Vorübergehende elektromagnetische Emissionen (TEE) Messmethoden in Schaltanlagen
TEE-Erkennungsmethoden während Schaltvorgängen an Leistungsschaltern
Während Schaltvorgängen an Leistungsschaltern (CB) werden durch elektrische Entladungen innerhalb jedes Unterbrechers transiente Erdspannungen (TEEs) erzeugt. Diese TEEs, die durch störende Entladungen wie Vorstöße, Wiederentzündungen und Wiederverglimmungen verursacht werden, weisen eine hohe Amplitude und einen breitbandigen Frequenzbereich auf. Zur Erkennung und Analyse dieser TEEs wurden drei Hauptmethoden entwickelt:
TEE-Erkennung mit UHF-Antennen
Beschreibung: Diese Methode verwendet vier passive Ultra-Hochfrequenz-(UHF)-Antennen. Das Prinzip basiert auf Triangulation, um den Ausgangsort der Emission zu lokalisieren, was eine Analyse pro Unterbrecher bei Leitungsbegleiter-Schaltern und pro Pol bei Gehäuse-Schaltern ermöglicht.
Anwendung: Geeignet für Leitungsbegleiter- und Gehäuse-Schalter.
Vorteile: Bietet eine präzise Lokalisierung der Entladungsquelle, was eine detaillierte Analyse einzelner Unterbrecher oder Pole ermöglicht.
Aufbau: Die UHF-Antennen werden strategisch um den Schalter platziert, um die emittierten Signale zu erfassen, die dann analysiert werden, um den Ursprung der TEE zu bestimmen.
TEE-Erkennung mit kapazitiven Sensoren
Beschreibung: Diese Methode ist besser geeignet für Gehäuse-Schalter. Sie verwendet eine aktive Hochfrequenzantenne (AA), die in der Nähe des Schalters platziert wird, und drei breitbandige passive Antennen (PA), die als kapazitive Sensoren des elektrischen Feldes fungieren und unter jedem Phasenleiter positioniert sind.
Anwendung: Hauptsächlich für Gehäuse-Schalter verwendet.
Vorteile: Die kapazitiven Sensoren können die durch TEE verursachten Veränderungen des elektrischen Feldes effektiv erfassen und bieten eine nicht-eingreifende Möglichkeit, die Leistung des Schalters zu überwachen.
Aufbau: Die AA wird in der Nähe des Schalters platziert, während die drei PA neben jedem Phasenleiter positioniert werden. Diese Anordnung ermöglicht die Erkennung von TEE über alle Phasen hinweg und gewährleistet eine umfassende Überwachung.
Allgemeine Testanordnung (a): Die AA und PA sind um den Schalter angeordnet, um die TEE-Signale zu erfassen.
Positionierung von AA und drei PA (b): Die AA ist in der Nähe des 275 kV Gehäuse-Schalters platziert, und die drei PA sind unter jedem Phasenleiter positioniert.
TEE-Erkennung mit PD-Kopplern
Beschreibung: Diese Methode erweitert die erste Methode (UHF-Antennen) auf Gehäuse-Schalter mit zwei in Serie geschalteten Unterbrechern. Sie verwendet hochsensible Antennen, bekannt als partielle Entladung (PD)-Koppler, zur Erkennung von TEE.
Anwendung: Geeignet für Gehäuse-Schalter mit mehreren in Serie geschalteten Unterbrechern.
Vorteile: Die PD-Koppler bieten eine höhere Empfindlichkeit und eignen sich daher ideal für die Erkennung von TEE in komplexen Schaltkonfigurationen.
Aufbau: Die PD-Koppler werden an strategischen Positionen platziert, um die TEE-Signale von jedem Unterbrecher zu erfassen und eine detaillierte Analyse der Leistung des Schalters zu ermöglichen.
Anwendbarkeit
Alle drei Methoden können sowohl für Hochspannungs- (HV) als auch Mittelspannungs- (MV) Leistungsschalter angewendet werden, abhängig von den spezifischen Anforderungen und dem Schaltdesign.
Beispiel-Aufbau für Methode 2
Der folgende Aufbau illustriert die Konfiguration für die TEE-Erkennung mit kapazitiven Sensoren (Methode 2):
Allgemeine Testanordnung (a): Die aktive Hochfrequenzantenne (AA) wird in der Nähe des Schalters platziert, während drei breitbandige passive Antennen (PA) unter jedem Phasenleiter positioniert werden. Diese Anordnung stellt sicher, dass TEE von allen Phasen erfasst werden.
Positionierung von AA und drei PA (b): Die AA wird in der Nähe des 275 kV Gehäuse-Schalters platziert, und die drei PA werden unter jedem Phasenleiter positioniert. Diese Anordnung ermöglicht die Erkennung von TEE über alle Phasen hinweg und bietet einen umfassenden Einblick in die Leistung des Schalters während der Schaltvorgänge.
