ОПН – это устройства защиты от перенапряжений, которые смягчают воздействие событий, которые в противном случае могли бы вызвать отключения. Поэтому мониторинг их состояния сегодня является частью тщательного мониторинга состояния ключевых активов электроэнергетической отрасли. Обычно в процессе эксплуатации ОПН «ведет себя как изолятор с низким током утечки по его изолирующей поверхности и чрезвычайно низким уровнем через внутренние диски из оксида цинка». Поддержание низкого тока утечки необходимо для того, чтобы срок работы ОПН составлял от 20 до 40 лет. Фактически, единственный случай, когда ОПН не ведет себя как изолятор, это когда он выходит из строя или когда ограничивает скачок напряжения. Существует ряд методов оценки, которые традиционно использовались для выявления признаков износа ОПН. Они варьируются от индикаторов неисправности и разъединителей, указывающих на полный отказ; до приборов, которые способны измерять даже небольшие изменения резистивного тока утечки или потерю мощности в случае металлооксидных разрядников без зазоров. Мониторинг состояния ОПН происходит оперативно и непрерывно, в то время как полевые испытания ОПН проводятся автономно и периодически.
Тепловизионное обследование
Тепловидение - это быстрый и эффективный способ оценки состояния ОПН. За считанные секунды инфракрасный датчик определяет состояния разрядника на подстанции. Это связано с тем, что когда его срок службы заканчивается ОПН перегревается, что можно обнаружить на расстоянии менее 100 метров даже с помощью простого инфракрасного оборудования. Температура самого ОПН может быть выше температуры окружающей среды не более, чем на 5°С; большее повышение температуры следует рассматривать как потенциальную проблему. В редких случаях температура ОПН может на 20 ° C быть выше, чем температура окружающей среды, за исключением лабораторных условий. Разница в 10 ° C между двумя ОПН одинаковой конструкции и выпуска должна рассматриваться как необходимость проведения технического обслуживания, а возможно и снятия с него напряжения. Если температура ОПН отличается на 5-10 °C от окружающей среды, за ним следует наблюдать, а, если он включен в критическую цепь, то необходимо вывести его из эксплуатации. ОПН, температура которого на 15 ° C выше, чем у других подобных устройств, следует обесточить, чтобы избежать его отключения. Если разрядник имеет фарфоровый корпус, персонал не должен находиться поблизости до момента обесточения. Несмотря на то, что тепловидение является эффективным средством оценки реального состояния, такие стационарные устройства для измерений температуры ОПН на постоянной основе малодоступны, тем более, как показывает практика, для обнаружения аномальной температуры ОПН не обязательно нужен многофункциональный тепловизионный прибор. Многие портативные устройства измеряют температуру в любой конкретной точке удалено.
Полевые испытания ОПН в автономном режиме.
Автономные полевые испытания необходимы, если ОПН был снят, или если он все еще находится в эксплуатации, но был обесточен на некоторое время. Методы определения целесообразности повторной установки, обычно более требовательны, чем простой мониторинг состояния линии, и поэтому в идеале ОПН следует оценивать во время эксплуатации. Основная проблема автономных испытаний заключается в том, что для эффективной оценки состояния ОПН, он должен находиться под напряжением, близким к рабочему или превышающим его. Для разрядников среднего напряжения это несложно, но для устройств с номинальным напряжением 100 кВ или выше это дорого. Напряжение может быть переменным или постоянным, но в любом случае, если оно не равно или не превышает MCOV разрядника, есть лишь ограниченные данные для оценки. Оптимальным полевым испытанием в автономном режиме является подача переменного напряжения на ОПН и измерение тока утечки. Как и в случае с интерактивными мониторами, важным параметром является резистивный ток утечки. Общий ток - преимущественно емкостный - не является достаточным индикатором состояния, и поэтому любое используемое оборудование должно иметь возможность отличать общий ток от резистивного тока. Кажется, что не существует отдельного автономного испытательного оборудования для ОПН выше 10 кВ. Оборудование, которое измеряет потери в ваттах разрядника ниже его рейтинга Uc, сможет лишь частично предсказать состояние. Если необходимо оценить большое количество ОПН, этот метод может оказаться эффективным, но все же он не является оптимальным.
Альтернативой является использование стандартного тестера «высокого напряжения», и это может быть выполнено только в том случае, если номинальное значение Uc разрядника ниже максимального напряжения тестера. Если используется тестер переменного тока, наиболее эффективным средством оценки состояния разрядника является определение напряжения, при котором он начинает проводить большие токи. Это также называется измерением Vref разрядника - термин, используемый для количественной оценки уровня, при котором разрядник проводит резистивный ток от 1 до 5 мА. Методика заключается в подаче напряжения на разрядник до тех пор, пока он не будет проводить примерно 1 мА. Если этот уровень на 5–15% выше рейтинга Uc, разрядник, скорее всего, исправен. В случае, когда ОПН отключен от сети на подстанции, у него обычно есть два «партнера», и все эти устройства должны быть проверены. В таком случае все три блока должны иметь одинаковую точку включения. В противном случае прибор с более низким значением следует дополнительно проверить в лаборатории.