تكنولوجيا تحديد المواقع بالموجات فوق الصوتية للفيض الجزئي للمحول 110 كيلوفولت

تَعلَم مبادئ كشف التسربات الصوتية بالموجات فوق الصوتية لمحولات 110 كيلوفولت. تعلم المثلثات المكانية وحساب زمن الرحلة للتشخيص الدقيق للعزل.

Vziman

حقل: تصنيع

10Year<

China

أضفنا على Google

أهمية تحديد موقع التفريغ الجزئي في اختبارات الخطوط الحية بجهد 110 كيلوفولت

يعتبر التفريغ الجزئي (PD) علامة تحذيرية مهمة مبكرة للتدهور في العزل داخل محولات الجهد 110 كيلوفولت. إذا لم يتم اكتشافه، يمكن أن يؤدي التفريغ المستمر إلى تكربن غير قابل للعكس لعزل الزيت والورق، مما يؤدي في النهاية إلى فشل ديالكتريكي كارثي. في سياق صيانة محطات 110 كيلوفولت، ظهر تحديد المواقع بالموجات فوق الصوتية كأداة تشخيصية رئيسية بسبب مقاومتها العالية للضوضاء الكهرومغناطيسية وقدرتها على تحديد الإحداثيات الفعلية للأعطال الداخلية دون الحاجة إلى إيقاف تشغيل المعدات.

نماذج انتشار الصوت ومبادئ تحديد الموقع المكاني

1. التعريفات الأساسية

تفريغ جزئي بالموجات فوق الصوتية: إطلاق الطاقة السريع أثناء حدث التفريغ الداخلي يثير موجات الضغط الميكانيكية في زيت المحول. هذه الإشارات الصوتية عالية التردد (عادة من 20 كيلو هرتز إلى 300 كيلو هرتز) تنتشر خارجًا من المصدر، حاملة معلومات حيوية حول موقع العطل.

2. فرق الوقت بين الصوت والكهرباء:

Δt=t_s−t_e

الوصف:
يمثل هذا القيمة الفترة الزمنية بين وصول الإشارة الكهرومغناطيسية والإشارة الصوتية إلى أجهزة الاستشعار الخاصة بهم. $t_{s}$ هو الطابع الزمني المسجل بواسطة مستشعر الموجات فوق الصوتية على جدار الخزان، بينما $t_{e}$ هو الطابع الزمني من المستشعر الكهربائي (UHF أو HFCT). بما أن الموجات الكهرومغناطيسية تسافر بسرعة قريبة من سرعة الضوء، فإن $t_{e}$ هو بالفعل اللحظة التي حدث فيها التفريغ.

3. المسافة من المصدر إلى المستشعر:

d=voil⋅Δt

الوصف:
تمثل المسافة الخطية $d$ كيف далеко источник PD от определенного ультразвукового датчика. $v_{o i l}$ هي سرعة الصوت في زيت المحول، والتي تبلغ حوالي 1400 م/ث تحت ظروف التشغيل القياسية. قياس دقيق لـ $Δ t$ هو الأساس لتحقيق دقة عالية في التحديد المكاني.

4. إحداثيات المثلث المكاني:

(س−سأ)^٢+(ص−صأ)^٢+(ع−عأ)^٢=(فوأل⋅Δتأ)^٢

الوصف:
في هذا النظام الإحداثي ثلاثي الأبعاد، $(س, ص, ع)$ هي الإحداثيات غير المعروفة لمصدر التفريغ الجزئي، و $(س_{أ}, ص_{أ}, ع_{أ})$ هي المواقع المعروفة للمستشعر فوق الصوتي رقم $أ$ . من خلال نشر أربعة مستشعرات على الأقل وحل هذا النظام من المعادلات اللاخطية، يمكن حل موقع نقطة التفريغ الداخلية رياضياً بدقة.

تحليل خصائص التفريغ الجزئي ودقة الموقع في الوحدات 110 كيلوفولت

1. مقارنة الخصائص الصوتية حسب نوع التفريغ

فئة التفريغ	نطاق التردد (كيلوهرتز)	ملف تعريف شدة الإشارة	صعوبة التحديد المكاني
تفريغ بين الألفاف داخل الملف	$60 \sim 120$	استمرارية عالية مع تضعيف عالٍ	عالي
تفريغ الجهد العائم	$40 \sim 150$	دورية قوية وسعة مستقرة	منخفض
تفريغ النقطة المعدنية الحادة	$20 \sim 80$	نبضات حادة باتجاهية قوية	متوسط

2. ملخص التشخيص

يتيح الرصد بالموجات فوق الصوتية متعدد القنوات للمحولات ذات الجهد 110 كيلو فولت التمييز بين التفريغات الداخلية والاهتزازات الميكانيكية الخارجية بفعالية. تشير البيانات العملية إلى أنه يمكن تقليل خطأ تحديد الموقع لتفريغات الجهد العائم إلى حدود 5 سم، مما يقلل بشكل كبير من المنطقة المطلوبة للفحص أو الإصلاح الداخلي.

دليل التشغيل الميداني لتحديد موقع التفريغ الجزئي بالموجات فوق الصوتية

1. سير العمل للكشف المباشر

مسح السطح: استخدم جهاز الكشف اليدوي لمسح سطح خزان المحول لتحديد المنطقة التي تحتوي على أعلى قيمة للإشارة.
نشر مجموعة المستشعرات: ضع عدة مستشعرات حول المنطقة المحددة وانسقها باستخدام النبضة الكهربائية كمحفز.
نافذة التزامن المحفزة:

τ_sync<Dmax/v_oil

الوصف:
يجب أن تكون نافذة التزامن $τ_{sy n c}$ أقصر من الوقت اللازم لانتقال الموجة الصوتية عبر البعد الأقصى $D_{ma x}$ لخزان المحول. هذا القيد يضمن أن الإشارات المسجلة بواسطة جميع المستشعرات تنبع من نفس النبضة الفردية للتفريغ، مما يمنع تداخل البيانات.

2. الاحتياطات الحرجة

التوصيل بالواجهة: يجب تطبيق موصل صوتي عالي الجودة (مثل الشحم أو الجيلي) بين المستشعر وجدار الخزان. أي فقاعات هواء محتجزة ستسبب انعكاسًا داخليًا كليًا للطاقة الصوتية، مما يؤدي إلى فقدان الإشارة.
تصفية التداخل: استخدم المرشحات الاختيارية للتردد لاستبعاد الضوضاء ذات التردد المنخفض من المراوح أو المضخات، والتي تقع عادةً أقل من 20 كيلو هرتز.

3. النتائج المتوقعة للتطبيق

من خلال تنفيذ هذه التقنيات لتحديد الموقع بالموجات فوق الصوتية، يمكن للموظفين الفنيين تحديد وموقع العيوب في العزل الداخلي للمحولات ذات الجهد 110 كيلو فولت أثناء تشغيلها. يوفر هذا النهج "العبر الإنترنت" إمكانية التخلص من الحاجة إلى تصريف زيت غالي الثمن أو إيقاف الخدمة لأجل التشخيص الأولي، مما يوفر بيانات مكانية دقيقة تعزز موثوقية وطول عمر الأصول الكهربائية الحيوية.

قدم نصيحة وشجع الكاتب

المواضيع:

التفريغ الجزئي

محول 110 كيلوفولت

التحديد بالموجات فوق الصوتية

Zhejiang Vziman Electric Group Co., Ltd. is a high-tech enterprise specializing in R&D, manufacturing, and service of power electrical equipment. Committed to innovation, quality, and customer satisfaction, it supplies smart solutions for global power sectors, covering grid construction, new energy, and industrial distribution. Core Business • Switchgear (GIS, circuit breakers, Recloser, Load break switch) • Distribution equipment (transformers, RMU, smart terminals) • Power automation systems • Engineering services (installation, maintenance, consulting) Technical Strength • Provincial R&D center, multiple patents • Modern production, ISO/GB/IEC/CE/UL certified • High capacity, large-scale delivery support Market & Vision Serves State Grid, Southern Grid, and global projects (Asia, Africa, Europe, etc.). Aims to lead in smart grids and new energy, promoting sustainable energy development.

المزيد من المعلومات