Studado pri Parta Elŝuto-Detektada Teknologio por Solide Izolitaj Ring-Main Unuoj
Kunurbaj la evoluo de urbanaj elektraj retoj, la nombro de instalitaj solid-insulitaj ringmaj unuoj (RMU) daŭre pligrandiĝas. Ilia operacia stato gravas por la fidobleco de la elektra sistemo. La konsekvencoj de defektoj estas severaj: direktaj danĝeroj inkluzivas damaĝon al protektitaj linioj kaj aparatoj, kaj perdon de energio; indirektaj konsekvencoj kaŭzas vastan interrompon de klientoj, perturbante ĉiutagan vivon, produktion, eĉ socialan stabilecon.
Aktuale, la malplenecon de terenaj testmetodoj por solid-insulitaj RMU-aparatoj kaj la oftaj insulitaj defektoj en operaciantaj kommutiloj starigas serian danĝeron al la sekura operacio de la energia sistemo. Parta disŝargo (PD) detektado estas efika metodo por asesado de la insulita stato de kommutiloj kaj estas nuntempa fokuspunkto de esploro. PD-detektado kaj defektdiagnoso sur alta-voltaj kommutiloj provizas gravan statan informon por kondiĉbaza manteno kaj estas klucforma por garantio de sekura kaj fidindoperacio de aparatoj. En alta-voltaj kommutiloj, insulita degenero kondukanta al insulitaj defektoj ne nur estas kaŭzita de elektraj kampoj, sed ankaŭ povas evolui pro mekanikaj fortoj, varmo, aŭ ilia kombinita ago kun elektraj kampoj, finfine influante la kvaliton de energio kaj la fidoblecon de la provizo. Por normigi kaj efike realigi viva-testadon de energiaparatoj, referencante relevajn internacian kaj domacian normojn—primare bazitan sur Notifo de la Produktada Substacio de la Ŝtata Reťa Korporacio [2011] No. 11 "Notifo pri Elsendo de 'Teknika Specifiko por Viva Testado de Energia Parato (Prova)"—ĉi tiu esploro fokusas sur partan disŝargodetektadon por RMU-j.
II. Metodoj de Parta Disŝargodetektado por Ringmaj Unuoj
1. Formoj de PD-energio
Parta disŝargo estas pulsa disŝargo. Krom ŝargotransfero kaj potvastigo, la PD-proceso ankaŭ generas elektromagnetan radiadon, ultrasonon, lumon, varmon, kaj novajn kemian produktaĵojn. Detektadometodoj celantaj ĉi tiujn fenomenojn inkluzivas elektran detektadon, akustikan detektadon, optikan detektadon, kaj keman detektadon. Inter ili, elektraj kaj akustikaj metodoj estas plej ofte uzataj, sed ilia praktika efektiveco ofte estas limigita, ĉefe pro signifa lokaj brua interfaro, kiu malfaciligas distingi verajn PD-signalojn. Efektiva eliminado de interfaro estas grava por plibonigo de la detektada kapablo de PD-paratoj.
Detektadcelaj Fenomenoj:
- Elektra: (TEV, UHF, HFCT-senziloj)
- Akustika: (Ultrasonaj senziloj)
- Optika: (Videbla tra speguloj en specifaj lokoj dum disŝargo)
- Termal: (Infraroza, kvankam la detektada efektiveco estas limigita pro la tute fermita strukturo de RMU)
- Kema/Gazo: (Ozon odorado, etc.)
2. Teknikoj de Detektado
Multaj PD-detektadoteknikoj aktuale estas uzataj por kommutiloj, ĝenerale kategorizitaj kiel Direktaj Metodoj (aparenta disŝargokvanto detektado) kaj Nedirektaj Metodoj (TEV, ultrasona, UHF, kombinita akustiko-elektra detektado). La direkta metodo estas relativa; ĝi enkondukas sciitan ŝargokvanton inter la terminaloj de la testobjekto por krei terminalan voltan ŝanĝon ekvivalentan al tiu kaŭzita de PD-okazo. Ĉi tiu enkondukita ŝargo estas tiam nomata kiel Aparenta Disŝargokvanto (Q) de la PD, mezurita en pikokulomboj (pC). Praktike, la aparenta disŝargokvanto ne egalas al la reala ŝargo eliranta je la disŝargoloko ene de la testobjekto; la lasta ne povas esti direktmezurebla. Kvankam la voltaga ondoformo generita trans la mezurimpedanco de la PD-kurantopulso povus diferenciĝi de tiu kaŭzita de la kalibradopulso, la respondataĵoj sur la instrumentoj estas ĝenerale konsiderataj ekvivalentaj. Jen du mainstreamaj RMU-detektadoteknikoj.
1) Ultrasona Detektado por Solid-Insulitaj RMU-j
Per ricevo de ultrasonaj signaloj transdonitaj tra la aero kaj mezuro de la akustika premo de la PD-signalo, la disŝargointensivo povas esti dedukta. Dum ultrasonatestado, la senzilo devas esti skanita laŭ la ŝparoj/fendoj sur la surfaco de la kommutilo. Referencdiagramoj donas gvidliniojn pri tipaj detektadlokaj.
2) Principo de Transienta Teravolta (TEV) Detektado
Kiam PD okazas ene de alta-voltaj kommutilkabinetoj, tre mallonga durada pulsa kuranto fluas laŭ la disŝargokanalo, ekscitante transientan elektroman ondon. La rapideco de la disŝargoproceso rezultigas strepan kurantopulson kun forta alta-frekvenca elektroma radiada kapablo. Ĉi tiu radiado povas propagiĝi tra malfermoj en la metala ĉelo, kiel sigeliloj aŭ fendoj ĉirkaŭ la insulito. Kiam ĉi tiuj alta-frekvencaj elektromagnetaj ondoj propagiĝas ekster la kabinetoj, ili induktas transezentan voltan sur la ekstera surfaco relative al tero. Ĉi tiu transezena volto sur la tero (TEV) varias de milivoltoj al voltetoj kun pligrandiga tempo de kelkaj nanosekundoj. Dedicita TEV-senzilo pozicionita ekster la kabinetoj povas detektadi ĉi tiun signalon nenivela maniero.
Ĉefaj TEV-Detektadlokaj (sur muroj kontraŭ la kabinetoj):
- Busbaroj (konexioj, murperfoj, subteninsulatoroj)
- Kommutiloj
- Kurenttransformiloj (CT)
- Voltaj transformiloj (PT)
- Kabelfinigoj
Ĉi tiuj komponentoj kutime troviĝas en la meza kaj suba sekcioj de la antaŭa panelo, la supra, meza, kaj suba sekcioj de la posta panelo, kaj la supra, meza, kaj suba sekcioj de la flankpaneloj.
III. PD-Lokigo kaj Fazidentigo
Kiam sensignaloj estas konfirmitaj veni de ene de la aparato, Tempdiferenco de Arivejo (TDOA) lokigo estas uzata por plua pozicia analizo. Du senziloj estas poziciigitaj sur la surfaco de la aparato; la tempdiferenco inter iliaj ricevitaj signaloj (t2 - t1) estas analizita por determini la PD-lokon, kutime ene de 1-metro-a radiuso de la fonto.
1. Tempdiferencmetodo:
Supozu ke la PD-fonto estas distanco X for de la unua senzilo, elektroma ondospeedo = c (lumrapido), kaj la tempdiferenco t2 - t1 estas mezurita per osciloskopio.
X = (t2 - t1) * c / 2
Uzante ĉi tiun formulon kaj mezurbandon, pozicio X povas esti determinita.
2. Plana Bisektormetodo:
- Move la du senzilojn en spaco ĝis la PD-signalarivejo estas identa ĉe ambaŭ. Ĉi tio lokigas la disŝargopunkton sur la perpendikulara bisektora ebeno inter la du senziloj (Lokigado de la Ebeno).
- Move la senzilojn en ĉi tiu bisektora ebeno ĝis la arivejo estas identa denove. Ĉi tio lokigas la disŝargopunkton sur la perpendikulara bisektora linio en tiu ebeno (Lokigado de la Linio).
- Move la senzilojn laŭ ĉi tiu bisektora linio ĝis la arivejo estas identa denove. Ĉi tio precizigas la disŝarglokon (Lokigado de la Punkto).
Por identigi la specifan fazon sub PD, la HFCT-metodo estas uzata por detektado de signaloj sur la terkondukiloj (aŭ korpo) de la najbaraj tri-fazaj eligkabeloj. La kurantosignalo de la defekta fazo montras pli grandan amplitudon kaj kontraŭan polaron kompare al la signaloj de la aliaj du fazoj, permesante simplan identigon de la defekta fazo.
