Átfogó részleges kisülés diagnosztikai rendszer létrehozása

Egy átfogó részleges kisülésdiagnosztikai rendszer létrehozása alapvető fontosságú a nagyfeszültségű berendezések elektromos szigetelésének állapotának ellenőrzéséhez és értékeléséhez. Ez a cikk azt vizsgálja, hogyan lehet ilyen rendszert kialakítani, kiemelve a legfontosabb fogalmakat, összetevőket és módszereket.

Bevezetés

A nagyfeszültségű rendszerek szigetelési állapotának romlását különböző tényezők okozhatják, beleértve a részleges kisüléseket (RK). A részkisülések olyan kis elektromos kisülések, amelyek nem hidalják át teljesen a vezetők közötti szigetelést. Ezek fokozatosan rontják a szigetelést, és végül meghibásodáshoz (a szigetelés teljes elvesztéséhez) vezetnek. Egy átfogó részleges kisülések diagnosztikai rendszer kifejlesztése kulcsfontosságú a korai felismerés szempontjából, amely lehetővé teszi a valós idejű nyomon követést és javítja a nagyfeszültségű berendezések élettartamának előrejelzését.

Hogyan alakulnak ki a részleges kisülések?

A részleges kisülések a szigetelésen belül vagy a szigetelés felületén lokalizált régiókban keletkeznek a dielektromos anyag kisebb meghibásodásai miatt. Ahogy a szigetelés romlik, úgy nő ezeknek a kisüléseknek a gyakorisága és intenzitása. Rövid ideig tartó, nagyfrekvenciás elektromágneses impulzusok jellemzik őket, amelyek detektálhatók és elemezhetők a szigetelés állapotának felmérésére.

Ahhoz, hogy részleges kisülés történjen, a rendszernek az alábbi kiváltó tényezők közül legalább egynek meg kell felelnie:

• Feszültség gradiens: Nagy elektromos potenciálkülönbség a szigetelésen.
• Meredekségi gradiens: Az elektromos mező eloszlásának gyors változása, különösen a feszültségcsúcsoknál.
• Sebesség gradiens: Gyors feszültségváltozások, mint például az áramátalakítók vagy kapcsolási események által okozott változások.

Melyek a részleges kisülések alapvető típusai?

A részleges kisüléseknek három formája létezik:

• Belső kisülés: Inhomogén szigetelőanyagok okozzák, amelyek a szigetelésen belüli gyenge pontokhoz vezetnek.
• Külső kisülés: Felületi szennyeződés vagy elégtelen szigetelési távolság miatt, különösen kültéri környezetben.
• Corona kisülés: A vezetők közelében lévő, nagy elektromos térerősségű területeken keletkezik, ami gyakran a vezetők geometriájából vagy távolságából adódik.

Mi a részleges kisülés mérési lánc?

Először is, a mérőérzékelő érzékeli az elektromágneses impulzust, vagy közvetlenül egy kapacitív osztón keresztül, vagy közvetve egy Rogowski-tekercs segítségével az áramáramláson keresztül. Másodszor, a gyenge részleges kisülési jelet korrekciós erősítővel kell erősíteni.

Végül a helyi feldolgozó egység eltávolítja a környezeti zajt, és feldolgozza a PD-impulzust, hogy azonosítsa annak előfordulását és nagyságát. Szélessávú és keskeny sávú feldolgozási módszereket alkalmaznak a zaj kiszűrésére és a PD-jel pontos kinyerésére.

Az összes összegyűjtött adatot egy fejlett rendszerben, például a PD Doctorban archiválják és mutatják be. Ez a rendszer olyan kritikus információkat rögzít, mint a kisülés időpontja, nagysága és az alapharmonikus fázisa, amelynél a kisülés történt. Automatizált felügyeletet és valós idejű diagnosztikát is biztosít, amely esemény esetén értesíti a felhasználót, és mesterséges intelligenciát használ a berendezés hátralévő élettartamának előrejelzésére a PD-aktivitás trendjei alapján.

Hogyan ismerjük fel a részleges kisüléseket?

A részleges kisülések érzékelésekor az elektromágneses impulzusérzékelést használjuk. A részkisülések olyan elektromágneses impulzusokat generálnak, amelyek alakjukban a Dirac-impulzusokhoz hasonlítanak, és széles frekvenciaspektrummal rendelkeznek, amely a fehér zajra hasonlít. Ezek az impulzusok különböző frekvenciasávokban detektálhatók, és tulajdonságaik diagnosztikai célokra elemezhetők.

Többféle érzékelési technika lehetséges. A legjobb frekvenciaválasz érdekében használjon aktív érzékelést, közvetlenül a nagyfeszültségű berendezéshez csatlakoztatott kapacitív vagy ellenállásos osztóval, vagy a kábel szigetelt részeire erősített kapacitív érzékelőket. Egy másik, kevésbé érzékeny módszer a vezetékben indukált szivárgási áram mérése Rogowski-tekercsekkel vagy a RK nagyfrekvenciás emisszióját rögzítő UHF-antennákkal anélkül, hogy a nagyfeszültségű áramkörhöz fizikai csatlakozást kellene létesíteni.

Hogyan értékeljük a mért adatokat?

A PD-tevékenységre vonatkozó határértékek, amelyek a működési zónákat határozzák meg, a gyártó ajánlásain és az üzemeltetőktől származó helyszíni adatokon alapulnak. A folyamatos online diagnosztika, szemben az offline diagnosztikával, lehetővé teszi a valós idejű felügyeletet és a hibaállapotok gyorsabb azonosítását, csökkentve a váratlan meghibásodások kockázatát.

Ez lehetővé teszi bizonyos, további vizsgálatot igénylő küszöbértékek elérésének alapvető értékelését, a kisülési forrás lokalizálását a kábel mindkét végén elhelyezett érzékelőkkel, valamint a berendezés szigetelésének maradék élettartamának kiszámítását az előrejelző algoritmusoknak köszönhetően.

Az offline diagnosztikához a rendszer kritikus pontjain hordozható PD-felvevők telepíthetők. Ezek az eszközök SD-kártyán tárolják a PD-aktivitási adatokat a későbbi elemzéshez. Ez akkor hasznos, ha a folyamatos online felügyelet nem megvalósítható, és egy köztes lépést biztosít a szigetelés állapotának értékeléséhez a tervezett karbantartás során.

Következtetés

Egy átfogó részleges kisülésdiagnosztikai rendszer létrehozása több lépcsőfokot foglal magában, a PD-jelek észlelésétől és szűrésétől az élettartam-előrejelzéshez szükséges elemzésükig és archiválásukig. A modern rendszerekkel, mint például a PD Doctor, az üzemeltetők valós idejű diagnosztikát biztosíthatnak, megelőzve a hirtelen meghibásodásokat és optimalizálva a berendezések élettartamát. A szigetelőrendszerek romlásával a PD-felügyelet nélkülözhetetlen eszköz a nagyfeszültségű berendezések biztonságának és megbízhatóságának fenntartásában.

Szeretné kipróbálni átfogó PD Doctor rendszerünket?