SF6 zemchik sohibidagi qismi ishlatilishning aniqlash texnologiyasi va tahlil usuli bo'yicha tadqiqot

Zemchizma joylashtirilgan tank tipidagi shuntlovchi qurilma - transformator zavodlari va elektr tarmog'ida muhim boshqaruv va himoya vositasidir. U asosan elektr chiziqlaridagi normal yuk aralashmalarni buzish, yopish va ta'minlash, shuningdek, tizim xatoliklarida qisqa chiziqli aralashmalarni kesish uchun ishlatiladi. Shuntlovchi qurilma, shuntlov elementlari, izolyatsiya bushinglari, bushing tipidagi arus o'zgaruvchilari, shuntlov kameralari, ishga tushirish mekanizmlari va yerlanish quti kabi komponentlardan iborat. Zemchizma joylashtirilgan tank tipidagi shuntlovchi qurilmaning shuntlov kameralari yerga ulangan metall qutida joylashgan.

SF₆ tank tipidagi shuntlovchilar uchun hem izolyatsiya, hem shuntlov vositasi sifatida ishlaydi. Tengsiz elektr maydonida uning izolyatsiya quvvati havadan ikki barobar, shuntlov quvvati esa havadan yuz barobargacha bo'lgan. Natijada, SF₆ shuntlovchilari kompaktna struktura va kichik maydon egasidir. Qo'shimcha, zemchizma joylashtirilgan tank tipidagi shuntlovchilar, tajribaviy qurilmaning past markazi, tasirli struktura, yaxshi sezilish xususiyatlari, ichki joylashtirilgan arus o'zgaruvchilar, yaxshi toza solishga qarshilik va qulay servis xususiyatlari bilan afzaldir.

Omadaki, tank tipidagi shuntlovchilar ishlab chiqarish, montaj, transport va ishlash jarayonida, yetarlicha emas ishdan o'tkazilishi, urushlar, toqmoqlar va o'zgartirish operatsiyalariga sabab bo'lgan faktorlar orqali izolyatsiya defektlari paydo bo'lishi mumkin. Tipik izolyatsiya defektlari oqim yoki qutilarda chiqqan metall ob'ektlar, paralanuvchi elektrodlar va bepul metall zarrachalarni o'z ichiga oladi. Izolyatsiya defektida koncentrlangan elektr maydon quvvati sinov voltajida yoki reyting voltajida bo'lgan sohani shuntlov maydon quvvatiga erishganda, qismi oqim (QO) paydo bo'ladi. Qismi oqim shuntlovchilardagi izolyatsiya pasayishning asosiy sababi va izolyatsiya xatochilarning oldindagi belgilari hisoblanadi. Demak, qismi oqim signalini onlayn nazorat qilish, xato paydo bo'lishdan oldin izolyatsiya defektlarini aniqlash imkoniyatini beradi, bu esa zemchizma joylashtirilgan tank tipidagi shuntlovchilar va elektr tizimining xavfsiz va stagan ishlashini ta'minlash uchun muhim usuldir.

Shuntlovda yaratiladigan fizik signallarga asoslangan, shuntlovchilar uchun asosiy qismi oqimni aniqlovchi usullar pulsdar oqimi usuli, ultrachuklik usuli (AE), doimiy yer voltaj usuli (TEV) va juda yuqori chastota usuli (UHF) [2-3] bo'lib, bu maqola tajriba va ish joyi tajribasini birlashtirib, SF₆ zemchizma joylashtirilgan tank tipidagi shuntlovchilarda qismi oqimni aniqlovchi va tahlil qiluvchi usullarni ko'rib chiqadi va har bir usulning xususiyatlarini umumlashtiradi.

Pulsdar oqimi usuli

Qismi oqim paydo bo'lganda, zarrachalar harakati pulsdar oqim yaratadi, bu oqim sinov shematikasiga ulangan ulash qurilmasi yoki arus sensori orqali aniqlanishi mumkin. Pulsdar oqimi usuli IEC 60270 va shu munosabatdagi standartlarda qismi oqimni kvantitatativ masofa o'lchov etish uchun ko'rsatilgan yagona usuldir. Boshqa usullar asosan qismi oqimni aniqlovchilar yoki joylash uchun ishlatiladi. Pulsdar oqimi usuli yuqori oshxona ga ega, ammo jamiyotdagi elektromagnit ta'sirga juda hossil. Shuning uchun, aniqlangan signallardan zarroq oqim signallarini ajratib olish kerak. Qismi oqimning miqdorini ifodalovchi fizik miqdor aparent zaryad q bo'lib, quyidagi formulada ko'rsatilganidek aniqlanishi mumkin.

Formulada, i(t ) qismi oqimning pulsdar oqimi, Um(t) pulsdar voltaj, Rm aniqlash impedans qiymati, va q aparent zaryad, pC (pikokulyumb) birligida.

Arus sensorlariga asoslangan pulsdar oqimi usuli onlayn qismi oqimni aniqlovchilar uchun mos keladi. Yuqori chastotali arus sensorlari adolatli 16 kHz dan 30 MHz gacha bo'lgan chastota oralig'ida ishlaydi va klamp strukturada ishlab chiqarilgan, bu esa ularni zemchizma joylashtirilgan tank tipidagi shuntlovchilar yerga ulangan tomoniga o'rnatishni yoqimli qiladi.

Ultrachuklik usuli

Qismi oqim intensiv molekulalar cho'g'ishiga sabab bo'lib, shuntlovchida yayiluvchi ultrachuklik talqlarini yaratadi. Shuntlovchi qutisiga o'rnatilgan ultrachuklik sensorlari qismi oqim signallarini aniqlay oladi. Ultrachuklik sensorlarning ichki piezoelektr elementlari qismi oqim tomonidan yaratilgan ultrachuklik signallarni voltaj signallariga aylantiradi, keyin ular aniqlash shematikasiga uzatiladi. Ultrachuklik usuli uchun aniqlash shematikasi asosan dekuplyator (elektr energiya signallarini ultrachuklik signallardan ajratish uchun), signallarni kuchaytiruvchi va filtrlardan iborat.

Zemchizma joylashtirilgan tank tipidagi shuntlovchidagi qismi oqimning ultrachuklik talqlarining vaqt domeni va chastota domenidagi signallari Rasm 2 da ko'rsatilgan, chastota oraligi asosan 50 va 250 kHz orasida tarqalgan. Ultrachuklik usuli past narx, oson o'rnatish, kuchli elektromagnit ta'sirga qarshilik va qismi oqim joylash uchun mos kelish uchun afzaldir. Amma shuntlovchilarning ichki izolyatsiya strukturasining murakkabligi, ultrachuklik talqlarining SF₆ gazida sekin harakatlanishi va katta zayıdlanishi sababli, eng yaxshi aniqlash pozitsiyasini aniqlash zarur.

Juda yuqori chastota (UHF) usuli

Qismi oqim tomonidan yaratiladigan arus pulsdarlarning ortish va davomiyligi nanosekundlar orasida, bu esa 300 MHz dan 3 GHz gacha bo'lgan juda yuqori chastota orasidagi ekvivalent chastotali elektromagnit talqlarni tezlaydi. Hozirda, bozordagi ko'plik UHF sensorlarning aniqlash chastota oraligi 300 MHz dan 1.5 GHz gacha. Signallarning zayıf va yuqori chastotali xususiyatlariga sabab, UHF usuli kirish signallarni filtratsiya shematikalar, kuchaytirish shematikalar va integratsiya shematikalar orqali tayyorlash orqali, keyin ma'lumotlar olingan kartaga uzatish orqali keyingi tahlillar uchun tayyorlaydi.

Bu yerda, UHF usuli ishlatilayotganda, dasturiy va texnik tomonlar orqali kommunikatsiya signallaridan va osmon ruxsatnomasi energiya signallaridan qoplonishlarini yo'q qilish kerak. UHF usuli yuqori oshxona, kuchli qarshilik va qismi oqim joylash uchun mos kelish uchun afzaldir. Ko'rsatkichli qismi oqim (PRPD) shakli Rasm 3 da, bu oqimning amplitudasi, fazasi va paydo bo'lish soni haqida ma'lumotni o'z ichiga oladi.

Doimiy yer voltaj (TEV) usuli

Qismi oqim tomonidan yaratiladigan elektromagnit talqlar zemchizma joylashtirilgan tank tipidagi shuntlovchining metall qutisiga yetkazilganda, qutining yuzida induksiya arusi yaratiladi, bu esa yerlash ob'ekti talq impedansida doimiy yer voltajini yaratadi. TEV sensori ishlash printsipi kapasitiv voltaj bo'linuvchisi bilan teng ko'rilishi mumkin. Aniqlovchi elektroda va izolyatsiya qatlam orasidagi ekvivalent kondensatorning voltajini aniqlash orqali qismi oqimning paydo bo'lishini aniqlaydi. SF₆ shuntlovchidagi qismi oqimning doimiy yer voltaj signallari Rasm 4 da, asosan 1-100 MHz bo'lgan chastota oralig'ida. TEV usuli oson foydalanish va qo'shimcha aniqlash shematikasiga ehtiyoj yo'q xususiyatlari bilan afzaldir.

Qismi oqim tahlil usullari

Qismi oqim tahlil usullari oqimning xavf darajasini baholash, signallarni tozalash va xato turini klassifikatsiya qilish uchun oqim xususiyatlarini ajratish uchun ishlatiladi. Bu usullar asosan pulsdar formasi usuli, fazani hisobga olgan qismi oqim (PRPD) shakli usuli, uch fazali amplituda munosabati shakli usuli, vaqt-chastota shakli usuli va vaqt asosidagi statistik xususiyat usuli bo'lib, o'z ichiga oladi.

Pulsdar formasi usuli yagona oqim formasini, ortish va tortish vaqtini, pulsdar enini, kurtozis va skewness kabi parametrlarga asosan tahlil qiladi. PRPD shakli usuli AC kuchli voltaj ostidagi qismi oqim signallarini yig'ish orqali oqimning fazasi, amplitudasi va paydo bo'lish soni haqida taqsimot xususiyatlarini olish orqali ishlaydi. Shuning uchun, u ham \(\varphi -q -n\) shakli usuli deb ataladi. Uch fazali amplituda munosabati shakli usuli uch fazali AC voltaj ostidagi qismi oqimni tahlil qilish uchun ishlatiladi.

Bu, turli fazaviy voltajlar ostidagi birlashtirilgan oqim signallarining oqim amplitudalarini yig'ish orqali oqimning taqsimot xususiyatlarini olish orqali ishlaydi. Vaqt-chastota shakli usuli oqim pulsdarlarni yig'adi, ularning ekvivalent vaqt va ekvivalent chastotasini hisoblaydi va oqimning taqsimot shaklini ekvivalent vaqt-ekvivalent chastota domenida chizadi. Vaqt asosidagi statistik xususiyat usuli yuqori voltaj bo'sh san'at ostidagi qismi oqimni tahlil qilish uchun mos keladi. Bu, oqim miqdori va oqim pulsdarlari orasidagi vaqt farqi asosida oqimning taqsimot xususiyatlarini statistik ravishda tahlil qiladi.

SF₆ zemchizma joylashtirilgan tank tipidagi shuntlovchidagi qismi oqim joylash uchun absolyut vaqt farqi usuli yoki nisbiy vaqt farqi usuli ishlatilishi mumkin. Absolyut vaqt farqi usuli oqim pulsdar signali yoki juda yuqori chastota (UHF) signali oqimning boshlanish vaqtini ishlatadi. Ultrachuklik signali va oqim boshlanish signali orasidagi vaqt farqini hisoblagandan so'ng, oqim manbaasini aniqlaydi. Nisbiy vaqt farqi usuli faqat shuntlovchi qutisining turli joylariga o'rnatilgan bir nechta ultrachuklik sensorlarni ishlatadi. Har bir ultrachuklik signali va murojaat ultrachuklik signali orasidagi vaqt farqini hisoblash orqali izolyatsiya defektlarning joylashuvini aniqlaydi.

Xulosa

Onlayn nazorat qismi oqimni xato paydo bo'lishdan oldin SF₆ zemchizma joylashtirilgan tank tipidagi shuntlovchilar izolyatsiya performansini samarali baholash imkoniyatini beradi va ularning xavfsiz va stagan ishlashini ta'minlash uchun muhim usuldir. Bu maqola tajriba va ish joyi tajribasini birlashtirib, zemchizma joylashtirilgan tank tipidagi shuntlovchilarda qismi oqimni aniqlovchi va tahlil qiluvchi usullarni ko'rib chiqadi.

Ish joyida qo'llanilayotganda, onlayn nazoratning to'g'riligini va ishonchli ligini oshirish uchun bir nechta aniqlash usullari va tahlil usullaridan foydalanish kerak. Bu yerda, universal elektr Internet of Things ni qurish talablari bilan, radiolashsiz aktivsiz sensor, kam energiya sarflaydigan radiolashsiz aloqa tarmog'i, periferiyal hisob-kitob va katta ma'lumotlar kabi muhim texnologiyalarni amalga oshirish zemchizma joylashtirilgan tank tipidagi shuntlovchilarda qismi oqimni aniqlovchilar uchun kelajakda rivojlanish tendentsiyasi hisoblanadi.