cu măsurarea descărcării parțiale, starea dielectrică a echipamentelor de înaltă tensiune poate fi evaluată, iar arborele electric în izolație poate fi detectat și localizat. Măsurarea parțială a descărcării poate localiza partea deteriorată a unui sistem izolat.
datele colectate în timpul încercării de descărcare parțială sunt comparate cu valorile de măsurare ale aceluiași cablu colectate în timpul testului de acceptare sau cu standardele de control al calității din fabrică. Acest lucru permite clasificarea simplă și rapidă a stării dielectrice (nouă, puternic îmbătrânită, defectă) a dispozitivului testat și pot fi planificate și organizate în prealabil măsuri adecvate de întreținere și reparații.
măsurarea descărcării parțiale se aplică cablurilor și accesoriilor cu diverse materiale de izolare, cum ar fi cablul acoperit cu plumb (PILC) izolat din polietilenă sau hârtie. Măsurarea parțială a descărcării este efectuată în mod obișnuit pentru a evalua starea sistemului de izolare a mașinilor rotative (motoare și generatoare), transformatoare și comutatoare izolate cu gaz.
sistem de măsurare a descărcării Parțialeedit
un sistem de măsurare a descărcării parțiale constă în principal din:
- un cablu sau alt obiect testat
- un condensator de cuplare cu design de inductanță scăzută
- o sursă de înaltă tensiune cu zgomot de fond scăzut
- conexiuni de înaltă tensiune
- un filtru de înaltă tensiune pentru a reduce zgomotul de fond de la sursa de alimentare
- un detector de descărcare parțială
- software PC pentru analiză
un sistem de detectare a descărcărilor parțiale pentru echipamente electrice în funcțiune:
- un cablu, transformator sau orice echipament de alimentare MV/HV
- lățime de bandă de detectare a senzorului de înaltă frecvență (UHF) 300 MHz-1.5GHz
- transformator de curent de înaltă frecvență (HFCT) lățime de bandă 500 kHz – 50 MHz
- microfon Ultrasonic cu frecvență centrală 40 kHz
- senzor de contact acustic cu lățime de bandă de detectare 20 kHz-300 kHz
- senzor TEV sau condensator de cuplare 3 MHz-100 MHz
- sistem de analiză rezolvat în fază pentru a compara frecvență AC
principiul măsurării descărcării parțiale
o serie de scheme de detectare a descărcării și metode de măsurare a descărcării parțiale au fost inventate de când importanța PD a fost realizată la începutul secolului trecut. Curenții de descărcare parțială tind să fie de scurtă durată și au timpi de creștere în domeniul nanosecundelor. Pe un osciloscop, descărcările apar ca evenimente de spargere distanțate uniform care apar la vârful undelor sinusoidale. Evenimentele aleatorii sunt arcuite sau scânteietoare.Modul obișnuit de cuantificare a mărimii descărcării parțiale este în picocoulombe. Intensitatea descărcării parțiale este afișată în funcție de timp.
o analiză automată a reflectogramelor colectate în timpul măsurării descărcării parțiale – utilizând o metodă denumită reflectometrie în domeniul timpului (TDR) – permite localizarea neregulilor de izolație. Acestea sunt afișate într-un format de cartografiere cu descărcare parțială.
o descriere de fază a descărcărilor parțiale oferă informații suplimentare, utile pentru evaluarea dispozitivului testat.
calibrare setupEdit
schimbarea reală de încărcare care apare din cauza unui eveniment PD nu este direct măsurabilă, prin urmare, se folosește în schimb o încărcare aparentă. Sarcina aparentă (q) a unui eveniment PD este sarcina care, dacă este injectată între bornele dispozitivului testat, ar schimba tensiunea între bornele cu o cantitate echivalentă cu evenimentul PD. Acest lucru poate fi modelat prin ecuația:
q = C B ( V c) {\displaystyle q = C_{b} \ Delta (v_{c})}
încărcarea aparentă nu este egală cu cantitatea reală de schimbare a încărcării la locul PD, dar poate fi măsurată și calibrată direct. Sarcina aparentă este de obicei exprimată în picocoulombe.
aceasta se măsoară prin calibrarea tensiunii vârfurilor în raport cu tensiunile obținute de la o unitate de calibrare descărcată în instrumentul de măsurare. Unitatea de calibrare este destul de simplă în funcționare și cuprinde doar un generator de unde pătrate în serie cu un condensator conectat pe eșantion. De obicei, acestea sunt declanșate optic pentru a permite calibrarea fără a intra într-o zonă periculoasă de înaltă tensiune. Calibratoarele sunt de obicei deconectate în timpul testării descărcării.
metode de Laboratoredit
- circuite de detectare PD bandă largăîn detectarea benzii largi, impedanța cuprinde de obicei un circuit RLC cu rezonanță paralelă Q scăzută. Acest circuit tinde să atenueze tensiunea excitantă (de obicei între 50 și 60 Hz) și să amplifice tensiunea generată din cauza descărcărilor.
- circuite de detecție reglate (cu bandă îngustă)
- metode punte de descărcare diferențială
- metode acustice și ultrasonice
metode de testare pe Terenedit
măsurătorile pe teren împiedică utilizarea unei cuști Faraday, iar alimentarea cu energie poate fi, de asemenea, un compromis față de ideal. Măsurătorile de câmp sunt, prin urmare, predispuse la zgomot și, prin urmare, pot fi mai puțin sensibile.
testele Pd de calitate din fabrică pe teren necesită echipamente care ar putea să nu fie ușor disponibile, prin urmare au fost dezvoltate alte metode pentru măsurarea câmpului care, deși nu sunt la fel de sensibile sau exacte ca măsurătorile standardizate, sunt substanțial mai convenabile. Prin necesitate, măsurătorile de teren trebuie să fie rapide, sigure și simple dacă vor fi aplicate pe scară largă de către proprietarii și operatorii de active MV și HV.
tensiunile de împământare tranzitorii (Tev) sunt vârfuri de tensiune induse pe suprafața lucrărilor metalice înconjurătoare. Tev-urile au fost descoperite pentru prima dată în 1974 de Dr.John Reeves de la EA Technology. Tev-urile apar deoarece descărcarea parțială creează vârfuri de curent în conductor și, prin urmare, și în metalul împământat care înconjoară conductorul. Dr. John Reeves a stabilit că semnalele TEV sunt direct proporționale cu starea izolației pentru toate comutatoarele de același tip măsurate în același punct. Citirile TEV sunt măsurate în dBmV. Impulsurile TEV sunt pline de componente de înaltă frecvență și, prin urmare, prelucrarea metalelor împământate prezintă o impedanță considerabilă la sol. Prin urmare, sunt generate vârfuri de tensiune. Acestea vor rămâne pe suprafața interioară a lucrărilor metalice înconjurătoare (la o adâncime de aproximativ 0,5 mm în oțel moale la 100 MHz) și se vor deplasa spre suprafața exterioară ori de câte ori există o discontinuitate electrică în lucrările metalice. Există un efect secundar prin care undele electromagnetice generate de descărcarea parțială generează, de asemenea, Tev – uri pe lucrările metalice din jur-lucrările metalice din jur acționând ca o antenă. Tev – urile sunt un fenomen foarte convenabil pentru măsurarea și detectarea descărcărilor parțiale, deoarece pot fi detectate fără a face o conexiune electrică sau a scoate panouri. Deși această metodă poate fi utilă pentru a detecta unele probleme în comutație și urmărirea suprafeței pe componentele interne, sensibilitatea nu este probabil să fie suficientă pentru a detecta problemele din sistemele de cabluri dielectrice solide.
măsurarea cu ultrasunete se bazează pe faptul că descărcarea parțială va emite unde sonore. Frecvența emisiilor este zgomotul „alb” în natură și, prin urmare, produce unde de structură ultrasonică prin componenta electrică umplută cu solid sau lichid. Folosind un senzor ultrasonic suportat de structură pe exteriorul elementului examinat, descărcarea parțială internă poate fi detectată și localizată atunci când senzorul este plasat cel mai aproape de sursă.
metoda HFCT această metodă este ideală pentru detectarea și determinarea severității PD prin măsurarea intervalului de spargere. Cu cât exploziile se apropie de „trecerea la tensiune zero”, cu atât este mai severă și critică defecțiunea PD. Localizarea zonei de defect se realizează folosind AE descris mai sus.
detectarea câmpului electromagnetic preia undele radio generate de descărcarea parțială. După cum sa menționat înainte de undele radio pot genera TEVs pe metalwork din jur. Măsurarea mai sensibilă, în special la tensiuni mai mari, poate fi realizată folosind antene UHF construite sau antene externe montate pe distanțiere izolatoare în metalwork din jur.
detectarea cuplajului direcțional preia semnalele emise de o descărcare parțială. Această metodă este ideală pentru îmbinări și accesorii, senzorii fiind amplasați pe straturile semicon la articulație sau accesoriu.