med partiell urladdningsmätning kan det dielektriska tillståndet hos högspänningsutrustning utvärderas och elektrisk trädning i isoleringen kan detekteras och lokaliseras. Partiell urladdningsmätning kan lokalisera den skadade delen av ett isolerat system.
Data som samlats in under partiell urladdningsprovning jämförs med mätvärden för samma kabel som samlats in under acceptanstestet eller med fabriksstandarder för kvalitetskontroll. Detta möjliggör enkel och snabb klassificering av det dielektriska tillståndet (nytt, starkt åldrat, felaktigt) hos enheten som testas och lämpliga underhålls-och reparationsåtgärder kan planeras och organiseras i förväg.
partiell urladdningsmätning är tillämplig på kablar och tillbehör med olika isoleringsmaterial, såsom polyeten eller pappersisolerad blytäckt (PILC) kabel. Partiell urladdningsmätning utförs rutinmässigt för att bedöma tillståndet för isoleringssystemet för roterande maskiner (motorer och generatorer), transformatorer och gasisolerade ställverk.
Partial discharge measurement systemEdit
ett partiellt discharge measurement system består i grunden av:
- en kabel eller annat föremål som testas
- en kopplingskondensator med låg induktans design
- en högspänning med låg bakgrundsbrus
- högspänningsanslutningar
- ett högspänningsfilter för att minska bakgrundsbrus från strömförsörjningen
- en partiell urladdningsdetektor
- PC-programvara för analys
en partiell urladdning detekteringssystem för i drift, strömförande elektrisk kraftutrustning:
- en kabel, transformator eller någon MV/HV-kraftutrustning
- Ultrahögfrekvenssensor (UHF) Detekteringsbandbredd 300 MHz-1.5GHz
- högfrekvent Strömtransformator (HFCT) bandbredd 500 kHz-50 MHz
- Ultraljudsmikrofon med mittfrekvens 40 kHz
- akustisk Kontaktsensor med detektionsbandbredd 20 kHz – 300 kHz
- TEV-sensor eller kopplingskondensator 3 MHz-100 MHz
- Fasupplöst analyssystem för att jämföra pulstiming med AC-frekvens
principen för partiell urladdningsmätningredigera
ett antal urladdningsdetekteringsscheman och mätmetoder för partiell urladdning har uppfunnits sedan vikten av PD realiserades tidigt under förra seklet. Partiella urladdningsströmmar tenderar att vara av kort varaktighet och har stigningstider i nanosekundområdet. På ett oscilloskop visas urladdningarna som jämnt fördelade bursthändelser som inträffar vid sinusvågens topp. Slumpmässiga händelser är ljusbågar eller gnistor.Det vanliga sättet att kvantifiera partiell urladdningsstorlek är i picocoulombs. Intensiteten av partiell urladdning visas mot tiden.
en automatisk analys av reflektogrammen som samlats in under partiell urladdningsmätning – med hjälp av en metod som kallas time domain reflectometry (TDR) – möjliggör placering av isolerings oegentligheter. De visas i ett partiellt urladdningsmappningsformat.
en fasrelaterad skildring av de partiella urladdningarna ger ytterligare information, användbar för utvärderingen av enheten som testas.
Kalibreringsinställningredigera
den faktiska laddningsförändringen som uppstår på grund av en PD-händelse är inte direkt mätbar, därför används skenbar laddning istället. Den uppenbara laddningen (q) för en PD-händelse är laddningen som, om den injiceras mellan terminalerna på enheten som testas, skulle ändra spänningen över terminalerna med en mängd som motsvarar PD-händelsen. Detta kan modelleras av ekvationen:
q = C B. C. (V c) {\displaystyle q=C_{b} \ Delta (v_{c})}
skenbar laddning är inte lika med den faktiska mängden ändringsladdning på PD-platsen, men kan mätas direkt och kalibreras. ’Skenbar laddning’ uttrycks vanligtvis i picocoulombs.
detta mäts genom att kalibrera spikarnas spänning mot de spänningar som erhålls från en kalibreringsenhet som släpps ut i mätinstrumentet. Kalibreringsenheten är ganska enkel i drift och innefattar endast en kvadratvåggenerator i serie med en kondensator ansluten över provet. Vanligtvis utlöses dessa optiskt för att möjliggöra kalibrering utan att komma in i ett farligt högspänningsområde. Kalibratorer kopplas vanligtvis bort under urladdningstestningen.
Laboratoriemetodredigera
- Bredbandsdetekteringskretsar vid bredbandsdetektering innefattar impedansen vanligtvis en låg Q parallell-resonant RLC-krets. Denna krets tenderar att dämpa den spännande spänningen (vanligtvis mellan 50 och 60 Hz) och förstärka spänningen som genereras på grund av urladdningarna.
- avstämda (smala band) detekteringskretsar
- Differentialurladdningsbryggemetoder
- akustiska och ultraljudsmetoder
Fälttestmetoderredigera
fältmätningar utesluter användning av en Faraday-bur och energiförsörjningen kan också vara en kompromiss från idealet. Fältmätningar är därför benägna att buller och kan därför vara mindre känsliga.
Pd-tester av Fabrikskvalitet i fältet kräver utrustning som kanske inte är lätt tillgänglig, därför har andra metoder utvecklats för fältmätning som, även om de inte är lika känsliga eller exakta som standardiserade mätningar, är väsentligt mer praktiska. Av nödvändighet måste fältmätningar vara snabba, säkra och enkla om de ska tillämpas i stor utsträckning av ägare och operatörer av MV-och HV-tillgångar.
transienta Jordspänningar (Tev) är inducerade spänningsspikar på ytan av det omgivande metallverket. Tev upptäcktes först 1974 av Dr John Reeves från EA Technology. Tev uppstår eftersom den partiella urladdningen skapar strömspikar i ledaren och därmed också i den jordade metallen som omger ledaren. Dr John Reeves konstaterade att TEV-signaler är direkt proportionella mot isoleringens tillstånd för alla ställverk av samma typ uppmätta vid samma punkt. TEV-avläsningar mäts i dBmV. TEV-pulser är fulla av högfrekventa komponenter och därmed utgör det jordade metallarbetet en avsevärd impedans för marken. Därför genereras spänningsspikar. Dessa kommer att stanna kvar på den inre ytan av omgivande metallarbete (till ett djup av cirka 0,5 kcal i mjukt stål vid 100 MHz) och slinga runt till den yttre ytan varhelst det finns en elektrisk diskontinuitet i metallarbetet. Det finns en sekundär effekt där elektromagnetiska vågor som genereras av den partiella urladdningen också genererar Tev på det omgivande metallverket – det omgivande metallverket fungerar som en antenn. Tev är ett mycket bekvämt fenomen för mätning och detektering av partiella urladdningar eftersom de kan detekteras utan att göra en elektrisk anslutning eller ta bort några paneler. Även om denna metod kan vara användbar för att upptäcka vissa problem i ställverk och ytspårning på interna komponenter, är känsligheten sannolikt inte tillräcklig för att upptäcka problem inom fasta dielektriska kabelsystem.
Ultraljudsmätning bygger på att den partiella urladdningen kommer att avge ljudvågor. Frekvensen för utsläpp är” vitt ” brus i naturen och producerar därför ultraljudsstrukturvågor genom den fasta eller vätskefyllda elektriska komponenten. Med hjälp av en strukturburen ultraljudssensor på utsidan av föremålet som undersöks kan Intern partiell urladdning detekteras och placeras när sensorn placeras närmast källan.
Hfct-metod denna metod är idealisk för att detektera och bestämma svårighetsgraden av PD genom burstintervallmätning. Ju närmare burstsna kommer till” nollspänningsövergång ” desto svårare och kritisk är PD-felet. Platsen för felområdet uppnås med hjälp av AE som beskrivs ovan.
elektromagnetisk Fältdetektering tar upp radiovågorna som genereras av partiell urladdning. Som nämnts tidigare kan radiovågorna generera Tev på det omgivande metallverket. Känsligare mätning, särskilt vid högre spänningar, kan uppnås med hjälp av inbyggda UHF-antenner eller extern antenn monterad på isolerande distanser i det omgivande metallarbetet.
Riktningskopplingsdetektering tar upp signalerna som härrör från en partiell urladdning. Denna metod är idealisk för fogar och tillbehör, med sensorerna placerade på semiconskikten vid fogen eller tillbehöret.