Detekcia stavu izolácie a detekcia porúch rozvádzača

Ako kľúčové zariadenie v systéme napájania je rozvádzač široko používaný v prenosových a distribučných sieťach s funkciami spínania, riadenia a ochrany elektrických zariadení. Jeho prevádzková spoľahlivosť priamo ovplyvňuje kvalitu napájania a bezpečnostný faktor napájacej sústavy. S rýchlym rozvojom čínskej ekonomiky sa stabilita a spoľahlivosť energetického systému stali dôležitými štandardmi na meranie modernizačného procesu a kvality života v mestách, čo predstavuje nové výzvy pre bezpečnosť a spoľahlivosť elektrických zariadení, ako sú elektrické rozvádzače. Vnútorná izolačná štruktúra rozvádzača je rôznorodá a skutočné prevádzkové prostredie je zložité (vysoká teplota, prach, vlhkosť atď.). Okrem toho, možná kvalita výroby a procesné chyby môžu mať nepriaznivé zmeny v dlhodobom prevádzkovom procese, čo vedie k čiastočnému výboju (PD) vplyvom elektrického poľa. Ďalší vývoj kancelárie zhoršil starnutie izolácie, čo môže vo vážnych prípadoch viesť k poruche elektrického zariadenia, čo má vplyv na bezpečnú a stabilnú prevádzku napájacieho systému. Výskum zistil, že prevádzkové poruchy spôsobené problémami s izoláciou sú jednou z hlavných príčin nehôd rozvádzačov.

Kontrola čiastočného vybitia energetických zariadení je v súčasnosti dôležitým prostriedkom na vyhodnotenie stavu izolácie rozvádzačov, ktorý zohráva kľúčovú úlohu pri zabezpečovaní bezpečnej a stabilnej prevádzky rozvádzačov a je podporovaný sieťovými spoločnosťami. Podľa rôznych princípov kontroly a získavania signálov vysokonapäťový rozvádzač zahŕňa hlavne: ultravysokofrekvenčnú (UHF) kontrolu čiastočného vybitia, lokálnu kontrolu prechodového napätia (TEV), ultrazvukovú (AE) kontrolu čiastočného vybitia a spoločnú kontrolu vyššie uvedeného. technológie. S návrhom stratégie „Tri typy a dve siete“ od State Grid Corporation of China sa systém napájania naďalej vyvíja smerom k automatizácii a inteligencii. Je veľmi dôležité kontrolovať a vyhodnocovať izolačný stav energetických zariadení pomocou pokročilej senzorovej technológie, meracej techniky, sieťovej technológie a komunikačnej technológie na detekciu porúch rozvádzača.

Tento článok najprv predstavuje hlavné problémy izolácie rozvádzačov a rôznych typov čiastočného výboja, potom diskutuje o rôznych technológiách detekcie čiastočného výboja a očakáva vývojový trend detekcie izolačného stavu a detekcie porúch výkonových rozvádzačov v novej situácii.

1. Hodnotenie izolačného stavu rozvádzača

Podľa neúplných štatistík je 37,2 percenta porúch rozvádzača spôsobených problémami s izoláciou v rozvádzači, čo naznačuje, že poruchy izolácie v rozvádzači sú hlavnou príčinou porúch rozvádzača. Počas prevádzky rozvádzača môže nesprávna obsluha personálu, činnosti spínačov a údery blesku spôsobiť nadmerné napätie. Mechanické poškodenie izolačných zariadení vo výrobných procesoch, inštalačných procesoch, prevádzke a údržbe je dôležitou príčinou porúch izolácie. V drenážnom systéme rozvádzača, keď sa vodivý obvod dostane do kontaktu s oxidáciou, uvoľneným kontaktom alebo preťažením, môže to viesť k zlému kontaktu, zvýšenému odporu obvodu, poruchám vedenia prúdu, vysokej kontaktnej teplote a zvýšenej teplote prostredia, čo vedie k tepelnej izolácii. starnutie. Faktory prostredia, ako je znečistenie prachom a vlhkosť vzduchu, môžu tiež viesť k chemickému starnutiu izolačného média, čo vedie k poruche rozvádzača. Preto sú hlavnými príčinami nepriaznivých zmien izolačných materiálov kombinované účinky elektrického namáhania, mechanického namáhania, tepelného starnutia a chemického starnutia. Hodnotenie izolačného stavu rozvádzača je dôležitým technickým prostriedkom na včasnú údržbu, výmenu a prevenciu porúch izolácie. Hodnotenie stavu izolácie rozvádzača berie ako cieľ detekcie hlavne čiastočný výboj a prevádzkové prostredie (vrátane teploty, tlaku vzduchu, vlhkosti atď.). Čiastočný výboj je hlavným dôvodom problémov s izoláciou. Preto sa tento článok zameriava na metódu detekcie čiastočného výboja v rozvádzači.

Inkubačná doba porúch izolácie môže viesť k výbojovým javom. Existujú štyri hlavné typy rozvádzačov: vnútorný výboj spôsobený vnútornými defektmi v izolačnom médiu, ako je magnetická hustota a nečistoty vnesené do izolačného média; Výboj oblúka hrotu spôsobený otrepami na kovových povrchoch vystavených vzduchu; Výboj pozdĺž línie spôsobený znečisťujúcimi látkami na povrchu izolačného média; Konštrukčné chyby spôsobené štrukturálnymi chybami počas prevádzky, plávajúci potenciálny výboj spôsobený nesprávnou prepravou a kontaktom. Schematické diagramy rôznych typov výboja sú znázornené na obrázku 1. Spektrá rôznych typov fázovej analýzy čiastočného výboja (PRPD) sú znázornené na obrázku 2. Spektrá PRPD rôznych typov výboja majú rôzne charakteristiky a možno ich použiť ako dôležitý základ pre rozpoznávanie vzorov na základe rozdielov vo fáze vybíjania a hodnotách amplitúdy.

Miestne priame a zjavné javy majú za následok pohyb nábojov medzi elektródami. Hlavné prejavy sú: ① zmeny nabitých častíc v mieste výboja. V prípade čiastočného vybitia sa nabité častice rýchlo prenesú z nabitého tela do nenabitého tela (ako je rozvádzač) a generujú vysokofrekvenčný prúd na nenabitom tele. ② Vyžarujte vysokofrekvenčné signály elektromagnetických vĺn. Podľa Maxwellovej teórie elektromagnetického poľa čiastočný výboj vytvorí meniace sa elektrické pole a meniace sa elektrické pole vybudí magnetické pole, takže striedavé elektrické pole a magnetické pole sa budú navzájom excitovať a šíriť smerom von, aby generovali elektromagnetické vlny. V krátkom čase výbojový impulz vytvorí vysokofrekvenčné elektromagnetické vlny a vyžaruje ich smerom von. Na základe vyššie uvedených dvoch princípov musí byť výskyt čiastočného výboja sprevádzaný generovaním prúdových a elektromagnetických vĺn. V skutočnosti je čiastočný výboj sprevádzaný ultrazvukom, plynnými produktmi, svetlom a teplom. Podľa týchto fyzikálnych zmien spojených s čiastočným výbojom možno metódy detekcie rozdeliť na metódu elektrického merania a metódu neelektrického merania.

Detekcia stavu izolácie a detekcia porúch výkonového rozvádzača sa delí na detekciu offline a detekciu v reálnom čase podľa stavu detekcie. Offline detekcia má výhodu nízkeho rušenia na pozadí, ale kvôli potrebe údržby výpadku prúdu, vysokej cene a dlhej časovej spotrebe ju postupne nahrádza živá detekcia. Živú detekciu možno rozdeliť na pravidelnú detekciu a online sledovanie. Pravidelné kontroly sa spoliehajú na prístroje na kontrolu pracovného stavu energetických zariadení počas prevádzky s cieľom identifikovať skryté poruchy počas prevádzky zariadenia. Online monitorovanie vo všeobecnosti zahŕňa umiestnenie senzorov monitorovacieho zariadenia vo vnútri alebo na povrchu testovaného zariadenia na dlhú dobu, aby sa monitoroval prevádzkový stav zariadenia v reálnom čase. Pravidelné testovanie a online monitorovanie majú výhody nepretržitého napájania testovaného zariadenia a podmienky detekcie sú úplne v súlade s prevádzkovými podmienkami. Online monitorovanie má schopnosť monitorovať a analyzovať aktuálny stav izolácie rozvádzača v reálnom čase, vrátane schopnosti identifikovať skoré príznaky porúch a predvídať ich, a zabezpečiť vyššiu odozvu a presnosť na vzniknuté rušenie. Stala sa vývojovým smerom detekcie súčasného stavu a detekcie porúch.

2. technológia detekcie čiastočného výboja

Metóda detekcie čiastočného výboja je založená na rôznych fyzikálnych zmenách tvorených čiastočným výbojom a sila čiastočného výboja je vyjadrená meraním fyzikálnych veličín tvorených rôznymi javmi. Metódy detekcie stavu izolácie rozvádzačov zahŕňajú najmä metódu detekcie ultravysokej frekvencie (UHF), metódu detekcie prechodného napätia (TEV), metódu detekcie ultrazvukom (AE), metódu detekcie infračerveného žiarenia a metódu chemickej detekcie. Medzi nimi ultravysoká frekvencia. Detekčná metóda (UHF), metóda detekcie prechodného napätia (TEV) a metóda detekcie ultrazvukom (AE) sa používajú hlavne na detekciu čiastočného výboja v rozvádzači.

2.1 Metóda detekcie ultravysokej frekvencie (UHF).

Ultravysokofrekvenčná (UHF) detekčná metóda je detekčná metóda na zber, analýzu a posúdenie lokálneho elektromagnetického vlnového signálu s frekvenciou 500~1500mHz [5]. UHF elektromagnetická vlna prijíma žiarenie cez UHF senzor (tiež nazývaný spojka), ktorý dokáže previesť signál elektromagnetickej vlny na napäťový signál, aby sa realizovala detekcia čiastočného výboja. UHF senzory sa delia na vstavané senzory a externé senzory. Metóda detekcie UHF má vlastnosti vysokej frekvencie detekčného signálu a málo externých interferenčných signálov, čo môže výrazne zlepšiť schopnosť detekcie čiastočného výboja elektrického zariadenia. Najmä s rozvojom online monitorovania má UHF dobrú odolnosť proti rušeniu, spoľahlivosť a citlivosť. Detekcia čiastočného výboja metódou detekcie UHF je znázornená na obrázku 3. Výskum z rôznych krajín ukázal, že metóda ultravysokej frekvencie má dobré vyhliadky v online monitorovaní vysokonapäťových rozvádzačov.

2.2 Ultrazvuková (AE) skúšobná metóda

Ultrazvuk, podobne ako zvukové vlny, je formou šírenia mechanických vibrácií predmetov. Čiastočné vybitie je proces rýchleho uvoľnenia alebo prenosu náboja. Keď dôjde k čiastočnému výboju, lokálne napätie elektrického poľa, mechanické napätie a sila častíc sú nevyvážené a potom sa generuje ultrazvukový signál. Ultrazvukové signály sú zvyčajne sprevádzané ultrazvukovými vlnami s frekvenciami vyššími ako 20 kHz, ktoré sa šíria do okolia rôznymi médiami. Ultrazvukový snímač je inštalovaný vo vnútri skrinky a je ovplyvnený najmä okolitým hlukom a vibračnými signálmi. Ultrazvukový snímač inštalovaný na povrchu rozvádzača má nízku hlučnosť, ale tlmenie ultrazvukových vĺn pri ich šírení cez kovy je výrazné. Preto sa ultrazvukový signál prenáša hlavne cez medzeru medzi plášťom rozvádzača. Kontrolný účinok ultrazvukového snímača inštalovaného v medzere medzi rozvádzačom je dobrý. Ultrazvukové senzory používajú piezoelektrické kryštály ako komponenty akustickej elektrickej konverzie na konverziu ultrazvukových signálov na elektrické signály. Po ďalšom zosilnení a spracovaní signálu sa prenesú do zberného systému na analýzu, čím sa dosiahne účel umiestnenia v inšpekčnom úrade. Typický externý bezkontaktný ultrazvukový snímač vyvinutý a vyrobený určitou spoločnosťou v oblasti energetických zariadení v Tianjine, ako je znázornené na obrázku 4, má dizajn vlastnej adsorpcie, ktorý sa ľahko inštaluje do medzery medzi plášťom rozvádzača a neovplyvňuje prevádzku. a štruktúru pôvodného rozvádzača. Stredná frekvencia je 40 kHz a je široko používaná v lokálnych online monitorovacích systémoch výkonových rozvádzačov.

2.3 Metóda detekcie zemských vĺn (TEV).

Teóriu prechodného zemného napätia (TEV) navrhol Dr. John Reves v roku 1974. Ako klasická metóda detekcie čiastočného výboja pre rozvádzače bola vyvinutá a podporovaná metóda detekcie TEV. Podľa Maxwellovej teórie, keď sa elektromagnetické vlny šíria v priestore a narazia na vodič, vodič vygeneruje indukovaný prúd s rovnakou frekvenciou ako elektromagnetická vlna, ktorá ho stimuluje. Elektromagnetická vlna generovaná impulzom čiastočného výboja je vo všeobecnosti tisíce Hz až desiatky megahertzov, takže elektromagnetická vlna vo vnútri rozvodnej skrine sa prenáša na vnútorný povrch rozvodnej skrine a na kovovom povrchu v blízkosti výboja sa indukuje krátky pulzný prúd. bod. Pulzný prúd, ovplyvnený „efektom pokožky“, sa najskôr šíri vo vnútornej vrstve kovového štítu. Ak bude kovový plášť naďalej tieniť, nebude schopný detekovať vonkajšie signály. V skutočnosti však budú v izolačnom tesnení, spojoch skríň, svorkách a iných pozíciách kovového plášťa rozvádzača nesúvislé medzery. Vysokofrekvenčné impulzné prúdové signály sa môžu prenášať na povrch rozvádzača cez tieto medzery, pričom sa generuje dočasné napätie, nazývané dočasné uzemňovacie napätie (TEV). Tento signál je možné merať na povrchu rozvádzača pomocou špeciálneho spojovacieho kapacitného snímača a možno usúdiť, že cez tento signál nedochádza v rozvodnej skrini k čiastočnému výboju a intenzite výboja. Princípy kontroly ultrazvuku a metódy TEV sú znázornené na obrázku 5.

Vzhľadom na štruktúru rozvádzača a úlohu prostredia na mieste inštalácie, ako aj testovanie na mieste vykonávané testovacím personálom sa zistilo, že izolačný stav rozvádzača je v dobrom stave. Kombinovaná metóda detekcie zvuku a elektriny môže lepšie odrážať pracovný stav. Technológia detekcie čiastočného vybitia a produkty EATechnology boli aplikované pre spoločnosti dodávajúce energiu a energetické podniky vo viac ako 40 krajinách po celom svete, pričom prevzali vedúcu úlohu pri vytváraní technológie detekcie čiastočného vybitia pre rozvádzače TEV a vyrábali a vyvíjali multifunkčné ručný detektor čiastočného výboja UltraTEVPlus (UTP1), čo je ručný kvantitatívny nástroj na dennú kontrolu čiastočného výboja.

Hoci súvisiaci výskum v Číne začal pomerne neskoro, stále sa dosiahol významný pokrok. V súčasnosti sa objavujú aj podobné produkty na detekciu čiastočného výboja, ako je PEV-100 spoločnosti Tianjin Xuezi Power Equipment Technology Co., Ltd., Je to ručné zariadenie na detekciu čiastočného výboja založené na ultrazvuku a TEV so vstavaným -kontaktujte ultrazvukové snímače a snímače TEV na zistenie stavu izolácie v rozvodnej skrini, zobrazenie amplitúdy, frekvencie, indexu závažnosti a iných parametrov čiastočného výboja a funkciu varovania pred poruchami a informácie

PRÍKLAD FOTOGRAFIE PRODUKTU

Tento produkt je zvyčajne prispôsobený.
Sme výrobca a máme profesionálne technické oddelenie, ktoré dokáže navrhnúť a poskytnúť riešenia podľa potrieb zákazníka.
Ak chcete získať konštrukčné výkresy, kontaktujte našich predajcov

Tu sú príklady našich zákazníkov pre vašu referenciu

AK POTREBUJETE VIAC PODROBNOSTÍ, NEVÁHEJTE NÁS KONTAKTUJTE