Utafiti kuhusu Teknolojia ya Kudetekta na Mfano wa Uchanganuzi wa Upasuaji Sehemu katika SF6 Floor Tank Circuit Breaker

Kitambaa chenye tundu kilichoondolewa ni kifaa muhimu cha utaratibu na usalama katika steshoni za umeme na mifumo ya umeme. Linalotumiwa kubovu, kufunga, na kutumia mikakati sahihi katika mitundu, na kubovu mikakati maalumu wakati ya matatizo ya mifumo. Linaloajiriwa kutokana na sehemu kama vile sehemu za kuboza, vito vya ukuta, transforma ya umeme, chumba cha kuboza magharibi, mashine ya kufanya kazi, na nyuzi za ardhi. Chumba cha kuboza magharibi la kitambaa chenye tundu kilichoondolewa kimezinduliwa ndani ya nyuzi ya fedha ya ardhi.

SF₆ inatumika kama chombo cha kukusanya na kuboza magharibi kwa vitambaa vilivyoundolewa. Katika mfano wa ukuta mzuri, nguvu yake ya kukusanya ni mara tatu ya hewa, na uwezo wake wa kuboza magharibi ni mara mia moja ya hewa. Kwa hiyo, vitambaa SF₆ vina sifa za kutosha kama upanaji mdogo na eneo la kutosha kidogo. Pia, vitambaa vilivyoundolewa vinapatikana na faida kama upimbi mdogo wa mifano, ustawi wa msingi mzuri, uwezo mzuri wa kupata hasara, transforma ya umeme yenyeji, uwezo mkubwa wa kupambana na majanga, na kudhibiti rahisi.

Hata hivyo, wakati wa kutengeneza, kuhusu, kutembelea, na kutumia vitambaa vilivyoundolewa, mapenzi ya kukusanya yanaweza kutokea kutokana na sababu kama ubora mdogo, mapigano, maangamizi, na shughuli za kuboza. Mapenzi maalum ya kukusanya yanaweza kuwa kama punda ya fedha zinazotokea kwenye mikakati au nyuzi, vipepeo vya fedha, na fedha zisizopatikana. Waktu nguvu ya ukuta ikafika hadi nguvu ya kuboza kwenye eneo linalopatikana kwenye nguvu ya kutestau au nguvu ya kiwango, kuboza namba (PD) linatokea. Kuboza namba ni sababu muhimu ya kutokukusanya na kuanza ya kutokukusanya. Hivyo basi, kutathmini PD kwa mtandao unaweza kupata mapenzi kabla ya kutokukusanya, ambayo ni njia muhimu ya kutatua kutokukusanya na kutokukusanya vitambaa vilivyoundolewa na mifumo ya umeme.

Kulingana na ishara fiziki zinazotokea wakati wa kuboza, njia muhimu za kutathmini PD kwa vitambaa ni njia ya magari, njia ya sauti (AE), njia ya nguvu ya ardhi (TEV), na njia ya kingereko (UHF) [2 - 3]. Maandiko haya yanajumuisha tajriba na tajriba ya mitandao kutathmini njia tofauti za kutathmini PD na kuelezea sifa za kila njia.

Njia ya Magari

Wakati PD hutokea, haraka ya chaguo huchapishwa kwa magari, ambayo inaweza kutathmini na kujulikana na kushiriki na sensor ya magari uliyofanyika katika mtandao wa kutestau. Njia ya magari ni njia pekee iliyotakasika IEC 60270 na kanuni za kipekee kwa kutathmini PD. Njia nyingine zinatumika kwa kutathmini au kujulikana PD. Njia ya magari ina uwezo mkubwa, lakini inawezekana kwa mzunguko wa umeme. Hivyo basi, inahitaji kutuma ishara za kuboza kutoka kwenye ishara zilizotathmini. Kiasi kinachoweza kubainishwa kwa PD ni charge q, ambayo inaweza kupata kwa kutumia formula ifuatayo.

Katika formula, i(t ) inaelezea magari ya PD, Um(t) ni nguvu ya magari, Rm ni thamani ya kuthamani, na q ni charge, inayotumika kwa pC (picocoulomb).

Njia ya magari kwa kutumia sensor za magari ni nzuri kwa kutathmini PD kwa mtandao. Sensor za magari za kingereko wanaweza kutumika kwenye tarakimu za 16 kHz hadi 30 MHz na wanaweza kujenga kwa fomu ya kubadili, kufanya kwa urahisi kunyosha kwenye mwisho wa ardhi ya vitambaa vilivyoundolewa.

Njia ya Sauti

PD hutokea kwa ukuta wa molekuli, kutokea sauti za sauti zinazotembelea ndani ya vitambaa. Sensor za sauti zinaweza kutathmini ishara za PD. Elementi za piezoelectric ndani ya sensor za sauti huchagua sauti za sauti za PD kwa nguvu, ambazo zinatuma kwenye mtandao wa kutathmini. Mtandao wa kutathmini wa sauti unaeleka kwa decoupler (unatumika kusafisha ishara za sauti kutoka kwenye ishara za sauti), kwa kutathmini ishara, na kwa kusafisha.

Ishara za sauti na sauti za sauti za PD ndani ya vitambaa vilivyoundolewa zinavyoonyeshwa katika Fig. 2, na tarakimu za sauti zinazozunguka kati ya 50 hadi 250 kHz. Njia ya sauti ina faida kama gharama chache, kufanya kwa urahisi, uwezo mkubwa wa kupambana na mzunguko wa umeme, na kufanya kwa kutathmini PD. Hata hivyo, jengo la ndani la vitambaa ni vigumu, na sauti zinatembelea polepole na kusafiri kwa kasi katika SF₆ gas, inahitaji kutathmini eneo bora.

Njia ya Kingereko (UHF)

Muda na muda wa magari ya PD hutoka kwenye tarakimu za nanosekunde, kutokea sauti za umeme na tarakimu za UHF kati ya 300 MHz hadi 3 GHz. Sasa, tarakimu za kutathmini ya zaidi ya sensor za UHF zinazopatikana ni 300 MHz hadi 1.5 GHz. Kwa sababu ya ishara zinazopungua na zinazopungua, njia ya UHF inahitaji kutengeneza ishara zinazokuja kwa kutumia circuit za kutengeneza, kwa kutathmini, na kwa kutengeneza kabla ya kutuma kwenye korti ya kujaza data kwa kutathmini baadae.

Pia, wakati kutumia njia ya UHF, inahitaji kutengeneza sauti kama ishara za mawasiliano na sauti za nguvu ya rosho kutoka kwa programu na hardware. Njia ya UHF ina uwezo mkubwa, uwezo mkubwa wa kupambana na mzunguko, na kufanya kwa kutathmini PD. Pattern ya PRPD ya ishara za UHF kutoka kwa PD kwenye nguvu ya floating potential imeonyeshwa katika Fig. 3, ambayo ina taarifa kuhusu amplitude, phase, na idadi ya matukio.

Njia ya Nguvu ya Ardhi (TEV)

Wakati sauti za umeme kutoka kwa PD zinatembelea nyuzi ya fedha ya vitambaa vilivyoundolewa, magari yanaweza kutengenezwa kwenye pembeni ya nyuzi, kutokea nguvu ya ardhi ya kingereko kwenye impedance ya wave ya ardhi. Sheria ya kufanya kazi ya sensor TEV inaweza kuwa sawa na voltage divider ya capacitance. Inajulikana kutokukusanya kwa kutathmini nguvu kwenye capacitor sawa kati ya elektrodi ya sensor na layer ya kukusanya. Ishara za TEV kutoka kwa PD ndani ya vitambaa SF₆ imeonyeshwa katika Fig. 4, na tarakimu kuu ni 1 - 100 MHz. Njia ya TEV ina faida kama kufanya kwa urahisi na hakuna hitaji wa mtandao wa kutathmini wa ziada.

Njia za Kutathmini PD

Njia za kutathmini PD zinatumika kwa kutathmini daraja la hatari, kusafisha ishara, na kutathmini sifa za PD kwa kutathmini aina ya tatizo. Njia hizo ni pulse waveform method, PRPD pattern method, three-phase amplitude relationship pattern method, time-frequency pattern method, na time-based statistical characteristic method.

Njia ya pulse waveform method hutathmini waveform moja ya PD kwa kutumia parameta kama muda wa kujitolea, muda wa kukusanya, pulse width, kurtosis, na skewness. Njia ya PRPD pattern method huongeza ishara za PD kwenye nguvu ya AC power-frequency voltage ili kupata saratani ya phase, amplitude, na idadi ya matukio. Hivyo basi, inatafsiriwa kama \(\varphi -q -n\) pattern method. Njia ya three-phase amplitude relationship pattern method inatumika kwa kutathmini PD kwenye nguvu ya AC ya tatu phases.

Inapata sifa za utaratibu kwa kutathmini amplitudes za ishara moja ya PD kwenye nguvu za tofauti. Njia ya time-frequency pattern method hutathmini pulses za PD, hutathmini muda na tarakimu sawa, na hutathmini sifa za utaratibu kwenye tarakimu za muda na tarakimu sawa. Njia ya time-based statistical characteristic method inatumika kwa kutathmini PD kwenye nguvu ya DC ya juu. Inastatistika sifa za utaratibu kwa kutathmini kiasi cha PD na muda wa tofauti kati ya pulses za PD.

Kwa kutathmini mahali wa PD ndani ya vitambaa SF₆ vilivyoundolewa, inaweza kutumia njia ya muda wa tofauti absolute au njia ya muda wa tofauti relative. Njia ya muda wa tofauti absolute hutumia ishara ya pulse ya magari au ishara ya UHF kama muda wa mwanzo wa PD. Baada ya kutathmini muda wa tofauti kati ya ishara ya sauti na ishara ya mwanzo, inahatua chanzo cha PD. Njia ya muda wa tofauti relative hutumia sensors za sauti zaidi zinazowekwa kwenye maeneo tofauti ya tank ya vitambaa. Inahatua chanzo cha tatizo kutokana na kutathmini muda wa tofauti kati ya kila ishara ya sauti na ishara ya sauti ya chanzo.

Malizia

Kutathmini PD kwa mtandao unaweza kutathmini uwezo wa kukusanya kwa vitambaa SF₆ vilivyoundolewa kabla ya tatizo, na ni njia muhimu ya kutatua kutokukusanya na kutokukusanya. Maandiko haya yanajumuisha njia za kutathmini na kutathmini PD kwa vitambaa vilivyoundolewa, kulingana na tajriba na tajriba ya mitandao.

Wakati wa kutumia kwenye mitandao, yanaweza kutumia njia zaidi za kutathmini na kutathmini kutokukusanya kutathmini PD. Pia, kulingana na maombi ya kutengeneza Internet of Things, kutumia teknolojia kama wireless passive sensing, low-power-consumption wireless communication networks, edge computing, na big data ni trend ya kutokukusanya PD kwa vitambaa vilivyoundolewa.