Osakeseinsulatud ringkõrguse osalise laenguvoolu tuvastamise tehnoloogia uurimine
Linnakogude võrgustiku arenguga on solidaarsete ringmainitud ühikute (RMU) paigalduste arv pidevalt kasvanud. Nende töötabaolu mõju elektrivõrgu toitekindlusele on oluline. Viga tekitavad tõsised tagajärjed: otsesed kahjustused hõlmavad kaitstud joonte ja seadmete kahjustumist ning energiakaotust; kaudsed tagajärjed põhjustavad laiaulatuslikku klientide vooluväliseid, häirides igapäevaelu, tootmist ja isegi sotsiaalset stabiilsust.
Praegu moodustab solidaarse RMU-seadme välispaigutamise meetodite ebasobivus ja operatiivse lülituses isolatsioonivigade sagedane esinemine tõsise ohu elektrivõrgu turvaliseks tööks. Osalislahveste (PD) tuvastamine on tõhus meetod lülitusesadmete isolatsiooni seisundi hindamiseks ja on praegu uurimiste fookuses. PD-tuvastamine ja vigade diagnoosimine kõrgepingelises lülitusesandmises pakub olulist staatustehnoloogiale põhinevale hooldusele ja on võtmeline tegur turvalise ja usaldusväärse seadme tööks. Kõrgepingelises lülitusesandmises ei põhjusta isolatsioonivigade tekkimist mitte ainult elektriväljad, vaid ka mehaanilised jõud, soojus või nende kombinatsioon elektriväljaga, mis lõpuks mõjutavad toitekvaliteeti ja toitekindlust. Et standartiseerida ja tõhusalt ellu viia elektriseadmete elulisest testimist, viitades vastavatele riiklikele ja rahvusvahelistele standarditele - peamiselt Riigi Võrgu Korporatsiooni tootmise allikas [2011] nr 11 "Teatis 'Elektriseadmete elulisest testimise tehnilise spetsifikatsiooni (katsealune)' allikas" - see uurimus keskendub RMU-de osalislahveste tuvastamisele.
II. Ringmainitud ühikute osalislahveste tuvastamise meetodid
1. PD-energia vormid
Osalislahvest on pulssilahvest. Lisaks laengu transporti ja energia tarbimisele genereerib PD-protsess ka elektromagnetilisi lainekeskeid, ultraheli, valgust, soojust ja uusi keemilisi tooteid. Neid ilminguid silmas pidades on olemas elektrilised, akustilised, optilised ja keemilised tuvastamismeetodid. Need meetodid, sealhulgas elektrilised ja akustilised, on kõige levinumad, kuid nende praktiline tõhusus on sageli piiratud, peamiselt suurel kohaliku müra segava mõju tõttu, mis muudab tõeliste PD-signaalide eristamise raskeks. Müra efektiivne elimineerimine on oluline PD-seadmete tuvastamise tulemuslikkuse parandamiseks.
Tuvastatud ilmingud:
- Elektrilised: (TEV, UHF, HFCT andmed)
- Akustilised: (ultraheliandmed)
- Optilised: (nähtav läbi eraldi asukoha vaatamisaknad lahvestamisel)
- Soojuslikud: (infrapunane, kuid tuvastamise tõhusus on piiratud RMU täielikult sulgitud struktuuri tõttu)
- Keemilised/Gasi: (ozone lõhn jne.)
2. Tuvastamistechnoloogiad
Praegu kasutatakse palju PD-tuvastamistechnoloogiaid lülitusesadmete jaoks, mis kategooriseeritakse laialdaselt Otseseid Meetodeid (nähtav lahvestusuurus) ja Kaugevaadete Meetodeid (TEV, ultraheli, UHF, kombinatsioon akustilise ja elektrilise tuvastamise). Otsene meetod on suhteline; see hõlmab teadaoleva laengu koguse injektimist testimisobjekti terminalide vahel, et luua terminalide voolu muutus, mis on ekvivalentne PD-sündmuse poolt tekitatud muutusega. See injekteeritud laeng nimetatakse PD-i nähtavaks lahvestasuuruks (Q), mida mõõdetakse pikokulombides (pC). Praktikas ei ole nähtav lahvestasuurus sama, mis tegelik laeng, mis väljastatakse testimisobjekti lahvestuskohal; seda ei saa otse mõõta. Kuigi PD-voolupulgu poolt mõõdikulissi poolt genereeritud pingevalk näeb välja teistsugune kui kalibreerimispulgu poolt tekitatud, on instrumendil näidatud reageeringutulemused tavaliselt samaväärsed. Allpool on toodud kaks populaarset RMU-tuvastamismeetodit.
1) Ultraheli tuvastamine solidaarses RMU-s
Lahvestusintensiivid saab järeldada õhukanalite kaudu edastatud ultraheli signaalide vastuvõtmise ja PD-signaali akustilise rõhu mõõtmise kaudu. Ultraheli testimisel tuleks sensori liigutada lülitusesadme pinnal nahtavate nahtude/purkude kohal. Viitediagrammid annavad juhiseid tavaliste tuvastamiskohtade kohta.
2) Ajutine maapinge (TEV) tuvastamise printsiip
Kui PD tekib kõrgepingelises lülitusesandmises, siis lahvestuskanal kaudu voogub äärmiselt lühikeseks ajaks pulssivool, mis tekitab ajutised elektromagnetilised lainekesk. Lahvestusprotsessi kiirus tekitab teravat voolupulgu, mis omab tugevat kõrgetaajuuslikku elektromagnetilist radiatsiooni. See radiatsioon saab levima metallse sulgitud kabinetis avatud kohtade kaudu, nagu tiivitussirted või tühikud isolatsiooni ümber. Kui need kõrgetaajuuslikud elektromagnetilised lainekesk levivad kabinetist välja, tekitavad nad maapindade suhtes ajutise pingeaadressi. See ajutine maapinge (TEV) ulatub millivoltidest voltideni, kusjuures tõusuaeg on mõned nanosekundid. Spetsiaalse TEV-andmejaotaja, mis asetatakse kabinetisse väljaspool, saab seda signaali mittelineaarselt tuvastada.
Peamised TEV-tuvastamiskohtade (kabinetide seinadel vastas):
- Busbarid (ühendused, seinade küljed, toetusisolatsioonid)
- Lülitsid
- Vooluantennid (CT)
- Pinguantennid (PT)
- Kaabelilõpud
Need komponendid asuvad tavaliselt esiplaanil keskel ja all, tagaplaanil üles, keskel ja all, ja külaplaanil üles, keskel ja all.
III. PD-asukoha tuvastamine ja faasi identifitseerimine
Kui sensorite signaalid on kinnitatud pärit seadmest, kasutatakse Saabumisaegade erinevuse (TDOA) asukoha tuvastamiseks edasisel positsioonianalüüsil. Kahte sensorit paigutatakse seadme pinnale; nende vastuvõetavate signaalide vahelise aja erinevuse (t2 - t1) analüüsile saab lahvestusasukohta tavaliselt 1 meetri ulatuses allika kohal tuvastada.
1. Aja erinevuse meetod:
Eeldame, et PD-allikas on kaugusel X sensorist 1, elektromagnetilise lainekeske kiirus = c (valguse kiirus) ja aja erinevus t2 - t1 mõõdetakse oscilloskoobi abil. X = (t2 - t1) * c / 2. Selle valemi ja meetriba abil saab positsiooni X määrata.
2. Tasandi poolitamismeetod:
- Liigutage kaks sensorit ruumis, kuni PD-signaali saabumisaeg on mõlemal pool sama. See tuvastab lahvestuspunkti kahe sensori vahelise ristküliku poolitajatasandil (tasandi tuvastamine).
- Liigutage sensorid selle poolitajatasandi sees, kuni saabumisaeg on uuesti sama. See tuvastab lahvestuspunkti selle tasandi poolitajajoone (joone tuvastamine).
- Liigutage sensorid selle poolitajajoone kohal, kuni saabumisaeg on uuesti sama. See tuvastab lahvestuspunkti (punkti tuvastamine).
Et tuvastada konkreetne faas, millel toimub PD, kasutatakse HFCT-meetodit naaberlike kolme-faasiliste väljamõõtmiskabelede (või korpusi) maapindade signaalide tuvastamiseks. Vigase faasi voolusignaal näitab suuremat amplituudi ja vastupidist polaarset suunda teiste kahe faasi signaalidega võrreldes, mis võimaldab lihtsalt tuvastada vigastatud faasi.
