Rannsókn á sérsmíðuðu greiningar- og greinmetisferli hlutdriftar í SF6 gólfsbeðri straumskipti

Gólfsæti tankaþyngdabrytari er mikilvæg stýrings- og verndartæki í raforkustöðum og orkugerðum. Hann er aðallega notaður til að hætta, loka og halda venjulegum strauma í línum, og að skera kortslóðarastrama við kerfisvilla. Hann er samsettur af einingum eins og brytareiningar, geislendur, geislendu-strómamælir, borgarhús, stjórnunarkerfi og jörðkerfi, þar sem borgarhúsið fyrir gólfsæti tankaþyngdabrytarann er inni í jörðuðu málakerfi.

SF₆ er notuð sem bæði geislendur og borgarhúsið fyrir tankaþyngdabrytara. Í jafnbúðu rafstraumsvæði er hans geislaþéttleiki umbiltekt sjö sinnum stærri en loftið, og hans borgarhúsið er umbiltekt hundrað sinnum stærri en loftið. Af þessu leiðandi eru SF₆-brytarar kennimärkt með smá stillingu og litla yfirborðsflatarmál. Auk þess bera gólfsæti tankaþyngdabrytarar förmenn eins og lágt efnismiðpunkt tækja, örugg stöðu, góð skjaldbirting, inntektar strómamælir, sterka andstæðu mot dýflötum og auðveld viðhald.

En á meðan brytarar eru framleiddir, sameinuð, fluttir og virkir, geta komist geislafeilur vegna ástanda eins og slæmar úthlutningar, brött, skot og skiptingar. Venjulegar geislafeilur eru brotandi metaleikar á gefendum eða kerfum, flýtandi elektrodar og frjáls metalleikar. Þegar rafstraumsvæðið sem samkvæmt geislafeilu nálgast brotsetningarsvæðið undir prófanstraumi eða takmarkaðum straumi, gerist hlutskipting (PD). Hlutskipting er aðalorsaka geislaþurrkunar í brytara og fyrirliður geislaþurrkunar. Þar af leiðandi getur rauntíma ábending á hlutskiptingar merkt geislafeilur áður en villa kemur, sem er mikilvægur leið til að tryggja örugga og örugga virkni gólfsæti tankaþyngdabrytarar og orkurafkerfisins.

Byggð á fysku merkjum sem myndaðar eru við skiptingu, eru aðal aðferðir til að greina hlutskiptingar fyrir brytara plúsfjölbrotaratriði (pulsed current method), ultravalla aðferð (AE), tímakvikuvallaaðferð (TEV) og ofurgólfsvalla aðferð (UHF) [2 - 3]. Þetta grein samanstendur af tilraun og staðbundið reynslu til að yfirlit yfir mismunandi aðferðir til að greina og greina hlutskiptingar fyrir SF₆ gólfsæti tankaþyngdabrytarar og samanstilla eiginleika hverrar aðferðar.

Plúsfjölbrotaratriði

Þegar hlutskipting gerist, myndar hreyfing hlekkja plúsfjölbrotaratriði, sem má greina með tengifæri eða strömasettari tengdu í prófanefni. Plúsfjölbrotaratriði er aðeins aðferðin sem skilgreind er í IEC 60270 og tengdum reglugerðum fyrir mælingar á hlutskiptingar. Aðrar aðferðir eru aðallega notaðar til að greina eða finna stað hlutskiptingar. Plúsfjölbrotaratriði hefur háa kjarnmæki, en er mjög stadd við staðbundinn rafstraumsþola. Því er nauðsynlegt að draga út bleika skiptingarmerki úr greindum upplýsingum. Fyskin sem táknar magn hlutskiptingar er sýnilegur hlekkja q, sem má fá með eftirfarandi formúlu.

Í formúlunni, i(t) táknar plúsfjölbrotaratriði hlutskiptingar, Um(t) er plúsfjölbrotaratriði, Rm er greiningarviðmiðunargildi, og q er sýnilegur hlekkja, með mælieiningu pC (picocoulomb).

Plúsfjölbrotaratriði byggð á strömasettari er viðeigandi fyrir rauntíma greiningu á hlutskiptingar. Hágólfstraumasettari eru venjulega virkir innan frekvensbilinu 16 kHz til 30 MHz og eru hönnuðir með klampahönnun, sem gengur handa uppsetningu við jörð enda gólfsæti tankaþyngdabrytarar.

Ultravalla aðferð

Hlutskipting gerir sterkar molekylaslag, sem mynda ultravalla sem fer í gegnum brytarann. Ultravallasensorar settir upp á kerfi brytarar geta greint hlutskiptingarmerki. Píezoelektrísku hlutina inni í ultravallasensorum breyta ultravallamerki sem myndað er af hlutskipting í spenna, sem síðan er send til greiningarkerfisins. Greiningarkerfið fyrir ultravalla aðferð er aðallega samsett af óþrótt (notuð til að skipta strömmum frá ultravallamerki), styrkjarakerfi og síur.

Tímabili og tímafjölbrotaratriði ultravalla frá hlutskiptingar inni í gólfsæti tankaþyngdabrytarar eru sýndir í Mynd 2, með frekvensbilinu aðallega dreift á milli 50 og 250 kHz. Ultravalla aðferð hefur förmenn eins og lág kostnaður, auðvelda uppsetning, sterk andstæðu mot rafstraumsþola og viðeigandi fyrir að finna stað hlutskiptingar. En innri geislaþurrkarastur brytarar er flókin, og ultravalla fer hægt og fer mikil dýpt í SF₆ lofti, sem gengur handa að finna besta greiningarstað.

Ofurgólfsvalla (UHF) aðferð

Stígur og tímalengd ströma sem myndaðar eru af hlutskiptingar eru á nanosekúnduscalanum, sem fyrirspurnar rafstraumsvefur með jafngildu frekvensum í ofurgólfsvalla frekvensbilinu 300 MHz til 3 GHz. Núverandi greiningarfrekvensbil UHF sensorar á markaði er 300 MHz til 1.5 GHz. Vegna veikrar og háfrekns upplýsinga, þarf að gera UHF aðferð með að vinna inntaksgögn um síur, styrkjarakerfi og samþættingarkerfi áður en senda þau til gögnagreiningarkerfis fyrir næstu greiningu.

Meðal þess, þegar UHF aðferð er notuð, þarf að eyða hljóðum eins og samskipta og ljóslyktarafstraumafjölbrotaratriði frá hugbúnaðar og hagnaðarhluta. UHF aðferð hefur hágólfsmæki, sterk andstæðu mot rafstraumsþola og viðeigandi fyrir að finna stað hlutskiptingar. Hlutskiptingar á flytandi potensli með UHF merki eru sýndir í Mynd 3, sem innihaldi upplýsingar um stærð skiptingar, fasu og fjöldi skiptinga.

Tímabilskvikuvalla (TEV) aðferð

Þegar rafstraumsvefur sem myndaðar eru af hlutskiptingar fer í málakerfi gólfsæti tankaþyngdabrytarar, myndar sér indukt straum á yfirborði málakerfisins, sem gerir tímabilskvikuvalla yfir veffjölbrotaratriði jörðakerfisins. Vinnuskipulag TEV sensorar er jafngilt fyrir kapasítívoltaskiptarakerfi. Það finnur stað hlutskiptingar með að greina spenna yfir jafngilda kapasítanum milli sensorar og geislandar. Tímabilskvikuvallamerki hlutskiptingar inni í SF₆ brytarar eru sýnd í Mynd 4, með aðal frekvensbilinu 1 - 100 MHz. TEV aðferð hefur förmenn eins og auðvelda notkun og ekki nauðsyn fyrir auka greiningarkerfi.

Aðferðir til að greina hlutskiptingar

Aðferðir til að greina hlutskiptingar eru notuð til að meta hættuspuni skiptingar, eyða hljóði, og draga út skiptingareiginleika fyrir villutegund flokkun. Þessar aðferðir eru aðallega pulse waveform aðferð, phase-resolved partial discharge (PRPD) mynstur aðferð, three-phase amplitude relationship mynstur aðferð, tíma-frekvens mynstur aðferð, og tímasamantektareiginleika aðferð.

Pulse waveform aðferð greinir eitt skiptingarform eftir stigur, falltími, plúsfjölbrotaratriði, kurtosis og skewness. PRPD mynstur aðferð lagar hlutskiptingarmerki undir AC straumfrekvens spenna til að fá fazu, stærð, og fjölda skiptinga. Því er hann einnig kendur sem φ-q-n mynstur aðferð. Three-phase amplitude relationship mynstur aðferð er notuð til að greina hlutskiptingar undir three-phase AC spenna.

Hún samlar skiptingardreifingu með að safna skiptingarstærðum eins skiptingarmerki undir mismunandi fasa spennur. Tíma-frekvens mynstur aðferð safnar skiptingarpulsar, reiknar jafngildu tíma og jafngildu frekvens, og teiknar skiptingardreifingu í jafngildu tíma-jafngildu frekvens svæði. Tímasamantektareiginleika aðferð er viðeigandi fyrir greiningu á hlutskiptingar undir háspenna beinstraum. Hann samantekur skiptingardreifingu eftir stærð skiptingar og tíma mismun milli skiptingarpulsar.

Fyrir að finna stað hlutskiptingar inni í SF₆ gólfsæti tankaþyngdabrytarar, má nota alstíma mismun aðferð eða relatífa tíma mismun aðferð. Alstíma mismun aðferð notar skiptingarströmmupulsarmerki eða ofurgólfsvalla (UHF) merki sem byrjunar tíma skiptingar. Eftir að reikna tíma mismun milli ultravallamerki og skiptingarbyrjunarmerki, finnur hann stað skiptingar. Relatífa tíma mismun aðferð notar bara mörg ultravallasensorar sett upp á mismunandi stað í tanka brytarar. Hann finnur stað geislaþurrkarastur með að reikna tíma mismun milli hverrar ultravallamerki og viðmiðun ultravallamerki.

Ályktun

Rauntíma ábending á hlutskiptingar getur efektíft metið geislaþurrkunar sem SF₆ gólfsæti tankaþyngdabrytarar áður en villa kemur, og er ein af mikilvægum leiðum til að tryggja sömu öruggu og öruggu virkni. Þetta grein yfirfer grunnar greiningar og greiningar aðferðir fyrir hlutskiptingar í gólfsæti tankaþyngdabrytarar, samanstendur af tilraun og staðbundið reynslu.

Á staðbundið notkun, ætti að nota mörg greiningar og greiningar aðferðir til að bæta réttleika og öruggu rauntíma ábendingar. Samhliða því, samkvæmt kröfum alltmeðan raforku Internet of Things, keyrsla á lyklategundum eins og draadalaus orlosum greining, lágstraum notkun draadalaus viðskiptakerfi, hliðgreining, og stórir gögn eru framtíðar þróunarrétta fyrir hlutskiptingar greining fyrir gólfsæti tankaþyngdabrytarar.