Investigatio de Technologia Detectionis et Methodo Analyseos Disiectivae Partialis in Interruptore Circuti cum Tank Floor SF6

Circuitus interruptorius in turre locatus est dispositivum clavi controlis et protectionis in substationibus et systematibus electricitatis. Principaliter ad interpellandum, claudendum, et portandum currentes normalis oneris in lineis, atque ad praecidendum currentes circuiti brevis tempore deficiendi systematis utitur. Compositus ex componentibus sicut elementa interpellatoria, busolae insulantes, transformatores currentis busolati, camerae extinguendae arcus, mechanismi operationis, et casae terratae, camera extinguendi arcus circuiti interruptoris in turre locati intra casam metallicam terratam collocatur.

SF₆ ut medium insulantem et extinguens arcus pro circuitis interruptoribus in turre locatis fungitur. In campo electrico uniformi, vis insulantis eius tripla est quam aeris, et capacitas extinguendi arcus circa centena vicies maior quam aeris. Propter hoc, interruptores circuiti SF₆ structura compacta et parva superficie characterizantur. Praeterea, interruptores circuiti in turre locati habent praebenda sicut centrum gravitatis equipmenti bassum, structura stabilis, bonum comportamentum seismologicum, transformatores currentis integratos, fortem resistentiam contra sordes, et facilitatem maintenance.

Tamen, in fabricando, componendo, transportando, et operando interruptores circuiti in turre locatos, defectus insulandi possum occurrere propter causas sicut mala processio, collisiones, impetus, et operationes commutationis. Defectus insulandi typici includunt objecta metallica protrudentia in conductoribus vel casis, electrodos fluitantes, et particulas metallicas liberas. Cum vis electrica concentrata in defectu insulandi attingit vires campi disiectivi regionis sub voltage testi aut nominali, discursus partialis (PD) occurrere potest. Discursus partialis est causa principalis degradatio insulantis in interruptoribus circuiti et praecedens insufficienciarum insulandi. Ergo, monitoria online signorum discursus partialis possunt defectus insulandi detectare antequam defectus occurrat, quod est modus vitalis ad securitatem et stabilitatem operacionis interruptorum circuiti in turre locati et systematis electricitatis assecurandam.

Ex signis physicis generatis in discursu, principales methodi detectionis discursus partialis pro interruptoribus circuiti sunt methodus currentis pulsu, methodus ultrasonica (AE), methodus transientis voltus terre (TEV), et methodus ultra-altae frequentiae (UHF) [2 - 3]. Hoc articulus coniungit experimenta et experientiam in situ ad varias technicas detectionis et analysis discursus partialis pro interruptoribus circuiti SF₆ in turre locatis recensendas et characteristica unicuique methodi summarizandas.

Methodus Currentis Pulsu

Cum discursus partialis occurrat, motus carcarum currentem pulsu generat, qui per dispositivum copulans vel sensor currentis in circuitu testi connectum detectari potest. Methodus currentis pulsu est unica methodus in IEC 60270 et standardibus relevantibus specificata pro mensuratione quantitativa discursus partialis. Aliquae methodi principaliter ad detectionem vel locationem discursus partialis utuntur. Methodus currentis pulsu sensibilitate alta praedita est, sed valde susceptibilis est ad interferentiam electromagneticam in situ. Ergo, opus est extractu signorum discursus tenuium ex signis detectis. Quantitas physica representans magnitudinem discursus partialis est charge apparente q, quae per formulam sequentem obtineri potest.

In formula, i(t ) repraesentat currentem pulsu discursus partialis, Um(t) est voltage pulsu, Rm est valor impedimenti detectionis, et q est charge apparente, cum unitate pC (picocoulomb).

Methodus currentis pulsu basata super sensoribus currentis apta est ad detectionem discursus partialis online. Sensoribus currentis altifrequentialibus frequenter in ambitu 16 kHz ad 30 MHz operantibus et structura clamp-on designatis, facilior est installatio ad terminum terratum interruptorum circuiti in turre locati.

Methodus Ultrasonica

Discursus partialis causat collisones moleculares intensas, generans undas ultrasonicas quae propagantur intra interruptorem circuiti. Sensoribus ultrasonicis in cassa interruptoris circuiti installatis, signa discursus partialis detectari possunt. Elementa piezoelectrica interiora sensorum ultrasonicorum convertunt signa ultrasonica generata per discursus partialis in signa voltage, quae postea ad circuitum detectionis transmittuntur. Circuitus detectionis pro methodo ultrasonica principaliter constat decoupler (utendi ad separandum signa alimentationis ab signis ultrasonicis), amplificator signorum, et filtrum.

Signa temporis et frequentiae ultrasonicarum a discursu partiali intra interruptores circuiti in turre locati ostensa sunt in Figura 2, cum ambitus frequentiae principaliter distributus inter 50 et 250 kHz. Methodus ultrasonica habet praebenda sicut pretium parvum, facilis installatio, fortis resistencia ad interferentiam electromagneticam, et aptitudo pro locatione discursus partialis. Tamen, structura insulantis interna interruptorum circuiti complexa est, et undae ultrasonicae lente progrediuntur et attenuationem significativam in gas SF₆ experiuntur, necessario identificando positionem optimam detectionis.

Methodus Ultra-Altae Frequentiae (UHF)

Tempus incrementi et durationis currentium pulsu generatarum per discursus partialis in scala nanosecondi est, excitantes undas electromagnetics cum frequentiis equivalentibus in ambitu ultra-altae frequentiae 300 MHz ad 3 GHz. Nunc, ambitus detectionis frequentialis plurimarum sensorum UHF in commercio est 300 MHz ad 1.5 GHz. Propter naturam signalium tenuium et altae frequentiae, methodus UHF requirit conditionem signalium input per circuitus filtrantes, amplificantes, et integrantes ante transmissionem ad cartam acquisitionis datarum pro analysi subsequenti.

Simul, utendo methodo UHF, opus est eliminandi sonos sicut signa communicationis et alimentationis luminis ex aspectu software et hardware. Methodus UHF characterizatur sensibilitate alta, fortis resistencia ad interferentiam, et apta est pro locatione discursus partialis. Pattern phase-resolved partial discharge (PRPD) signorum UHF a discursu partiali in potentiali fluitante ostensum est in Figura 3, quod continet informationem de amplitudine, phase, et numero occurrence discursus.

Methodus Transientis Voltus Terre (TEV)

Cum undae electromagnetics generatae per discursus partialis propagantur ad casam metallicam interruptoris circuiti in turre locati, generatur currentis inducens in superficie casae, resultans in voltu terre transitori super impedimento wave grounding body. Principium operativum sensoris TEV aequivalere potest ad divisorem capacitivum. Determinat occurrence discursus partialis per detectionem volti super capacitor aequivalenti inter electrodum sensoris et stratum insulantem. Signa voltus terre transitorii discursus partialis intra interruptorem circuiti SF₆ ostensa sunt in Figura 4, cum ambitus frequentialis principalis esse 1 - 100 MHz. Methodus TEV characterizatur per facilius usum et absentiem necessitatis circuiti detectionis additi.

Methodi Analysis Discursus Partialis

Methodi analysis discursus partialis utuntur ad estimandum nivellum risici discursus, denoising signorum, et extractionem characteristicarum discursus pro classificatione typo defectus. Haec methodi principaliter includunt methodum waveform pulsus, methodum pattern phase-resolved partial discharge (PRPD), methodum relationis amplitudinis triplo-phasicam, methodum pattern temporis-frequentiae, et methodum statisticarum characteristicarum temporis-basi.

Methodus waveform pulsus analyser singulum waveform discursus secundum parametra sicut tempus incrementi, tempus decrementi, latitudo pulsus, kurtosis, et skewness. Methodus PRPD accumulat signa discursus partialis sub voltage AC frequentiali ut obtineat distributionem characteristicarum phase, amplitudinis, et numeri occurrence discursus. Ergo, etiam cognoscitur ut methodus \(\varphi -q -n\). Methodus relationis amplitudinis triplo-phasicam utitur ad analysandum discursus partialis sub voltage AC triplo-phasicam.

Acquisit distributionem characteristicarum discursus per collectam amplitudinum signi discursus unificati sub differentibus voltibus phase. Methodus pattern temporis-frequentiae collectat pulsus discursus, calculat eorum tempus et frequentiam aequivalentem, et describit distributionem discursus in domino tempore aequivalenti-frequencia aequivalente. Methodus statisticarum characteristicarum temporis-basi applicabilis est ad analysandum discursus partialis sub directo currente altae tensionis. Statisticam analysat distributionem characteristicarum discursus secundum magnitudinem quantitatis discursus et differentiam temporis inter pulsus discursus.

Ad locationem discursus partialis intra interruptores circuiti SF₆ in turre locati, methodus differentiae temporis absoluta vel methodus differentiae temporis relativa adoptari potest. Methodus differentiae temporis absoluta utitur signo pulsu currentis discursus vel signo ultra-altae frequentiae (UHF) ut tempus initii discursus. Post calculum differentiae temporis inter signum ultrasonicum et signum initii discursus, locat originem discursus. Methodus differentiae temporis relativa tantum utitur multis sensoribus ultrasonicis in diversis positionibus in casu interruptoris circuiti installatis. Determinat locationem defectus insulantis per calculum differentiae temporis inter singulum signum ultrasonicum et signum ultrasonicum referentiale.

Conclusio

Monitoria online discursus partialis efficaciter aestimare potest performance insulantis interruptorum circuiti SF₆ in turre locati ante occurrentiam defectus, et est unum ex importantibus modis ad securitatem et stabilitatem operacionis eorum assecurandam. Hoc articulus recenset methodos detectionis et analysis discursus partialis in interruptoribus circuiti in turre locatis, coniungens experimenta et experientiam in situ.

In applicationibus in situ, plures methodi detectionis et analysis utendi debentur ad accuratam et fidelem monitoriam online meliorem faciendam. Simul, secundum requisitiones constructionis Internet rei electricitatis ubique, implementatio technicarum clavium sicut sensus wireless passivus, retia communicationis wireless consumtionis parvae, computatio edge, et big data representat tendentiam futuram developmenti detectionis discursus partialis pro interruptoribus circuiti in turre locati.