peut être complétée par un tronçon isolant 12.Le dispositif permet de l'amener alternativement dans une position haute, à quelques mètres au-dessus du sol, où elle est exposée aux intempéries, et dans une position basse où elle est dans un volume 14 délimité par une enceinte d'essai 16 munie d'un couvercle 18 permettant de limiter les fuites entre le volume 14 et l'atmosphère ambiante. The aim is to determine the evolution of pollution from a chain of insulators exposed to outside amenities. For this, a chain comprising insulators 10 identical to those whose pollution is to be monitored is designed to be movable between a position of exposure to the weather (in solid lines in FIG. 2) and a position for characterization current measurement (in dotted in Figure 2). In the case shown in FIG. 2, the chain intended for measurements comprises only a few insulators and it can be completed by an insulating section 12. The device makes it possible to bring it alternately to a high position, a few meters above the ground, where it is exposed to the weather, and in a low position where it is in a volume 14 delimited by a test chamber 16 provided with a cover 18 making it possible to limit the leaks between the volume 14 and the ambient atmosphere.
Le procédé qui sera décrit à titre d'exemple comprend des phases de suivi de la pollution et des phases de caractérisation. The method which will be described by way of example comprises pollution monitoring phases and characterization phases.
Pour le suivi de la pollution, la chaîne d'isolateurs 10 est exposée à la pollution du site et la tension électrique en service normal est appliquée à la chaîne d'isolateurs. Le courant de fuite de la chaîne est mesuré, par exemple à l'aide du montage représenté schématiquement sur la figure 2 qui shunte le dernier isolateur. Ce montage comporte une résistance l8a de création de tension de mesure, un éclateur de protection 20 et un appareil de mesure de tension 22. For pollution monitoring, the chain of insulators 10 is exposed to site pollution and the electrical voltage in normal service is applied to the chain of insulators. The leakage current of the chain is measured, for example using the assembly shown schematically in Figure 2 which shunts the last insulator. This assembly comprises a resistance 18a for creating a measurement voltage, a protective spark gap 20 and a voltage measurement device 22.
Le courant de fuite reste toujours très faible aussi longtemps que la couche polluante n'est pas humidifiée. Dans la pratique, pour une chaine d'isolateurs destinée à une ligne dont la tension nominale est de 20 kv, les valeurs crêtes les plus fréquentes des courants de fuite ne dépassent pas 500 milliampères ; elles peuvent atteindre 2 Ampères dans des cas exceptionnels, notamment en cas d'humidification naturelle complète d'un dépôt important et très conducteur. The leakage current always remains very low as long as the polluting layer is not humidified. In practice, for a chain of insulators intended for a line whose nominal voltage is 20 kv, the most frequent peak values of the leakage currents do not exceed 500 milliamps; they can reach 2 Amps in exceptional cases, in particular in the case of complete natural humidification of a large and very conductive deposit.
La mesure du courant de fuite (et de la tension appliquée à la chaine d'isolateurs) s'effectue avantageusement par échantillonnage à une fréquence élevée, d'au moins 10 kHz, destinée à permettre de déterminer le courant maximum de fuite. The measurement of the leakage current (and of the voltage applied to the chain of insulators) is advantageously carried out by sampling at a high frequency, of at least 10 kHz, intended to make it possible to determine the maximum leakage current.
Au cours du suivi, il est avantageux de mesurer, en même temps que les grandeurs électriques, des données météorologiques telles que - vitesse du vent, - direction du vent, - température, - degré hygrométrique, - pression atmosphérique. During monitoring, it is advantageous to measure, along with the electrical quantities, meteorological data such as - wind speed, - wind direction, - temperature, - humidity, - atmospheric pressure.
Il suffit généralement de disposer des valeurs moyennes de ces paramètres sur une période comprise entre quelques minutes et une heure.It is generally sufficient to have the average values of these parameters over a period of between a few minutes and an hour.
Une phase de caractérisation peut être déclenchée - lorsque le courant de fuite ne dépasse pas une valeur
fixée au cours du suivi, - lorsqu'un intervalle de temps déterminé s'est écoulé
depuis l'essai de caractérisation précédent, - lorsque des conditions météorologiques sont décelées.A characterization phase can be triggered - when the leakage current does not exceed a value
set during monitoring, - when a specific time interval has elapsed
since the previous characterization test, - when meteorological conditions are detected.
Au cours du suivi, il est utile de mémoriser la valeur maximale du courant instantané de fuite pour chaque polarité de la tension alternative appliquée et la charge du courant. Pour cela une surveillance est effectuée pendant le suivi et périodiquement on stocke la valeur maximale des courants, la charge électrique correspondante, la date et l'heure. During monitoring, it is useful to memorize the maximum value of the instantaneous leakage current for each polarity of the alternating voltage applied and the load of the current. For this, monitoring is carried out during monitoring and periodically the maximum value of the currents, the corresponding electrical charge, the date and time are stored.
La phase de caractérisation commence par la mise hors tension de la chaine d'isolateurs. Cette dernière est ensuite descendue dans le volume d'essai 14 puis humidifiée jusqu'à saturation (mais l'humidification est stoppée avant qu'il n'y ait lavage de la couche). Le courant de fuite est alors mesuré, sous une tension plus faible que la tension nominale de service. The characterization phase begins with switching off the chain of insulators. The latter is then lowered into the test volume 14 and then humidified until saturation (but the humidification is stopped before there is washing of the layer). The leakage current is then measured, at a lower voltage than the nominal operating voltage.
Comme on l'a indiqué plus haut, l'humidification doit être conduite de façon à imbiber totalement la couche, mais sans perturber celle-ci, afin que l'historique de la pollution de la chaine d'isolateurs témoins soit conservée au cours d'essais successifs. As indicated above, the humidification must be carried out so as to completely soak the layer, but without disturbing it, so that the pollution history of the chain of control insulators is preserved during 'successive tests.
Un mode d'humidification qui donne de bons résultats consiste à faire circuler dans le volume 14 de l'air saturé en humidité, (à une température supérieure à celle des isolateurs, de façon à provoquer une condensation sur ces derniers), à surveiller le courant de conduction sous une tension déterminée et à arrêter le processus d'humidification lorsque la conductance commence à décroître (ce qui indique une saturation en humidité de la couche de pollution). Dans la mesure où les conditions de mesure du courant sont telles qu'elles ne provoquent pas un assèchement de certaines zones par effet Joule, l'évolution dans le temps de la conductance c est du genre montré schématiquement en figure 6. L'humidification est arrêtée au bout du temps T, dès que la conductance a atteint un maximum. A humidification method which gives good results consists in circulating in the volume 14 air saturated with humidity (at a temperature higher than that of the insulators, so as to cause condensation on the latter), to monitor the conduction current under a determined voltage and to stop the humidification process when the conductance begins to decrease (which indicates a saturation in humidity of the pollution layer). Insofar as the conditions for measuring the current are such that they do not cause drying of certain zones by the Joule effect, the evolution over time of the conductance c is of the kind shown schematically in FIG. 6. The humidification is stopped at the end of time T, as soon as the conductance has reached a maximum.
Le volume d'humidification peut être défini par une enceinte 16 comportant une virole cylindrique fermée par un couvercle 18, suffisamment étanche et calorifugée pour que les pertes thermiques soient faibles. Sur la virole est monté un ventilateur 24 permettant de faire circuler de l'air prélevé à l'atmosphère dans l'enceinte. A l'enceinte est accolé un caisson d'humidification 26 destiné à faire circuler de l'air saturé en humidité dans l'enceinte 16, à une température supérieure à celle des isolateurs. Dans la pratique, le débit et la température de l'air admis seront tels que l'humidification complète se produise en une durée de 30 minutes au plus, avec une température d'admission dans l'enceinte 16 supérieure de 30"C environ à celle des isolateurs. The humidification volume can be defined by an enclosure 16 comprising a cylindrical shell closed by a cover 18, sufficiently sealed and insulated so that the heat losses are low. On the ferrule is mounted a fan 24 making it possible to circulate air taken from the atmosphere in the enclosure. Attached to the enclosure is a humidification box 26 intended to circulate air saturated with humidity in the enclosure 16, at a temperature higher than that of the insulators. In practice, the flow rate and the temperature of the admitted air will be such that complete humidification takes place in a period of not more than 30 minutes, with an admission temperature in the enclosure 16 higher by about 30 "C that of insulators.
Le caisson d'humidification peut avoir la constitution montrée en figure 5. Le caisson comporte alors un réservoir d'eau déminéralisée 28 alimentant une cuve à niveau constant 30. Un thermoplongeur 32 de production de vapeur, pouvant également être utilisé pour éviter le gel de l'eau dans la cuve, est immergé dans la cuve 30. La vapeur produite à partir de la cuve 32 se mélange à l'air qui est aspiré à l'atmosphère ou recyclé depuis l'enceinte 16, par un ventilateur 34. L'air saturé en humidité par mélange dans la chambre 36 est chassé à travers un filtre interchangeable 38 vers une cheminée 40 d'admission dans l'enceinte 16 et de retour vers le ventilateur 34 et la chambre de mélange. Le filtre 38 retient les gouttelettes qui reviennent à la cuve 30.Deux ventilateurs distincts sont prévus, l'un pour le recyclage et l'autre pour réchauffer de l'air extérieur dans un aérotherme lorsque l'on veut sécher les isolateurs en fin d'essai. Un thermoplongeur supplémentaire 42 peut être prévu pour éviter le gel de liteau dans le réservoir 28. The humidification box can have the constitution shown in FIG. 5. The box then includes a demineralized water tank 28 supplying a constant level tank 30. A immersion heater 32 for producing steam, which can also be used to prevent freezing of the water in the tank is immersed in the tank 30. The steam produced from the tank 32 mixes with the air which is sucked into the atmosphere or recycled from the enclosure 16, by a fan 34. L air saturated with humidity by mixing in the chamber 36 is expelled through an interchangeable filter 38 to a chimney 40 for admission into the enclosure 16 and back to the fan 34 and the mixing chamber. The filter 38 retains the droplets which return to the tank 30. Two separate fans are provided, one for recycling and the other for heating outside air in an air heater when the insulators are to be dried at the end of 'test. An additional immersion heater 42 can be provided to avoid the gel of the batten in the tank 28.
Les mesures électriques nécessaires au cours de l'humidification et au cours des mesures de courant de caractérisation ultérieures peuvent être effectuées à l'aide d'un circuit du genre schématisé en figure 3, alimenté par un transformateur 44 fournissant une basse tension de 380 volts. Une première sortie du transformateur 44 alimente, par l'intermédiaire d'un disjoncteur 46, un circuit 48 d'alimentation d'auxiliaires, fournissant par exemple la tension nécessaire au fonctionnement d'un anémomètre 50 de mesure de la vitesse et de la direction du vent, d'un capteur 52 de mesure de la température atmosphérique ea (ou de la température des isolateurs), d'un capteur 54 de mesure du degré hygrométrique h de l'atmosphère, etc.Les résultats de mesure sont centralisés par une unité centrale 56 comportant une mémoire de stockage des résultats. The electrical measurements required during humidification and during subsequent characterization current measurements can be carried out using a circuit of the type shown diagrammatically in FIG. 3, supplied by a transformer 44 providing a low voltage of 380 volts . A first output of the transformer 44 supplies, via a circuit breaker 46, a circuit 48 for supplying auxiliaries, for example supplying the voltage necessary for the operation of an anemometer 50 for measuring speed and direction of the wind, of a sensor 52 for measuring the atmospheric temperature ea (or of the temperature of the insulators), of a sensor 54 for measuring the hygrometric degree h of the atmosphere, etc. The measurement results are centralized by a central unit 56 comprising a memory for storing the results.
Une autre sortie du transformateur 44 alimente un circuit de mesure de courant de fuite. Elle comporte, en aval d'un contacteur 58 de mise en service, un dispositif 60 de réglage de cycle temporel, dont le rôle sera indiqué plus loin, et un auto-transformateur réglable à distance 62, par exemple à l'aide d'un moteur non représenté. Another output of the transformer 44 supplies a leakage current measurement circuit. It comprises, downstream of a contactor 58 for commissioning, a device 60 for adjusting the time cycle, the role of which will be indicated below, and an auto-transformer adjustable remotely 62, for example using an engine not shown.
La sortie de l'auto-transformateur 62 attaque un transformateur élévateur de tension 64 permettant de fournir à volonté soit la tension nécessaire aux mesures de surveillance de l'humidification, soit la tension en vue de la mesure du courant de caractérisation, suivant le rapport du transformateur 62. The output of the auto-transformer 62 drives a step-up transformer 64 making it possible to supply at will either the voltage necessary for the humidification monitoring measurements, or the voltage for the measurement of the characterization current, according to the ratio of transformer 62.
Le courant de fuite et la tension appliquée doivent être mesurés simultanément. Le courant peut être mesuré en utilisant un circuit en shunt, du genre montré en figure 2, et une chaine de mesure ayant un filtre passe-bande 67 et un convertisseur analogiques dont les données de sortie sont traitées et mémorisées par l'unité de calcul 56. Une cadence d'échantillonnage de 10 kHz, provoquée par une horloge non représentée, est généralement satisfaisante. The leakage current and the applied voltage must be measured simultaneously. The current can be measured using a shunt circuit, of the type shown in FIG. 2, and a measurement chain having a bandpass filter 67 and an analog converter whose output data are processed and stored by the calculation unit. 56. A sampling rate of 10 kHz, caused by a clock not shown, is generally satisfactory.
Les parties mécaniques du dispositif peuvent avoir la constitution montrée schématiquement en figure 2 : la chaîne d'isolateurs 10 est supportée par un câble en acier 70 qui passe sur des poulies 72 et est équilibrée par un contrepoids 74 guidé par des rails 76. Les déplacements de la chaine d'isolateurs sont commandés par un câble électrique de mise sous tension 78 relié au transformateur d'alimentation 64. Le câble 58 passe sur des poulies de renvoi et sur une poulie folle 80 dont l'étrier 82 est relié par un câble à un moto-réducteur 84. Le palan ainsi constitué permet de déplacer la chaîne d'isolateurs 10. The mechanical parts of the device can have the constitution shown schematically in FIG. 2: the chain of insulators 10 is supported by a steel cable 70 which passes over pulleys 72 and is balanced by a counterweight 74 guided by rails 76. Movements of the chain of insulators are controlled by an electric power-up cable 78 connected to the power transformer 64. The cable 58 passes over idler pulleys and over a mad pulley 80 whose stirrup 82 is connected by a cable to a gear motor 84. The hoist thus formed makes it possible to move the chain of insulators 10.
On décrira maintenant une constitution possible de séquence complète d'essais, à partir de l'instant où une mesure de caractérisation est décidée par l'unité centrale alors que l'auto-transformateur 62 est réglé pour que la tension appliquée soit la tension nominale de service. We will now describe a possible constitution of a complete test sequence, from the moment when a characterization measure is decided by the central unit while the auto-transformer 62 is adjusted so that the applied voltage is the nominal voltage. on duty.
1") La tension appliquée à la chaine d'isolateurs 10 est alors coupée et la chaîne descendue dans le volume 14 pour humidification de la couche polluante. 1 ") The voltage applied to the chain of insulators 10 is then cut and the chain lowered into volume 14 for humidification of the polluting layer.
L'humidification doit être effectuée de façon ménagée et lente, pour éviter de laver les isolateurs. Pour cela, la production de vapeur par le thermo-plongeur 32 est commandée en fonction des températures Oi des isolateurs et 0e de l'air saturé admis dans le volume 14, par une boucle de régulation qui peut avoir la constitution schématisée en figure 3. Humidification should be done in a gentle and slow manner, to avoid washing the insulators. For this, the production of steam by the immersion heater 32 is controlled as a function of the temperatures Oi of the insulators and 0e of the saturated air admitted into the volume 14, by a regulation loop which may have the constitution shown schematically in FIG. 3.
Cette boucle comporte un capteur fournissant un signal représentatif de Oi à un organe de calcul 86 (pouvant être incorporé à l'unité centrale 56) qui fournit unevaleur de consigne de ee correspondante. Les valeurs de consigne de Oex fonction de e. sur le domaine de variation de cette dernière, sont établies au préalable lors d'essais d'étalonnage et mémorisées dans l'unité centrale 56. Un soustracteur 88 élabore, par comparaison entre la valeur réelle de Oet fournie par un capteur, et la valeur de consigne, un signal d'erreur à partir duquel un réseau PID détermine la puissance électrique à appliquer au thermoplongeur 32.Le programme enregistré dans l'unité de calcul et la fonction de transfert du réseau PID seront généralement choisis pour que la durée d'humidification soit inférieure à 30 minutes. This loop comprises a sensor supplying a signal representative of Oi to a calculating member 86 (which can be incorporated into the central unit 56) which supplies a setpoint value of corresponding ee. The set values of Oex function of e. on the variation range of the latter, are established beforehand during calibration tests and stored in the central unit 56. A subtractor 88 prepares, by comparison between the actual value of Oet supplied by a sensor, and the value setpoint, an error signal from which a PID network determines the electrical power to be applied to the immersion heater 32. The program recorded in the calculation unit and the transfer function of the PID network will generally be chosen so that the duration of humidification is less than 30 minutes.
La progression de l'humidification est surveillée par mesure du courant de conduction. Pour éviter de sécher la couche polluante par effet Joule suivant des bandes, l'application de la tension sur la chaîne d'isolateurs ne doit pas s'effectuer de façon continue pendant un temps long. A cet effet, la durée de l'application de la tension sur les isolateurs est de quelques alternances de courant exposées de façon réglable les unes des autres. Les mesures sont réalisées pendant le temps d'application de la tension. Le montage représenté en figure 3 permet de régler la tension appliquée à l'aide de l'auto-transformateur 62. The humidification progress is monitored by measuring the conduction current. To avoid drying the polluting layer by Joule effect in strips, the application of voltage to the string of insulators should not be carried out continuously for a long time. For this purpose, the duration of the application of the voltage to the insulators is a few alternations of current exposed in an adjustable manner from each other. The measurements are carried out during the voltage application time. The assembly shown in FIG. 3 makes it possible to adjust the voltage applied using the auto-transformer 62.
La durée du rapport cyclique sont réglés à l'aide du dispositif de commande à thyristors 60.The duration of the duty cycle is adjusted using the thyristor control device 60.
Au cours de l'humidification, l'unité de calcul 56 détermine, pour chaque mesure, la valeur moyenne de la conductance (par division entre le courant et la tension) et la compare avec le résultat précédent. Dès que la conductance commence à décroitre, au bout du temps T (figure 6), l'humidification est arrêtée. La valeur maximale de conductance relevée avant arrêt de l'humidifi- cation donne une première estimation du degré de pollution de la couche. During humidification, the calculation unit 56 determines, for each measurement, the average value of the conductance (by division between the current and the voltage) and compares it with the previous result. As soon as the conductance begins to decrease, at the end of time T (FIG. 6), the humidification is stopped. The maximum conductance value recorded before the humidification stops gives a first estimate of the degree of pollution of the layer.
2") Une estimation plus précise du degré de pollution est alors effectuée (étape 90 sur la figure 1). 2 ") A more precise estimate of the degree of pollution is then made (step 90 in FIG. 1).
Pendant que la tension appliquée à la chaîne d'isolateurs est coupée, l'auto-transformateur 62 est éventuellement réglé pour une nouvelle valeur de tension de mesure. Puis le courant de fuite est mesuré sous la nouvelle tension, pendant une durée T2, et la valeur maximale du courant instantané pour chaque polarité est relevée. Des circuits d'alarme peuvent être prévus si le courant de fuite dépasse un ou des seuils déterminés.While the voltage applied to the insulator chain is cut, the auto-transformer 62 is possibly adjusted for a new measurement voltage value. Then the leakage current is measured under the new voltage, for a period T2, and the maximum value of the instantaneous current for each polarity is noted. Alarm circuits can be provided if the leakage current exceeds one or more determined thresholds.
3 ) A l'issue de l'essai de caractérisation, la tension appliquée aux isolateurs est coupée et la chaine d'isolateurs est séchée par circulation d'air à l'aide du ventilateur à aérotherme 34. Enfin, la chaine d'isolateurs est ramenée en place par mise en action du moto-réducteur 84 et la tension de service est appliquée de nouveau. 3) At the end of the characterization test, the voltage applied to the insulators is cut off and the chain of insulators is dried by air circulation using the air heater fan 34. Finally, the chain of insulators is brought back into place by actuation of the gear motor 84 and the operating voltage is applied again.
L'invention ne se limite pas au mode particulier de réalisation qui a été décrit à titre de simple exemple et il doit être entendu que la portée du présent brevet s'étend à toutes variantes restant dans le cadre des équivalences. En particulier l'humidification peut être effectuée par d'autres moyens que la circulation d'air saturé en humidité. La progression de cette humidification peut s'effectuer par observation visuelle. Les mesures de courant peuvent s'effectuer avec maintien permanent de la tension, soit en admettant une tension de mesure faible, soit en admettant un caractère impulsionnel du courant. The invention is not limited to the particular embodiment which has been described by way of simple example and it should be understood that the scope of this patent extends to all variants remaining within the framework of equivalences. In particular, humidification can be carried out by means other than the circulation of air saturated with humidity. The progression of this humidification can be done by visual observation. Current measurements can be carried out with permanent voltage maintenance, either by admitting a low measurement voltage, or by admitting a pulse nature of the current.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102608457A (en) * | 2012-03-13 | 2012-07-25 | 浙江清科电力科技有限公司 | System and method for automatic control and intelligent analysis in insulator pollution experiments |
| CN105629041A (en) * | 2016-03-03 | 2016-06-01 | 国网江西省电力科学研究院 | Method and system for acquiring contaminated insulator surface arc image information |
| CN115144790A (en) * | 2022-09-02 | 2022-10-04 | 山东理工大学 | High-voltage insulator leakage current online monitoring system and method |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105866186A (en) * | 2016-05-31 | 2016-08-17 | 中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心 | Insulator salt density detection device and method |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3905240A (en) * | 1972-06-07 | 1975-09-16 | Ngk Insulators Ltd | Pilot insulator for detecting degree of contamination thereof |
| JPS57108761A (en) * | 1980-12-26 | 1982-07-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Measuring method for soil of insulator |
| JPS58178270A (en) * | 1982-04-13 | 1983-10-19 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | Apparatus for measuring contamination level of insulator ceramics |
| JPS5975164A (en) * | 1982-10-25 | 1984-04-27 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Deciding method of gaseous creepage distance of insulation |
-
1989
- 1989-11-13 FR FR8914860A patent/FR2654517B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3905240A (en) * | 1972-06-07 | 1975-09-16 | Ngk Insulators Ltd | Pilot insulator for detecting degree of contamination thereof |
| JPS57108761A (en) * | 1980-12-26 | 1982-07-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Measuring method for soil of insulator |
| JPS58178270A (en) * | 1982-04-13 | 1983-10-19 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | Apparatus for measuring contamination level of insulator ceramics |
| JPS5975164A (en) * | 1982-10-25 | 1984-04-27 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Deciding method of gaseous creepage distance of insulation |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| IEEE/CSEE JOINT CONFERENCE ON HIGH-VOLTAGE TRANSMISSION SYSTEMS IN CHINA 17 octobre 1987, pages 295 - 300; LOW ET AL: "LABORATORY TEST ON NATURALLY CONTAMINATED HVDC STATION POST INSULATORS" * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 6, no. 198 (P-147)(1076) 07 octobre 1982, & JP-A-57 108761 (SUMITOMO KINZOKU KOGYO K.K.) 06 juillet 1982, * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 8, no. 18 (P-250)(1455) 26 janvier 1984, & JP-A-58 178270 (TOKYO DENRYOKU K.K.) 19 octobre 1983, * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 8, no. 183 (P-296)(1620) 23 août 1984, & JP-A-59 75164 (MEIDENSHA K.K.) 27 avril 1984, * |
| PROCEEDINGS SECOND INTERNATIONAL CONFERENCE ON PROPERTIES AND APPLICATIONS OF DIELECTRIC MATERIALS BEIJING,CHINA 12 septembre 1988, IEEE,INC. NEW YORK U.S. pages 20 - 24; ISAKA ET AL: "AN INVESTIGATION OF DC CONTAMINATION FLASHOVER PHENOMENA OF SUSPENSION INSULATORS" * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102608457A (en) * | 2012-03-13 | 2012-07-25 | 浙江清科电力科技有限公司 | System and method for automatic control and intelligent analysis in insulator pollution experiments |
| CN102608457B (en) * | 2012-03-13 | 2014-08-27 | 浙江清科电力科技有限公司 | System and method for automatic control and intelligent analysis in insulator pollution experiments |
| CN105629041A (en) * | 2016-03-03 | 2016-06-01 | 国网江西省电力科学研究院 | Method and system for acquiring contaminated insulator surface arc image information |
| CN115144790A (en) * | 2022-09-02 | 2022-10-04 | 山东理工大学 | High-voltage insulator leakage current online monitoring system and method |
| CN115144790B (en) * | 2022-09-02 | 2022-11-18 | 山东理工大学 | High-voltage insulator leakage current online monitoring system and method |
Also Published As
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