מחקר על טכנולוגיית איתור תופעות הפרדה חלקית עבור יחידות טבעת מבודדות מוצקות
עם התפתחות הרשתות החשמליות העירוניות, מספר התקנות של יחידות טבעת מבודדות קשיחות (RMU) עלה באופן מתמיד. מצב ההפעלה שלהן משפיע משמעותית על אמינות אספקת החשמל של המערכת החשמלית. תוצאות הכשלים הן חמורות: נזק ישיר כולל נזק לקווים והתקנים המוגנים, כמו גם אובדן חשמל; תוצאות עקיפות גורמות להפסקות רחבות היקף ללקוחות, הפרה של החיים היומיומיים, ייצור ואפילו יציבות חברתית.
כיום, חוסר יעילות בשיטות בדיקה בשטח לח비ות RMU ומופעי כשלים בתווך מבודד בתווך מפעילים מהווים איום רציני על הפעלת המערכת החשמלית בצורה בטוחה. זיהוי פליטה חלקית (PD) הוא שיטה יעילה להערכת מצב התווך המבודד של החביות ומשמש כמוקד מחקר נוכחי. ביצוע זיהוי PD ודיאגנוזה של כשלים בחביות מתח גבוה מספק מידע מצב קריטי עבור תחזוקה מבוססת מצב ומאפשר לוודא את הפעלת הציוד בצורה בטוחה ומלאה. בחביות מתח גבוה, דעיכת התווך המוביל לכשלים במבודד אינה נגרמת רק על ידי שדות חשמליים אלא יכולה להתפתח גם עקב כוחות מכניים, חום או פעולה משולבת שלהם עם שדות חשמליים, בסופו של דבר משפיעה על איכות ואמינות האספקה. כדי להסדיר ולממש secara efektif pengujian langsung peralatan listrik, dan merujuk pada standar domestik dan internasional yang relevan—utamanya berdasarkan Notifikasi Produksi Substasi Perusahaan Listrik Negara [2011] No. 11 "Pemberitahuan tentang Penerbitan 'Spesifikasi Teknis untuk Pengujian Langsung Peralatan Listrik (Coba)'"—penelitian ini fokus pada deteksi peluruhan parsial (PD) untuk RMU.
II. שיטות זיהוי פליטה חלקית עבור יחידות טבעת
1. צורות אנרגיית PD
פליטת חלקית היא פרץ פליטה. בנוסף להעברת מטען וצריכת אנרגיה, תהליך ה-PD מייצר גם קרינה אלקטרומגנטית, גלי על-קול, אור, חום ופריטים כימיים חדשים. שיטות זיהוי המתמקדות בענינים הללו כוללות זיהוי חשמלי, אקוסטי, אופטי וכימי. מבין אלו, השיטות החשמליות והאקוסטיות נפוצות ביותר, אך יעילותן המעשית 종종 제한적입니다. 이는 현장의 노이즈 간섭이 크기 때문에 실제 PD 신호를 구분하기 어려우므로 그렇습니다. 간섭을 효과적으로 제거하는 것은 PD 장비의 검출 성능을 개선하는 데 중요합니다.
זיהוי תופעות שנחשים:
- חשמלי: (TEV, UHF, HFCT סנסורים)
- אקוסטי: (סנסורי על-קול)
- אופטי: (ראוי דרך חלונות צפייה במקומות מסוימים במהלך הפליטה)
- תרמי: (תת-אדום, אם כי יעילות הזיהוי מוגבלת על ידי מבנה הסגור המלא של RMU)
- כימי/גז: (ריח אוזון, וכו')
2. טכנולוגיות זיהוי
כיום, ישנם מספר רב של טכניקות זיהוי PD המשמשות לחביות, שהן בעיקר מסווגות כ שיטות ישירות (זיהוי כמות פליטה נראית) ו שיטות עקיפות (TEV, על-קול, UHF, זיהוי אקוסטי-חשמלי משולב). השיטה הישירה היא יחסית; היא מתבצעת על ידי הדחקת כמות מטען ידועה בין הקצוות של עצם המחקר כדי ליצור שינוי מתח בקצה שווה ערך לזה הנגרם על ידי אירוע PD. המטען המושקע הזה נקרא אז כמות הפליטה הנראית (Q) של ה-PD, ונמדדת בפיקוקולומבר (pC). בפועל, כמות הפליטה הנראית אינה שווה לכמות המטען האמיתית שנפלטת באתר הפליטה בתוך עצם המחקר; האחרונה לא ניתן למדוד ישירות. בעוד שהגל המתח שנוצר על פני trở ngại המדידה על ידי פולס הזרם של ה-PD עשוי להיות שונה מהפולס הקליברי, קריאות התגובה על המכשירים נחשבות בדרך כלל כשווה ערך. להלן שתי טכניקות זיהוי RMU מרכזיות.
1) זיהוי על-קול עבור RMU מבודדות קשיחות
על ידי קבלת אותות על-קול המשודרים דרך האוויר מדידת לחץ הקול של אות ה-PD, ניתן להסיק את עוצמת הפליטה. במהלך בדיקת על-קול, צריך לסרוק את הסנסור לאורך התפרים/הנקבים על פני החבית. דיאגרמות מדריכיות מספקות הכוונה למיקומים טיפוסיים של זיהוי.
2) עקרון זיהוי מתח ארצי זמני (TEV)
כאשר PD מתרחש בתוך תיבת חבית מתח גבוה, זרם פולס קצר מאוד זורם לאורך ערוץ הפליטה, ממריץ גלים אלקטרומגנטיים זמניים. מהירות תהליך הפליטה גורמת לפולס זרם תלול עם יכולת קרינה אלקטרומגנטית גבוהה מאוד. הקרינה הזו יכולה להישלח דרך פתחים במעטפת המתכת, כגון חתיכות חותמת או פערים סביב מבודדים. כאשר גלי האלקטרומגנטיים הגבוהים תדר מתקדמים מחוץ לתיבה, הם מעוררים מתח זמני על פני השטח החיצוני ביחס לקרקע האדמה. המתח הזמני על האדמה (TEV) נע בין מיליוולט עד וולט עם זמן עלייה של כמה ננושניות. סנסור TEV מוקדש שממוקם בחוץ לתיבה יכול לזהות את האות ללא פגיעה.
מיקומי זיהוי TEV chính (trên các bức tường đối diện của tủ):
- ⺟線（連接、牆套管、⽀撐絕緣⼦）
- 斷路器
- 電流互感器 (CT)
- 電壓互感器 (PT)
- 電纜終端
這些組件通常位於前面板的中下部、後面板的上中下部以及側面板的上中下部。
III. מיקום PD הזיהוי והזהות של פאזה
ברגע שאותות הסנסור מזוהים כמקורם בתוך הציוד, משתמשים ב הבדלי זמן הגעה (TDOA) למיקום לשילוב נוסף של ניתוח מיקום. שני סנסורים ממוקמים על פני השטח של הציוד; הבדלי הזמן בין האותות אותם הם מקבלים (t2 - t1) נבחנים כדי לקבוע את מיקום ה-PD, בדרך כלל תוך טווח של מטר אחד מהמקור.
1. שיטה של הבדלי זמן:
נניח שהמקור של ה-PD נמצא מרחק X מהסנסור 1, מהירות גל אלקטרומגנטי = c (מהירות האור), וההפרש בזמן t2 - t1 נמדד באמצעות אוסילוסקופ.
X = (t2 - t1) * c / 2
בעזרת הנוסחה זו ומד מקל, ניתן לקבוע את מיקום X.
2. שיטה של חציית מישור:
- הזיז את שני הסנסורים בחלל עד שהזמן הגעה של אות ה-PD זהה בשניהם. זה ממקם את נקודת הפליטה על המישור המקביל החוצה בין שני הסנסורים (ממקם את המישור).
- הזיז את הסנסורים בתוך המישור החוצה עד שהזמן הגעה שוב זהה. זה ממקם את נקודת הפליטה על הקו המקביל החוצה בתוך המישור (ממקם את הקו).
- הזיז את הסנסורים לאורך הקו החוצה עד שהזמן הגעה שוב זהה. זה ממקם את מיקום הפליטה (ממקם את הנקודה).
כדי לזהות את הפאזה הספציפית שמתמודדת עם PD, משתמשים בשיטה של HFCT לזיהוי אותות על מוטות האדמה (או הגוף) של כבלים בשלוש פאזה סמוכים. אות הזרם מהפאזה המוטעית מציג משרעת גדולה יותר ופולריות הפוכה בהשוואה לאותות של שתי הפאזות האחרות, מה שמאפשר זיהוי פשוט של הפאזה המוטעית.
