met de partiële ontladingsmeting kan de diëlektrische toestand van hoogspanningsapparatuur worden geëvalueerd en kan elektrisch bovendrijven in de isolatie worden gedetecteerd en gelokaliseerd. Gedeeltelijke ontladingsmeting kan het beschadigde deel van een geïsoleerd systeem lokaliseren.
gegevens die tijdens de gedeeltelijke ontladingstests zijn verzameld, worden vergeleken met meetwaarden van dezelfde kabel die tijdens de acceptatietest zijn verzameld of met fabriekskwaliteitscontrolenormen. Dit maakt een eenvoudige en snelle classificatie van de diëlektrische toestand (Nieuw, sterk verouderd, defect) van het te testen apparaat mogelijk en passende onderhouds-en reparatiemaatregelen kunnen vooraf worden gepland en georganiseerd.
gedeeltelijke ontladingsmeting is van toepassing op kabels en toebehoren met verschillende isolatiematerialen, zoals polyethyleen-of met papier geïsoleerde kabel met lood bedekte kabel (PILC). Gedeeltelijke ontladingsmeting wordt routinematig uitgevoerd om de toestand van het isolatiesysteem van roterende machines (motoren en generatoren), transformatoren en gasgeïsoleerde schakelinrichtingen te beoordelen.
meetsysteem voor gedeeltelijke ontladingdedit
een meetsysteem voor gedeeltelijke ontlading bestaat hoofdzakelijk uit:
- een kabel of een ander object dat wordt getest,
- een koppel condensator van lage inductantie ontwerp
- een high-voltage voeding met lage achtergrondgeluid
- high-voltage van de aansluitingen
- een hoog-voltage-filter om het achtergrondgeluid te verminderen van de voeding
- een gedeeltelijke ontlading detector
- PC-software voor analyse
Een gedeeltelijke ontlading detectie systeem voor in-service energiek elektrische installaties:
- een kabel, transformator of een MV/HV-vermogensapparatuur
- ultrahoge Frequentiesensor (UHF)-Detectiebandbreedte 300 MHz-1.5GHz
- hoogfrequente stroomtransformator (HFCT) bandbreedte 500 kHz-50 MHz
- Ultrasone microfoon met centrumfrequentie 40 kHz
- akoestische contactsensor met detectiebandbreedte 20 kHz-300 kHz
- tev-sensor of koppelingscondensator 3 MHz-100 MHz
- Phase-resolved analysis system to compare pulstiming to AC frequency
het principe van gedeeltelijke ontladingsmetingdit
een aantal ontlading detectie schema ‘ s en gedeeltelijke ontlading meetmethoden zijn uitgevonden sinds het belang van PD werd gerealiseerd begin vorige eeuw. De gedeeltelijke ontladingsstromen neigen om van korte duur te zijn en stijgingstijden in het nanosecondegebied te hebben. Op een oscilloscoop, de ontladingen verschijnen als gelijkmatig verdeeld barsten gebeurtenissen die zich voordoen op de top van de pezen. Willekeurige gebeurtenissen zijn vonken of vonken.De gebruikelijke manier om de grootte van de gedeeltelijke ontlading te kwantificeren is in picocoulomben. De intensiteit van gedeeltelijke ontlading wordt weergegeven ten opzichte van de tijd.
een automatische analyse van de reflectogrammen die tijdens de meting van de gedeeltelijke ontlading zijn verzameld – met behulp van een methode die “time domain reflectometry” (TDR) wordt genoemd – maakt het mogelijk om onregelmatigheden in de isolatie op te sporen. Ze worden weergegeven in een partiële ontlading mapping formaat.
een fasegerelateerde afbeelding van de gedeeltelijke ontladingen levert aanvullende informatie op die nuttig is voor de evaluatie van de te testen inrichting.
kalibratie setupEdit
de werkelijke laadverandering die optreedt als gevolg van een PD-gebeurtenis is niet direct meetbaar, daarom wordt in plaats daarvan schijnbare lading gebruikt. De schijnbare lading (q) van een PD-gebeurtenis is de lading die, indien geïnjecteerd tussen de terminals van het te testen apparaat, de spanning over de terminals zou veranderen met een bedrag gelijk aan de PD-gebeurtenis. Dit kan worden gemodelleerd door de vergelijking:
q = C B Δ (V c ) {\displaystyle q=C_{b} \ Delta (V_{c})}
schijnbare lading is niet gelijk aan de werkelijke hoeveelheid veranderende lading op de PD-site, maar kan direct worden gemeten en gekalibreerd. ‘Schijnbare lading’ wordt meestal uitgedrukt in picocoulomben.
dit wordt gemeten door de spanning van de pieken te kalibreren tegen de spanningen die worden verkregen van een kalibratie-eenheid die in het meetinstrument wordt geloosd. De kalibratie-eenheid is vrij eenvoudig in gebruik en bestaat slechts uit een vierkante golf generator in serie met een condensator aangesloten over het monster. Meestal worden deze optisch geactiveerd om kalibratie mogelijk te maken zonder een gevaarlijk hoogspanningsgebied binnen te gaan. Kalibrators worden meestal losgekoppeld tijdens de ontladingstests.
Laboratoriummethodedit
- Wideband PD detection circuits bij breedband detectie bestaat de impedantie meestal uit een laag Q parallel resonant RLC circuit. Dit circuit heeft de neiging om de spannende spanning te verzwakken (meestal tussen 50 en 60 Hz) en versterken van de spanning gegenereerd als gevolg van de ontladingen.
- afgestelde detectiecircuits (smalle band)
- differentiële ontladingsbrugmethoden
- akoestische en ultrasone methoden
Veldtestmethodenedit
veldmetingen sluiten het gebruik van een kooi van Faraday uit en de energielevering kan ook een compromis zijn van de ideal. Veldmetingen zijn dus gevoelig voor lawaai en kunnen daardoor minder gevoelig zijn.
PD-tests in de fabriek in het veld vereisen apparatuur die mogelijk niet direct beschikbaar is; daarom zijn er andere methoden ontwikkeld voor veldmetingen die, hoewel niet zo gevoelig of nauwkeurig als gestandaardiseerde metingen, aanzienlijk gemakkelijker zijn. Veldmetingen moeten noodzakelijkerwijs snel, veilig en eenvoudig zijn om op grote schaal te kunnen worden toegepast door eigenaren en exploitanten van MV-en HV-activa.Transiënte Aardspanningen (Tev ‘ s) zijn geïnduceerde spanningspieken op het oppervlak van het omringende metaalwerk. TEVs werden voor het eerst ontdekt in 1974 door dr. John Reeves van EA Technology. TEVs ontstaan omdat de gedeeltelijke ontlading stroompieken in de geleider en dus ook in het geaarde metaal rond de geleider creëert. Dr. John Reeves stelde vast dat de tev-signalen recht evenredig zijn aan de toestand van de isolatie voor alle schakelinrichtingen van hetzelfde type, gemeten op hetzelfde punt. TEV-metingen worden gemeten in dBmV. Tev-pulsen zitten vol met hoogfrequente componenten en daarom biedt het geaarde metaalwerk een aanzienlijke impedantie aan de grond. Daarom worden spanningspieken gegenereerd. Deze blijven op het binnenoppervlak van het omringende metaalwerk (tot een diepte van ongeveer 0,5 µm in zacht staal bij 100 MHz) en lus rond aan het buitenoppervlak waar er een elektrische discontinuïteit in het metaalwerk is. Er is een secundair effect waarbij elektromagnetische golven die door de gedeeltelijke ontlading worden gegenereerd ook Tev ‘ s genereren op het omringende metaalwerk – het omringende metaalwerk dat als een antenne fungeert. Tev ‘ s zijn een zeer handig fenomeen voor het meten en detecteren van gedeeltelijke ontladingen, omdat ze kunnen worden gedetecteerd zonder het maken van een elektrische verbinding of het verwijderen van panelen. Hoewel deze methode nuttig kan zijn om een aantal problemen in schakelapparatuur en surface tracking op interne componenten te detecteren, is de gevoeligheid waarschijnlijk niet voldoende om problemen binnen solide diëlektrische kabelsystemen te detecteren.
ultrasone meting berust op het feit dat de gedeeltelijke ontlading geluidsgolven zal uitzenden. De frequentie voor emissies is ” wit ” lawaai in de natuur en produceert daarom ultrasone structuur golven door de vaste of vloeistof gevulde elektrische component. Met behulp van een structuur gedragen ultrasone sensor aan de buitenkant van het te onderzoeken item, kan interne gedeeltelijke ontlading worden gedetecteerd en gelokaliseerd wanneer de sensor het dichtst bij de bron wordt geplaatst.
Hfct-methode Deze methode is ideaal voor het detecteren en bepalen van de ernst van de PD door meting van het burstinterval. Hoe dichter de uitbarstingen krijgen om “zero voltage crossing” de meer ernstige en kritische de PD fout is. De locatie van het foutgebied wordt bereikt met behulp van de hierboven beschreven AE.
elektromagnetische Velddetectie vangt de radiogolven op die door de gedeeltelijke ontlading worden gegenereerd. Zoals eerder opgemerkt kunnen de radiogolven tv ‘ s genereren op het omringende metaalwerk. Meer gevoelige metingen, met name bij hogere spanningen, kunnen worden bereikt met behulp van ingebouwde UHF-antennes of externe antenne gemonteerd op isolerende afstandhouders in het omringende metaalwerk.
detectie van gerichte koppelingen vangt signalen op die afkomstig zijn van een gedeeltelijke ontlading. Deze methode is ideaal voor verbindingen en accessoires, waarbij de sensoren zich op de semiconlagen bij de verbinding of accessoire bevinden.