Utafiti kuhusu Teknolojia ya Kutafuta Mfululizo wa Sehemu kwa Vifaa vya Umeme vilivyovimba kwa Mzunguko

Kwa maendeleo ya mitandao ya umeme wa miji, idadi ya usakinishaji wa ring main unit (RMU) yenye kifuniko cha nguvu kwenye jiwe imeongezeka. Hali yao ya kufanya kazi ina athari kubwa kwa uhakika wa umeme wa mfumo wa umeme. Matukio ya kutokuwa na asili ni magumu: athari zinazodhani ni uzovu wa mstari na vifaa vinavyoprotect, pamoja na kupoteza umeme; athari zisizo duni huchangia ukosefu wa umeme kwa wateja nyingi, kuharibu maisha ya kila siku, uchumi, na hata amani ya jamii.

Sasa, ubora usio wa kutosha wa njia za utafiti katika nchi za RMU yenye kifuniko cha nguvu kwenye jiwe na kukutana mara kwa mara kwa matatizo ya kifuniko katika vifaa vya kusakinisha vinavyofanya kazi yanayosababisha hatari kubwa kwa ufanisi wa kufanya kazi wa mfumo wa umeme. Utambuzi wa discharge partial (PD) ni njia nzuri ya kuangalia hali ya kifuniko cha vifaa vya kusakinisha na ni chanzo cha utafiti sasa. Kutambua PD na kutambua matatizo vya vifaa vya umeme vya juu unatoa taarifa muhimu za hali kwa ajili ya huduma ya hali na ni muhimu kwa uhakika na kufanya kazi kwa uhuru vifaa. Katika vifaa vya umeme vya juu, kupungua kwa kifuniko kilichotokea kwa sababu ya viwango vya umeme tu lakini pia kwa sababu ya nguvu za kiujingine, moto, au kazi yao imara na viwango vya umeme, mwishowe kuharibu ubora wa umeme na uhakika ya kupatikana. Kupitisha na kutekeleza vizuri utafiti wa umeme wa kila wakati, na kutumia masharti ya nchi na kimataifa—kwa kawaida kutegemea kwa Arifa ya IEE-Business [2011] No. 11 "Arifa ya Kutolea 'Masharti ya Utafiti wa Umeme wa Kila Wakati (Tafuta)'"—hii utafiti inaonesha utambuzi wa PD kwa RMU.

​II. Njia za Kutambua Discharge Partial kwa Ring Main Units​

​1. Aina za Nishati ya PD​
Discharge partial ni discharge yenye mvuto. Pamoja na kuwasilisha charge na upimaji wa nishati, mzunguko wa PD pia hutengeneza radiasi ya electromagnet, sauti za ulimi, nuru, moto, na bidhaa mbadala za kimikra. Njia za kutambua hizi zinazotokana na mambo haya zinajumuisha kutambua elektroni, sauti, nuru, na kimikra. Kati ya hizi, njia za elektroni na sauti zinatumika zaidi, lakini ubora wao wa kutumika mara nyingi unahojwa, hasa kwa sababu ya kelele kubwa kwenye eneo linalohojesha kutambua sahihi signals za PD. Kuondokana na kuzuia ni muhimu kwa kutumia vizuri vifaa vya kutambua PD.

Mambo Yalivyotambuliwa:

• ​Elektroni:​​ (TEV, UHF, HFCT sensors)
• ​Sauti:​​ (sensors za ulimi)
• ​Nuru:​​ (Inaeonekana kupitia windows za viewing katika maeneo mapema kwenye discharge)
• ​Moto:​​ (Infrared, ingawa ubora wa kutambua unahojwa na muundo wa RMU wenye kufunga kamili)
• ​Kimikra/Gas:​​ (Rehemu za ozone, ndugu)

​2. Teknolojia za Kutambua​
Njia nyingi za kutambua PD zinatumika sasa kwa vifaa vya kusakinisha, kama vile ​Njia Zetu​ (utambuzi wa discharge quantity inayoeleweka) na ​Njia Zisizozetu​ (TEV, ulimi, UHF, kutambua sauti na elektroni). Njia zetu ni relative; inaonyesha kutumia charge inayoeleweka kati ya mikono ya kitu cha utafiti ili kubadilisha voltage ya mikono sawa na ile iliyotokana na tukio la PD. Charge hii imeingizwa inatafsiriwa kama Quantity of Apparent Discharge (Q) ya PD, inapimwa kwa picocoulombs (pC). Katika kawaida, apparent discharge quantity haijawahi kuwa sawa na charge halisi iliyotoka kwenye discharge site kwenye kitu cha utafiti; hii haiwezi kutambuliwa mara moja. Ingawa waveform ya voltage iliyotengenezwa kati ya impedance ya kupimia na pulse ya current ya PD inaweza kuwa tofauti na ile iliyotokana na calibration pulse, readings za instruments mara nyingi huonekana sawa. Chini yako ni teknolojia mbili za kutambua RMU.

​1) Kutambua Ulimi kwa RMU yenye kifuniko cha nguvu kwenye jiwe​
Kwa kupokea signals za ulimi zinazotumika kupitia hewa na kupimia acoustic pressure ya signal ya PD, intensity ya discharge inaweza kueleweka. Waktu wa kutambua ulimi, sensor lazima awe anayepiga kwenye seams/gaps kwenye surface ya vifaa vya kusakinisha. Ramani za reference zinatoa ushauri kwenye maeneo ya kutambua yanayohusu.

​2) Sera ya Transient Earth Voltage (TEV) Detection​
Waktu PD inatosha kwenye cabinet ya vifaa vya umeme vya juu, current pulsed yenye muda fupi anayofika kwenye discharge channel, akawasha electromagnetic waves ya transito. Haraka ya mzunguko wa discharge huo unaleta current pulse yenye steep na uwezo mkubwa wa kurejesha electromagnetic radiation. Hii inaweza kutembelea kwenye openings kwenye metal enclosure, kama vile sealing gaskets au gaps kwenye kifuniko. Waktu electromagnetic waves hizo zinatembelea nje ya cabinet, zinachukua voltage transient kwenye outer surface kulingana na earth ground. Voltage hii ya earth (TEV) ina range kutoka millivolts hadi volts na rise time ya seconds kadhaa. Sensor TEV special unaegezwa nje ya cabinet unaweza kutambua signal hii bila kutumia nyuzi.

Maeneo Yasifu ya Kutambua TEV (kwenye walls za opposite):

• Busbars (connections, wall bushings, support insulators)
• Circuit Breakers
• Current Transformers (CT)
• Voltage Transformers (PT)
• Cable Terminations
  Hivi vifaa vinavyohitajika kawaida vinapatikana kwenye sehemu za kati na chini za panel mbele, sehemu za juu, kati, na chini za panel nyuma, na sehemu za juu, kati, na chini za panel za sides.

​III. Kutambua PD na Kutambua Phase​

Baada ya kutambua kuwa signals za sensor zinatoka kwenye ndani ya vifaa, ​Time Difference Of Arrival (TDOA) localization​ inatumika kwa analisisi ya maeneo zaidi. Sensors watano wawili wanaweza kuwekwa kwenye surface ya vifaa; tofauti ya muda kati ya signals zinazopokea (t2 - t1) inachanganuliwa ili kutambua eneo la PD, mara nyingi kwenye umbali wa metre moja kutoka chanzo.

​1. Njia ya Tofauti ya Muda:​​
Tumaini kwamba chanzo cha PD ni umbali X kutoka sensor 1, electromagnetic wave speed = c (speed of light), na tofauti ya muda t2 - t1 imepimwa kwa oscilloscope.
X = (t2 - t1) * c / 2
Kutumia formula hii na tape measure, eneo la X linaweza kutambuliwa.

​2. Njia ya Plane Bisector:​​

• Gurudia sensors watano wawili kwenye nchi mpaka arrival time ya signal ya PD ikawa sawa kwenye wote. Hii itapata discharge point kwenye perpendicular bisecting plane kati ya sensors watano wawili (Locating the Plane).
• Gurudia sensors kwenye nchi hiyo mpaka arrival time ikawa sawa tena. Hii itapata discharge point kwenye perpendicular bisecting line kwenye nchi hiyo (Locating the Line).
• Gurudia sensors kwenye line hiyo mpaka arrival time ikawa sawa tena. Hii itapata discharge location (Locating the Point).

​Kutambua phase inayospecific inayo PD, njia ya HFCT​ inatumika kutambua signals kwenye ground leads (au body) ya cables za three-phase zinazotoka karibu. Signal ya current kutoka kwenye phase defective ina amplitude kubwa na polarity tofauti kilingana na signals kwenye phases mbili zingine, inaweza kutambua rahisi phase inayoshibana.