چگونه ترشحات جزئی را تشخیص دهیم؟

تخلیه جزئی چیست؟

اول، یک جمع بندی سریع: تخلیه جزئی یک تخلیه الکتریکی موضعی است که فقط تا حدی عایق را بین هادی ها پل می کند. این می تواند در حفره های عایق جامد، در امتداد سطح عایق، یا در حباب های گاز در عایق مایع رخ دهد. اگر کنترل نشود، PD به تدریج عایق را تخریب می کند و منجر به شکست نهایی می شود.

1. اصول اساسی تشخیص PD

تمام روش‌های تشخیص به اندازه‌گیری پدیده‌های فیزیکی که فعالیت PD ایجاد می‌کند متکی هستند:

پالس های الکتریکی:اثر اولیه یک پالس جریان سریع در مقیاس نانوثانیه- است.

انتشارات الکترومغناطیسی:پالس فعلی انرژی الکترومغناطیسی از جمله فرکانس رادیویی (RF) و سیگنال‌های فرکانس{0}بالا را ساطع می‌کند.

انتشار آکوستیک:این ترشحات یک موج شوک کوچک، یک "کلیک" شنیدنی یا اولتراسونیک ایجاد می کند.

محصولات شیمیایی توسط-:PD مواد عایق را تجزیه می کند و گازهای خاصی (مانند ازن) را آزاد می کند و تغییرات شیمیایی ایجاد می کند.

2. روش های تشخیص اولیه

در اینجا روش های اصلی وجود دارد که بر اساس پدیده ای که آنها شناسایی می کنند طبقه بندی می شوند.

الف. روش‌های تشخیص الکتریکی (استاندارد طلایی)

این مستقیم ترین و کمی ترین روش است که از استاندارد IEC 60270 پیروی می کند.

چگونه کار می کند:بار ظاهری (بر حسب پیکو کولومب، pC) پالس‌های فعلی ناشی از PD را اندازه‌گیری می‌کند. یک خازن کوپلینگ و یک امپدانس تشخیص مداری را برای گرفتن این پالس‌های{1} فرکانس بالا تشکیل می‌دهند.

راه اندازی:

یک خازن کوپلینگ به صورت موازی به جسم آزمایشی متصل می شود.

یک امپدانس اندازه گیری (چهار قطبی) به صورت سری به خازن متصل می شود.

یک آشکارساز تخصصی PD پالس ها را اندازه گیری می کند، نویز را فیلتر می کند و نتایج را نمایش می دهد.

خروجی کلید:

قدر PD (pC):شارژ ظاهری تخلیه.

فاز-الگوی تخلیه جزئی حل‌شده (PRPD):نموداری که مقدار و مقدار دبی را در مقابل زاویه فاز چرخه برق AC نشان می دهد. این الگو مانند یک "اثر انگشت" است که به شناسایی کمک می کندنوعPD (مثلاً داخلی، سطحی یا کرونا).

جوانب مثبت:

بسیار حساس و کمی است.

دقیق ترین اندازه گیری شدت تخلیه را ارائه می دهد.

تجزیه و تحلیل PRPD برای تشخیص عیب عالی است.

معایب:

نیاز به اتصال الکتریکی مستقیم به دستگاه ولتاژ بالا-.

اغلب نیاز به آفلاین کردن دارایی (تست آفلاین) دارد.

مستعد تداخل/نویز الکتریکی.

ب. سنجش انتشار آکوستیک/التراسونیک (AE).

این یک روش بسیار محبوب غیر{0}}به خصوص برای تجهیزات زنده است.

چگونه کار می کند:از حسگرهای اولتراسونیک (یا حسگرهای انتشار آکوستیک) برای تشخیص امواج صوتی با فرکانس بالا (معمولاً 20 کیلوهرتز تا 300 کیلوهرتز) که توسط PD تولید می‌شود، استفاده می‌کند. از آنجایی که شنوایی انسان حدود 20 کیلوهرتز است، این فرکانس‌ها "اولتراسونیک" هستند.

راه اندازی:

سنسورها بر روی سطح تجهیزات قرار می گیرند (مثلاً مخزن ترانسفورماتور، کابینت تابلو).

"اسلحه" اولتراسونیک قابل حمل برای اسکن عمومی استفاده می شود.

چندین حسگر ثابت را می توان برای نظارت دائمی و مثلث بندی محل دقیق منبع PD استفاده کرد.

خروجی کلید:

سطح dB اولتراسونیک:شدت صدا.

صدای "هیس" یا "ترق":بسیاری از دستگاه‌ها هدفون برای شنیدن سیگنال اولتراسونیک هترودین (پایین-مخلوط) دارند.

جوانب مثبت:

عالی برایمشخص کردن مکان فیزیکیاز PD

قابل استفاده در تجهیزات زنده و پر انرژی (تست آنلاین).

مصون از تداخل الکتریکی

معایب:

صدا به راحتی توسط موانع جامد (مثلاً داخل مخزن ترانسفورماتور) ضعیف و مسدود می شود.

برای تعیین کمیت شدت (pC) ترشحات موثر نیست.

نویز صوتی پس زمینه می تواند یک مشکل باشد.

ج.-حسگر ترانسفورماتور جریان فرکانس بالا (HFCT / RFCT)

این یکی از رایج ترین روش ها برای نظارت آنلاین کابل ها، تابلو برق و ترانسفورماتورها است.

چگونه کار می کند:یک گیره{0}}روی حسگر HFCT در اطراف سیم زمین (زمین) یا غلاف کابل قرار می‌گیرد. این ترانسفورماتور به عنوان یک ترانسفورماتور جریان تنظیم شده روی فرکانس های بالا (معمولاً 100 کیلوهرتز تا 50 مگاهرتز) عمل می کند و پالس های جریان RF را از PD که به زمین می گذرد شناسایی می کند.

راه اندازی:گیره به سادگی در اطراف هادی قرار می گیرد. هیچ اتصال مستقیم الکتریکی به ولتاژ بالا لازم نیست.

خروجی کلید:

اندازه و فاز پالس PD.

می تواند الگوهای PRPD را برای تجزیه و تحلیل ایجاد کند.

جوانب مثبت:

غیر مزاحم و آسان برای نصب بر روی تجهیزات زنده.

حساسیت خوبی دارد و داده‌های حل‌شده فاز- را ارائه می‌دهد.

عالی برای نظارت بر کابل و تابلو.

معایب:

حساسیت به محل قرارگیری و یکپارچگی اتصال زمین بستگی دارد.

می تواند تحت تأثیر تداخل فرکانس رادیویی (RFI) قرار گیرد.

D. سنجش ولتاژ زمین گذرا (TEV).

به طور گسترده برای آزمایش تابلوهای فلزی-روکش دار استفاده می شود.

چگونه کار می کند:وقتی PD درون تابلوی{0}روپوش فلزی رخ می‌دهد، پالس‌های جریان در امتداد سطوح فلزی داخلی حرکت می‌کنند. در شکاف ها یا اتصالات (مانند درها)، این پالس ها به سطح بیرونی متصل می شوند و یک ولتاژ زمین گذرا ایجاد می کنند. یک پروب TEV این ولتاژ را در قسمت بیرونی محفظه فلزی اندازه گیری می کند.

راه اندازی:یک کنتور دستی با صفحه کوپلینگ خازنی در مقابل سطح فلزی تابلو برق قرار می گیرد.

خروجی کلید:قدر TEV بر حسب میلی ولت (mV).

جوانب مثبت:

بسیار سریع و ساده برای غربالگری وضعیت تابلو برق.

آزمایش آنلاین غیر سرزده.

معایب:

یک اندازه گیری نسبی ارائه می دهد، نه یک مقدار pC مطلق.

کالیبراسیون و تفسیر می‌تواند مختص سازنده- باشد.

عمدتاً برای تجهیزات روکش فلزی- قابل استفاده است.

E. سنجش فرکانس فوق العاده-بالا-(UHF)

روش برتر برای نظارت آنلاین ترانسفورماتورهای قدرت و{0}}تجهیزات عایق گاز (GIS).

چگونه کار می کند:رویدادهای PD امواج الکترومغناطیسی را در محدوده فرکانس فوق العاده-بالا- (300 مگاهرتز تا 3 گیگاهرتز) منتشر می‌کنند. سنسورهای UHF (داخلی یا خارجی) آنتن هایی هستند که این سیگنال ها را تشخیص می دهند.

راه اندازی:

GIS:سنسورها از طریق پنجره های دی الکتریک یا کوپلرها در مخزن GIS نصب می شوند.

ترانسفورماتورها:سنسورها را می توان در شیرهای تخلیه یا پورت های اختصاصی نصب کرد.

خروجی کلید:

دامنه سیگنال UHF

الگوهای PRPD برای تشخیص پیشرفته

جوانب مثبت:

بسیار حساس و مصون از صدای خارجی با فرکانس پایین-.

عالی برای نظارت آنلاین و دائمی دارایی های حیاتی.

می‌تواند منبع را با استفاده از تفاوت‌های{0}}پرواز- بین چندین حسگر تعیین کند.

معایب:

به تجهیزات تخصصی و اغلب گران قیمت نیاز دارد.

کالیبراسیون به pC بسیار دشوار است.

نصب در تجهیزات موجود می تواند چالش برانگیز باشد.

F. شیمیایی / تشخیص گاز

تجزیه و تحلیل گاز محلول (DGA):برای ترانسفورماتورهای نفت{0}پر شده، PD گازهای خاصی مانند هیدروژن (H2) و متان (CH4) تولید می کند. DGA روغن می تواند فعالیت PD را نشان دهد.

تشخیص ازن:PD در هوا اوزون تولید می کند که گاهی اوقات می توان آن را بو کرد یا با حسگرها تشخیص داد.

3. یک راهنمای گام به گام عملی-به-برای یک بررسی اولیه PD

برای یک تکنسین که با تابلو برق یا یک پست شروع به کار می کند، یک رویکرد رایج این است:

برنامه ریزی:نمودارهای تک خطی-و داده‌های تاریخی تجهیزات را مرور کنید. نقاط بالقوه PD را شناسایی کنید.

غربالگری اولیه (TEV و اولتراسونیک):

استفاده از aTEV متربرای اسکن پانل‌های تابلوهای فلزی-روکش شده. سطوح mV را روی تمام سطوح در دسترس ثبت کنید.

به طور همزمان از یک استفاده کنیدتفنگ اولتراسونیکبرای گوش دادن به ترشحات اطراف بوش ها، انتهای کابل ها و دریچه ها.

تجزیه و تحلیل داده ها و مثلث بندی:

اگر خوانش های بالا یافت شد، از حسگر اولتراسونیک برای تعیین دقیق منبع صدای "کلیک" استفاده کنید. سنسور را حرکت دهید تا نقطه با صدای بلندترین نقطه را پیدا کنید.

پیگیری- / بررسی دقیق (در صورت نیاز):

اگر منبع جدی مشکوک باشد، ممکن است به روش های پیشرفته تری نیاز باشد.

تست آفلاین:آزمایش الکتریکی استاندارد IEC 60270 را در طول یک قطع برنامه ریزی شده برای تعیین کمیت سطح PD در pC انجام دهید.

نظارت آنلاین:برای نظارت مستمر و تجزیه و تحلیل PRPD، حسگرهای HFCT را روی سربهای زمین مربوطه نصب کنید.

جدول خلاصه روشها