dzięki pomiarom częściowego rozładowania można ocenić stan dielektryczny urządzeń wysokiego napięcia, a także wykryć i zlokalizować elektryczne podłoże w izolacji. Częściowy pomiar rozładowania może zlokalizować uszkodzoną część izolowanego systemu.
dane zebrane podczas badania rozładowania częściowego są porównywane z wartościami pomiarowymi tego samego kabla zebranymi podczas testu akceptacyjnego lub z fabrycznymi standardami kontroli jakości. Pozwala to na prostą i szybką klasyfikację stanu dielektrycznego (nowego, mocno postarzanego, wadliwego) badanego urządzenia, a odpowiednie środki konserwacyjne i naprawcze mogą być zaplanowane i zorganizowane z wyprzedzeniem.
pomiar częściowego rozładowania ma zastosowanie do kabli i akcesoriów z różnymi materiałami izolacyjnymi, takimi jak kabel z polietylenu lub izolowany papierem pokryty przewodem (PILC). Pomiar częściowego rozładowania jest rutynowo przeprowadzany w celu oceny stanu układu izolacji maszyn wirujących (silników i generatorów), transformatorów i rozdzielnic w izolacji gazowej.
system pomiaru częściowego rozładowaniaedit
system pomiaru częściowego rozładowania składa się zasadniczo z:
- kabel lub inny badany obiekt
- Kondensator sprzęgający o niskiej indukcyjności
- zasilanie wysokonapięciowe o niskim poziomie szumów tła
- połączenia wysokonapięciowe
- filtr wysokonapięciowy redukujący szum tła z zasilacza
- detektor częściowego rozładowania
- oprogramowanie komputerowe do analizy
system detekcji częściowego rozładowania dla eksploatowanych, zasilanych energią elektryczną urządzeń:
- Kabel, transformator lub dowolny sprzęt zasilający SN / WN
- Pasmo Wykrywania Czujnika Ultra Wysokiej Częstotliwości (UHF) 300 MHz-1.5GHz
- transformator prądowy wysokiej częstotliwości (HFCT) Szerokość pasma 500 kHz-50 MHz
- mikrofon ultradźwiękowy z częstotliwością środkową 40 kHz
- akustyczny czujnik kontaktowy z szerokością wykrywania 20 kHz-300 kHz
- czujnik TEV lub kondensator sprzęgający 3 MHz-100 MHz
- system analizy rozdzielczej fazowej w celu porównania czasu impulsu z częstotliwością AC
Zasada pomiaru zrzutu częściowegoedytuj
od czasu realizacji znaczenia PD na początku ubiegłego wieku wynaleziono szereg systemów wykrywania zrzutu i metod pomiaru zrzutu częściowego. Częściowe prądy wyładowcze są zwykle krótkotrwałe i mają czas narastania w sferze nanosekund. Na oscyloskopie wyładowania pojawiają się jako równomiernie rozmieszczone zdarzenia wybuchowe, które występują w szczycie sinusoidy. Zdarzenia losowe są łukowe lub iskrzenie.Zwykle określa się wielkość wyładowania częściowego w pikokulombach. Intensywność rozładowania częściowego jest wyświetlana w stosunku do czasu.
automatyczna analiza reflektogramów zebranych podczas pomiaru zrzutu częściowego – przy użyciu metody zwanej refleksometrią czasu (ang. time domain reflectometry, TDR) – pozwala na lokalizację nieprawidłowości izolacji. Są one wyświetlane w formacie mapowania częściowego rozładowania.
opis wyładowań częściowych związany z fazą dostarcza dodatkowych informacji, przydatnych do oceny badanego urządzenia.
kalibracja setupEdit
rzeczywista zmiana ładunku, która występuje z powodu zdarzenia PD, nie jest bezpośrednio mierzalna, dlatego zamiast tego używany jest ładunek pozorny. Ładunek pozorny (q) zdarzenia PD jest ładunkiem, który po wstrzyknięciu między zaciski badanego urządzenia zmieniłby napięcie na zaciskach o ilość odpowiadającą zdarzeniu PD. Można to wymodelować równaniem:
q=C B Δ ( V c ) {\displaystyle q=C_{B}\Delta (v_{c})}
pozorna opłata nie jest równa rzeczywistej ilości zmieniającego się ładunku w miejscu PD, ale może być bezpośrednio zmierzona i skalibrowana. „Ładunek pozorny” jest zwykle wyrażany w pikokulombach.
jest to mierzone przez kalibrowanie napięcia skoków w stosunku do napięć uzyskanych z jednostki kalibracyjnej wyładowanej do przyrządu pomiarowego. Jednostka kalibracyjna jest dość prosta w obsłudze i składa się jedynie z generatora fal kwadratowych szeregowo z kondensatorem podłączonym przez próbkę. Zazwyczaj są one wyzwalane optycznie, aby umożliwić kalibrację bez wprowadzania niebezpiecznego obszaru wysokiego napięcia. Kalibratory są zwykle odłączane podczas badania rozładowania.
metody Laboratoryjnedytuj
- szerokopasmowe obwody detekcji PD w szerokopasmowym wykrywaniu impedancja zwykle obejmuje równoległy rezonansowy Obwód RLC o niskim Q. Obwód ten ma tendencję do tłumienia napięcia ekscytującego (zwykle między 50 a 60 Hz) i wzmacniania napięcia generowanego przez wyładowania.
- dostrojone (wąskie pasmo) obwody detekcyjne
- różnicowe metody mostków wyładowczych
- metody akustyczne i ultradźwiękowe
metody badań Polowychedit
pomiary terenowe wykluczają zastosowanie klatki Faradaya, a zasilanie zasilające może również stanowić kompromis od ideału. Pomiary terenowe są zatem podatne na hałas i w związku z tym mogą być mniej wrażliwe.
testy jakości Fabrycznej PD w terenie wymagają sprzętu, który może nie być łatwo dostępny, dlatego opracowano inne metody pomiaru w terenie, które, choć nie są tak czułe lub dokładne jak standardowe pomiary, są znacznie wygodniejsze. Z konieczności pomiary terenowe muszą być szybkie, bezpieczne i proste, jeśli mają być szeroko stosowane przez właścicieli i operatorów obiektów SN i SN.
przejściowe napięcia uziemienia (TEVs) to indukowane skoki napięcia na powierzchni otaczającej metaloplastyki. Tev zostały po raz pierwszy odkryte w 1974 roku przez dr Johna Reevesa z EA Technology. TEVs występuje, ponieważ wyładowanie częściowe tworzy skoki prądu w przewodniku, a zatem również w uziemionym metalu otaczającym przewodnik. Dr John Reeves ustalił, że sygnały TEV są wprost proporcjonalne do stanu izolacji dla wszystkich rozdzielnic tego samego typu mierzonych w tym samym punkcie. Odczyty TEV są mierzone w dBmV. Impulsy TEV są pełne komponentów o wysokiej częstotliwości, dlatego uziemiona metaloplastyka wykazuje znaczną impedancję dla uziemienia. W związku z tym generowane są skoki napięcia. Pozostaną one na wewnętrznej powierzchni otaczającej metaloplastyki (do głębokości około 0,5 µm w stali miękkiej przy częstotliwości 100 MHz) i będą pętli wokół zewnętrznej powierzchni wszędzie tam, gdzie występuje nieciągłość elektryczna w metaloplastyce. Istnieje efekt wtórny, w którym fale elektromagnetyczne generowane przez wyładowanie częściowe generują również TEVs na otaczającej metaloplastyce-otaczającej metaloplastyce działającej jak antena. Tev są bardzo wygodnym zjawiskiem do pomiaru i wykrywania wyładowań częściowych, ponieważ można je wykryć bez podłączania elektrycznego lub usuwania paneli. Chociaż ta metoda może być przydatna do wykrywania niektórych problemów w rozdzielnicy i śledzenia powierzchni na elementach wewnętrznych, czułość prawdopodobnie nie będzie wystarczająca do wykrycia problemów w stałych systemach kabli dielektrycznych.
pomiar Ultradźwiękowy polega na tym, że częściowe wyładowanie emituje fale dźwiękowe. Częstotliwość emisji jest „białym” szumem w przyrodzie i dlatego wytwarza fale ultradźwiękowe przez element elektryczny wypełniony ciałem stałym lub cieczą. Wykorzystując konstrukcyjny czujnik ultradźwiękowy Na Zewnątrz badanego przedmiotu, można wykryć wewnętrzne wyładowanie częściowe i zlokalizować, gdy czujnik jest umieszczony najbliżej źródła.
metoda HFCT ta metoda jest idealna do wykrywania i określania ciężkości PD za pomocą pomiaru interwału burst. Im bliżej wybuchów do „przejścia zerowego napięcia”, tym poważniejsza i krytyczna jest usterka PD. Lokalizacja obszaru usterki odbywa się za pomocą AE opisanego powyżej.
wykrywanie pola elektromagnetycznego odbiera fale radiowe generowane przez wyładowanie częściowe. Jak wspomniano wcześniej fale radiowe mogą generować TEVs na otaczającej metaloplastyce. Bardziej czułe pomiary, szczególnie przy wyższych napięciach, można uzyskać za pomocą wbudowanych anten UHF lub anteny zewnętrznej zamontowanej na izolacyjnych przekładkach w otaczającej metaloplastyce.
wykrywanie łącznika Kierunkowego odbiera sygnały pochodzące z wyładowania częściowego. Metoda ta jest idealna do połączeń i akcesoriów, przy czym czujniki znajdują się na warstwach półkolistych w złączu lub akcesorium.