Pielāgots Daļējās Izejūdes Detekcijas Tehnoloģijas Pētījums Solidi Insultētiem Ringveida Galvenajiem Blokam
Pilsētu elektrotīklu attīstības gaitā nepārtraukti pieaug solīdās izolācijas apakštīkla (RMU) ierīču instalāciju skaits. To darbības stāvoklis būtiski ietekmē elektrības sistēmas piegādes uzticamību. Kļūdu sekas ir smagas: tiekbojājas aizsargājamās līnijas un ierīces, kā arī zaudēta enerģija; netiešās sekas rada plašu patērētāju bezenerģijas situācijas, traucē ikdienas dzīvei, ražošanai un pat sabiedriskajai stabilitātei.
Pašreizēji lauka testēšanas metodes solīdās izolācijas RMU ierīcēm ir nepietiekamas, un operatīvās uzlādes aparātu izolācijas kļūdas notiek bieži, kas noposās nopietnu draudu drošai enerģijas sistēmas darbībai. Daļējās izlādes (DI) detektors ir efektīvs veids, kā novērtēt uzlādes aparātu izolācijas stāvokli, un tas ir pašreizējais pētniecības fokuss. DI detektora un kļūdu diagnosticēšana augstsprieguma uzlādes aparātos nodrošina svarīgu statusa informāciju stāvokļa pamatā esošajai uzturībai un ir atzīts par būtisku faktoru, lai nodrošinātu drošu un uzticamu ierīču darbību. Augstsprieguma uzlādes aparātos izolācijas pasliktināšanās, kas noved pie izolācijas kļūdām, nav tikai elektrisku lauku dēļ, bet var attīstīties arī mehānisko spēku, siltuma vai to kombinētas darbības dēļ ar elektriskiem laukiem, galu galā ietekmējot enerģijas kvalitāti un piegādes uzticamību. Lai standartizētu un efektīvi īstenotu elektrotehniskā aprīkojuma dzīves testēšanu, atsaucoties uz atbilstošiem mūsu valsts un starptautiskajiem standartiem — galvenokārt balstoties uz Valsts Tīkla Uzņēmuma Ražošanas Pārrobežu Paziņojumu [2011] Nr. 11 "Paziņojums Par Izdošanu 'Elektrotehniskā Aprīkojuma Dzīves Testēšanas Tehniskie Noteikumi (Mēģinājumversija)'" — šis pētījums koncentrējas uz RMU daļējās izlādes detektoru.
II. Apakštīkla daļējās izlādes detektora metodes
1. DI enerģijas formas
Daļējā izlāde ir pulssaraksts. Kromā charge pārnesanai un enerģijas izplatīšanai, DI procesā rodas arī elektromagnētiskās emisijas, ultrasoniskās viļņu, gaismas, siltuma un jaunu ķīmisku blakusprodukto. Detektora metodes, kas vērstas uz šiem fenomeniem, ietver elektrodetektora, akustiska, optika un ķīmiska detektora. No tām visbiežāk izmantotas ir elektro un akustiskās metodes, taču to praktiskā efektivitāte bieži ir ierobežota, galvenokārt tāpēc, ka nozīmīga vietējā troksnis neļauj viegli atšķirt patiesas DI signālus. Efektīva trokšņa samazināšana ir būtiska, lai uzlabotu DI aprīkojuma detektora veiktspēju.
Detektora uzsainojami fenomeni:
- Elektro: (TEV, UHF, HFCT sensori)
- Akustiska: (ultrasoniskie sensori)
- Optika: (redzams caur specifiskiem skatīšanās logiem laikā izlādes)
- Silta: (infrasarkana, taču detektora efektivitāte ir ierobežota RMU pilnīgi slēgtā struktūra)
- Ķīmiska/Gāze: (ozona smarža utt.)
2. Detektora tehnoloģijas
Šobrīd tiek izmantotas daudzas DI detektora metodes uzlādes aparātiem, kas kopumā tiek sadalīti Tiešās Metodes (apakštīkla izlādes daudzuma detektors) un Netaisnās Metodes (TEV, ultrasoniskā, UHF, kombinēta akusto-elektro detektors). Tiešā metode ir relatīva; tā ietver zināmu lādes daudzuma ievedšanu starp testējamo objektu kontaktpunktiem, lai radītu terminālo sprieguma maiņu, kas ekvivalenta tā, ko izraisīja DI notikums. Šis ievedējā lādes daudzums tika nosaukts kā DI Skaidrs Izlādes Daudzums (Q), mērots pikokulombos (pC). Praktiski skaidrs izlādes daudzums nav vienāds ar patieso lādi, kas izlaida no izlādes vietas testējamā objektā; otrs nevar tikt mērots tieši. Diemžēl, PD strāvas impulsa radītais sprieguma formu mēra impedancē var atšķirties no kalibrācijas impulsa izraisītā, tomēr instrumentu rādījumi parasti tiek uzskatīti par ekvivalentiem. Zemāk ir divas mainstream RMU detektora metodes.
1) Ultrasoniskais detektors solīdās izolācijas RMU
Saņemot ultrasoniskos signālus, kas transmetēti caur gaisu, un mērojot DI signāla akustisko spiedienu, var izsecināt izlādes intensitāti. Ultrasoniskā testēšanā sensoram jāscena pa uzlādes aparātu virsmas šavām/skartiņām. Referenčs diagrammas sniedz norādījumus par tipiskajām detektora vietām.
2) Pagaidu zemes sprieguma (TEV) detektora princips
Kad DI notiek augstsprieguma uzlādes aparātu kabīnē, caur izlādes kanālu plūst ļoti īsā ilguma impulsstrāva, izraisot pagaidu elektromagnētiskos viļņus. Izlādes procesa ātrums rezultē stiprā impulsa strāvā ar lielu augstfrekvences elektromagnētiskās emisijas spēju. Šī emisija var izplatīties caur metāla kleita atvērtajām vietām, piemēram, caur segām vai izolācijas tuvumā esošajām šavām. Kad šie augstfrekvences elektromagnētiskie viļņi izplūst no kabīnes, tie izraisa pagaidu spriegumu uz ārējās virsmas attiecībā pret zemi. Šis pagaidu zemes spriegums (TEV) ir no milivoltiem līdz voltiem ar pieaugšanas laiku dažiem nanosekundēm. Speciāls TEV sensors, kas novietots kabīnes ārpusē, var neatkarīgi no invāzijas detektēt šo signālu.
Galvenās TEV detektora vietas (uz kabīnes sienām pretēji):
- Šaurās (savienojumi, sienas busolas, atbalsta izolātori)
- Apagriezieni
- Strāvas transformatori (CT)
- Sprieguma transformatori (PT)
- Kabēļu beigu vietas
Šie komponenti parasti atrodas uz priekšējā paneļa vidējā un apakšējā daļa, aizmugurē esošā paneļa augšējā, vidējā un apakšējā daļa, un sānu paneļu augšējā, vidējā un apakšējā daļa.
III. DI lokācija un fāzes identifikācija
Kad sensora signāli tiek apstiprināti, ka tie nāk no iekārtas iekšpuses, tiek izmantota Ierašanās Laika Atšķirība (TDOA) lokācija papildu pozīcijas analīzei. Divi sensori tiek novietoti uz iekārtas virsmas; to saņemto signālu (t2 - t1) laika atšķirība tiek analizēta, lai noteiktu DI atrašanās vietu, parasti tā būs 1 metru diapazonā no avota.
1. Laika Atšķirības Metode:
Pieņemsim, ka DI avots atrodas attālumā X no sensora 1, elektromagnētiskā viļņa ātrums = c (gaismas ātrums), un laika atšķirība t2 - t1 tiek mērīta osciloscopā.
X = (t2 - t1) * c / 2
Izmantojot šo formulu un matu, var noteikt pozīciju X.
2. Plaknes Perpendikulārā Bisektriāles Metode:
- Pārvietojiet abus sensorus telpā, līdz DI signāla ierašanās laiks ir vienāds abiem. Tas noteic DI punktu perpendikulārā bisektriālā plaknē starp abiem sensoriem (Lokācija Plakne).
- Pārvietojiet sensorus šajā bisektriālā plaknē, līdz ierašanās laiks ir vienāds atkal. Tas noteic DI punktu perpendikulārā bisektriālā līnijā šajā plaknē (Lokācija Līnija).
- Pārvietojiet sensorus pa šo bisektriālo līniju, līdz ierašanās laiks ir vienāds vēlreiz. Tas precīzi noteic DI atrašanās vietu (Lokācija Punkts).
Lai identificētu konkrēto fāzi, kas piedzīvo DI, tiek izmantota HFCT metode signālu detektēšanai blakus esošo trīsfāzes izlādes kabēļu (vai korpusa) zemes vedājos. Defektīvā fāzes strāvas signāls izrāda lielāku amplitūdu un pretēju polāritāti salīdzinājumā ar citām divām fāzēm, kas ļauj viegli identificēt defektīgo fāzi.
