Как да открием частичен разряд?

Какво е частично разреждане?

Първо, кратко обобщение: Частичният разряд е локализиран електрически разряд, който само частично свързва изолацията между проводниците. Може да възникне в кухини в твърда изолация, по повърхността на изолацията или в газови мехурчета в течна изолация. Ако не се провери, PD прогресивно влошава изолацията, което води до крайна повреда.

1. Основни принципи на откриване на PD

Всички методи за откриване разчитат на измерване на физическите явления, които PD активността генерира:

Електрически импулси:Основният ефект е бърз токов импулс с -мащаб на наносекунда.

Електромагнитни излъчвания:Токовият импулс излъчва електромагнитна енергия, включително радиочестотни (RF) и високо{0}}честотни сигнали.

Акустични емисии:Разрядът създава малка ударна вълна, звуково или ултразвуково „щракване“.

Химически странични-продукти:PD разлага изолационните материали, освобождавайки специфични газове (като озон) и създавайки химически промени.

2. Първични методи за откриване

Ето основните методи, категоризирани според явлението, което откриват.

A. Електрически методи за откриване (Златен стандарт)

Това е най-прекият и количествен метод, следващ стандарта IEC 60270.

Как работи:Той измерва привидния заряд (в пикокулони, pC) на токовите импулси, причинени от PD. Свързващ кондензатор и импеданс на откриване образуват верига за улавяне на тези високо-честотни импулси.

Настройка:

Свързващ кондензатор е свързан успоредно на изпитвания обект.

Измервателен импеданс (четириполюсен) е свързан последователно с кондензатора.

Специализиран PD детектор измерва импулсите, филтрира шума и показва резултатите.

Ключови резултати:

PD магнитуд (pC):Привидният заряд на разряда.

Фаза-разрешен частичен разряд (PRPD):График, показващ големината и броя на разрядите спрямо фазовия ъгъл на цикъла на захранването с променлив ток. Този модел е като "пръстов отпечатък", който помага за идентифициране натипна PD (напр. вътрешна, повърхностна или корона).

Плюсове:

Силно чувствителен и количествен.

Осигурява най-точното измерване на тежестта на отделянето.

PRPD анализът е отличен за диагностика на неизправности.

Минуси:

Изисква директна електрическа връзка към -уреда с високо напрежение.

Често изисква извеждане на актива офлайн (офлайн тестване).

Податлив на електрически смущения/шум.

B. Отчитане на акустични / ултразвукови емисии (AE).

Това е много популярен не{0}}натрапчив метод, особено за оборудване на живо.

Как работи:Той използва ултразвукови сензори (или сензори за акустична емисия), за да открие високо{0}}честотните звукови вълни (обикновено от 20 kHz до 300 kHz), произведени от PD. Тъй като човешкият слух достига около 20 kHz, те са "ултразвукови".

Настройка:

Сензорите се поставят на повърхността на оборудването (напр. трансформаторен резервоар, разпределителен шкаф).

За общо сканиране се използват преносими ултразвукови "пистолети".

Множество фиксирани сензори могат да се използват за постоянно наблюдение и за триангулиране на точното местоположение на източника на PD.

Ключови резултати:

Ултразвуково dB ниво:Интензивността на звука.

Звук "съскане" или "пращене":Много устройства имат слушалки, за да чуят хетеродинния (-смесен) ултразвуков сигнал.

Плюсове:

Отличен заопределяне на физическото местоположениена ДП.

Може да се използва на живо, захранвано оборудване (онлайн тестване).

Устойчив на електрически смущения.

Минуси:

Звукът лесно се отслабва и блокира от твърди бариери (напр. вътре в трансформаторен резервоар).

Не е толкова ефективен за количествено определяне на тежестта (pC) на изхвърлянето.

Фоновият акустичен шум може да бъде проблем.

C. Отчитане на високо-честотен токов трансформатор (HFCT / RFCT).

Това е един от най-разпространените методи за онлайн наблюдение на кабели, комутационни уреди и трансформатори.

Как работи:Скоба-на HFCT сензора се поставя около заземяващия (заземяващ) проводник или обвивката на кабела. Той действа като токов трансформатор, настроен на високи честоти (обикновено от 100 kHz до 50 MHz), откривайки RF токови импулси от PD, които текат към земята.

Настройка:Скобата просто се поставя около проводника. Не е необходима директна електрическа връзка с високо напрежение.

Ключови резултати:

Големина и фаза на импулса на PD.

Може да генерира PRPD модели за анализ.

Плюсове:

Не{0}}натрапчив и лесен за инсталиране на живо оборудване.

Добра чувствителност и предоставя данни с-разрешени фази.

Отличен за наблюдение на кабели и разпределителни уредби.

Минуси:

Чувствителността зависи от разположението и целостта на заземителната връзка.

Може да бъде повлиян от радиочестотни смущения (RFI).

D. Отчитане на преходно земно напрежение (TEV).

Широко използван за тестване на разпределителни-уреди с метално покритие.

Как работи:Когато PD възникне вътре в разпределителна-комутационна апаратура, токовите импулси преминават по вътрешните метални повърхности. При пролуки или фуги (като врати), тези импулси се свързват с външната повърхност, създавайки преходно земно напрежение. TEV сонда измерва това напрежение от външната страна на металния корпус.

Настройка:Ръчен измервателен уред с капацитивна свързваща плоча е поставен срещу металната повърхност на разпределителната уредба.

Ключови резултати:Величина на TEV в миливолтове (mV).

Плюсове:

Много бърз и лесен за проверка на състоянието на разпределителната уредба.

Не{0}}натрапчиво онлайн тестване.

Минуси:

Осигурява относителна мярка, а не абсолютна стойност на pC.

Калибрирането и тълкуването могат да бъдат-специфични за производителя.

Основно приложимо за метално{0}}оборудване.

E. Свръх-високо{2}}честотно (UHF) усещане

Най-добрият метод за онлайн наблюдение на силови трансформатори и разпределителни уреди с газова -изолация (GIS).

Как работи:Събитията на PD излъчват електромагнитни вълни в ултра{0}}високия-честотен диапазон (300 MHz до 3 GHz). UHF сензорите (вътрешни или външни) са антени, които откриват тези сигнали.

Настройка:

ГИС:Сензорите се монтират през диелектрични прозорци или съединители в GIS резервоара.

Трансформатори:Сензорите могат да бъдат монтирани в дренажни клапани или специални портове.

Ключови резултати:

Амплитуда на UHF сигнала.

PRPD модели за разширена диагностика.

Плюсове:

Изключително чувствителен и устойчив на-външен шум с ниска честота.

Отличен за онлайн, постоянно наблюдение на критични активи.

Може да локализира източника, използвайки разликите във времето-на-полет между множество сензори.

Минуси:

Изисква специализирано, често скъпо оборудване.

Калибрирането към PC е много трудно.

Инсталирането в съществуващо оборудване може да бъде предизвикателство.

F. Откриване на химикали/газ

Анализ на разтворения газ (DGA):За напълнените с масло-трансформатори PD произвежда специфични газове като водород (H₂) и метан (CH₄). DGA на маслото може да показва PD активност.

Откриване на озон:PD във въздуха произвежда озон, който понякога може да бъде помирисан или открит със сензори.

3. Практическо ръководство стъпка-по-стъпка за основно PD проучване

За техник, който започва с разпределителна уредба или подстанция, общият подход е:

Планиране:Прегледайте едноредовите-диаграми на оборудването и исторически данни. Идентифицирайте потенциални горещи точки на PD.

Първоначален скрининг (TEV и ултразвук):

Използвайте aTEV метърза сканиране на метални{0}}комутационни панели. Запишете mV нива на всички достъпни повърхности.

Едновременно с това използвайтеУлтразвуков пистолетза да следите за изпускане около втулки, кабелни накрайници и вентилационни отвори.

Анализ на данни и триангулация:

Ако се открият високи показания, използвайте ултразвуковия сензор, за да локализирате точно източника на "щракащия" звук. Преместете сензора, за да намерите точката с най-силен интензитет.

Последващи-действия/подробно разследване (ако е необходимо):

Ако се подозира сериозен източник, може да са необходими по-напреднали методи.

Офлайн тестване:Извършете стандартен електрически тест IEC 60270 по време на планирано прекъсване, за да определите количествено нивото на PD в PC.

Онлайн наблюдение:Инсталирайте HFCT сензори на съответните заземяващи проводници за непрекъснат мониторинг и PRPD анализ.

Обобщена таблица на методите