Detekcija statusa izolacije i detekcija greške rasklopnog uređaja

Kao ključna oprema u sustavu opskrbe električnom energijom, razvodni uređaji široko se koriste u prijenosnim i distribucijskim mrežama, s funkcijama prebacivanja, upravljanja i zaštite električne opreme. Njegova pogonska pouzdanost izravno utječe na kvalitetu napajanja i faktor sigurnosti sustava napajanja. S brzim razvojem kineskog gospodarstva, stabilnost i pouzdanost elektroenergetskog sustava postali su važni standardi za mjerenje procesa modernizacije i kvalitete života u gradovima, postavljajući nove izazove za sigurnost i pouzdanost električne opreme kao što su razvodni uređaji. Unutarnja izolacijska struktura razvodnog uređaja je raznolika, a stvarno radno okruženje je složeno (visoka temperatura, prašina, vlaga itd.). Osim toga, moguća kvaliteta proizvodnje i nedostaci u procesu mogu imati negativne promjene u dugotrajnom procesu rada, što dovodi do djelomičnog pražnjenja (PD) pod utjecajem električnog polja. Daljnji razvoj biroa pogoršao je starenje izolacije, što može dovesti do kvara električne opreme u ozbiljnim slučajevima, što utječe na siguran i stabilan rad sustava napajanja. Istraživanje je pokazalo da su greške u radu uzrokovane problemima s izolacijom jedan od glavnih uzroka nesreća na rasklopnim uređajima.

Trenutno je pregled djelomičnog pražnjenja energetske opreme važno sredstvo za procjenu statusa izolacije rasklopnog uređaja, koji igra ključnu ulogu u osiguravanju sigurnog i stabilnog rada rasklopnog uređaja, a promiču ga mrežna poduzeća. U skladu s različitim načelima inspekcije i prikupljanja signala, visokonaponska sklopna oprema uglavnom uključuje: ultravisoku frekvenciju (UHF) inspekciju djelomičnog pražnjenja, lokalnu inspekciju prijelaznog napona (TEV), ultrazvučnu (AE) inspekciju djelomičnog pražnjenja i zajedničku inspekciju gore navedenih tehnologije. S prijedlogom strategije "Tri tipa i dvije mreže" Državne mrežne korporacije Kine, sustav napajanja nastavlja se razvijati prema automatizaciji i inteligenciji. Od velike je važnosti pregledati i procijeniti status izolacije energetske opreme pomoću napredne senzorske tehnologije, mjerne tehnologije, mrežne tehnologije i komunikacijske tehnologije za otkrivanje kvarova rasklopnih uređaja.

Ovaj rad prvo predstavlja glavne izolacijske probleme rasklopnih uređaja i različite vrste djelomičnog pražnjenja, zatim raspravlja o različitim tehnologijama detekcije djelomičnog pražnjenja i raduje se trendu razvoja otkrivanja stanja izolacije i otkrivanja kvarova energetskih rasklopnih uređaja u novoj situaciji.

1. Procjena stanja izolacije rasklopnih uređaja

Prema nepotpunoj statistici, 37,2 posto kvarova na rasklopnim uređajima uzrokovano je problemima s izolacijom u rasklopnim uređajima, što ukazuje da su kvarovi na izolaciji u rasklopnim uređajima glavni uzrok kvarova na rasklopnim uređajima. Tijekom rada rasklopnog uređaja, nepravilan rad osoblja, radnje prekidača i udari groma mogu uzrokovati previsok napon. Mehanička oštećenja izolacijske opreme u proizvodnim procesima, procesima ugradnje, radu i održavanju važan su uzrok kvarova izolacije. U odvodnom sustavu rasklopnog uređaja, kada vodljivi krug dođe u kontakt s oksidacijom, labavim kontaktom ili preopterećenjem, to može dovesti do lošeg kontakta, povećanog otpora kruga, kvarova u struji, visoke kontaktne temperature i povećane temperature okoline, što dovodi do toplinske izolacije starenje. Čimbenici okoliša kao što su onečišćenje prašinom i vlažnost zraka također mogu dovesti do kemijskog starenja izolacijskog medija, što dovodi do kvara sklopnog uređaja. Stoga su kombinirani učinci električnog naprezanja, mehaničkog naprezanja, toplinskog i kemijskog starenja glavni uzroci nepovoljnih promjena u izolacijskim materijalima. Procjena stanja izolacije rasklopnih uređaja važno je tehničko sredstvo za pravovremeno održavanje, zamjenu i sprječavanje kvarova na izolaciji. Procjena statusa izolacije rasklopnog uređaja uglavnom uzima djelomično pražnjenje i radno okruženje (uključujući temperaturu, tlak zraka, vlažnost, itd.) kao cilj detekcije. Djelomično pražnjenje je glavni razlog problema s izolacijom. Stoga se ovaj rad usredotočuje na metodu detekcije djelomičnog pražnjenja rasklopnih uređaja.

Razdoblje inkubacije izolacijskih grešaka može dovesti do fenomena pražnjenja. Postoje četiri glavne vrste sklopnih uređaja: unutarnje pražnjenje uzrokovano unutarnjim nedostacima u izolacijskom mediju, kao što su magnetska gustoća i nečistoće unesene u izolacijski medij; Pražnjenje vrha luka uzrokovano neravninama na metalnim površinama izloženim zraku; Ispuštanje duž linije uzrokovano zagađivačima na površini izolacijskog medija; Strukturni nedostaci u dizajnu uzrokovani strukturnim nedostacima tijekom rada, plutajuće potencijalno pražnjenje uzrokovano lošim transportom i kontaktom. Shematski dijagrami različitih vrsta pražnjenja prikazani su na slici 1. Spektri različitih vrsta analize faze parcijalnog pražnjenja (PRPD) prikazani su na slici 2. PRPD spektri različitih vrsta pražnjenja imaju različite karakteristike i mogu se koristiti kao važan osnova za prepoznavanje uzoraka na temelju razlika u vrijednostima faze i amplitude pražnjenja.

Lokalni izravni i očiti fenomeni rezultiraju kretanjem naboja između elektroda. Glavne manifestacije su: ① promjene nabijenih čestica na mjestu pražnjenja. U slučaju djelomičnog pražnjenja, nabijene čestice će se brzo prenijeti s nabijenog tijela na nenabijeno tijelo (kao što je rasklopni uređaj) i generirati visokofrekventnu struju na nenabijenom tijelu. ② Zračite visokofrekventne signale elektromagnetskih valova. Prema Maxwellovoj teoriji elektromagnetskog polja, djelomično pražnjenje će proizvesti promjenjivo električno polje, a promjenjivo električno polje će pobuditi magnetsko polje, tako da će se izmjenično električno polje i magnetsko polje međusobno pobuđivati ​​i širiti prema van stvarajući elektromagnetske valove. U kratkom vremenskom razdoblju, puls pražnjenja će generirati visokofrekventne elektromagnetske valove i zračiti prema van. Na temelju gornja dva principa, pojava djelomičnog pražnjenja mora biti popraćena stvaranjem struje i elektromagnetskih valova. Zapravo, djelomično pražnjenje prati ultrazvuk, plinoviti proizvodi, svjetlost i toplina. Prema ovim fizičkim promjenama povezanim s djelomičnim pražnjenjem, metode detekcije mogu se podijeliti na električne mjerne metode i neelektrične mjerne metode.

Detekcija statusa izolacije i detekcija kvara na rasklopnom uređaju dijeli se na detekciju izvan mreže i detekciju uživo prema statusu detekcije. Izvanmrežno otkrivanje ima prednost niske pozadinske smetnje, ali zbog potrebe za održavanjem pri prekidu napajanja, visokih troškova i dugotrajnog vremena, postupno se zamjenjuje otkrivanjem uživo. Otkrivanje uživo može se podijeliti na redovito otkrivanje i praćenje na mreži. Redoviti pregledi oslanjaju se na instrumente za provjeru radnog statusa energetske opreme tijekom rada, kako bi se identificirale skrivene greške tijekom rada opreme. Mrežni nadzor općenito uključuje postavljanje senzora opreme za nadzor unutar ili na površinu testirane opreme na dulje vremensko razdoblje kako bi se pratio radni status opreme u stvarnom vremenu. Redovito testiranje i online praćenje imaju prednosti kontinuiranog napajanja za testiranu opremu, a uvjeti detekcije potpuno su u skladu s radnim uvjetima. Online nadzor ima mogućnost praćenja i analize trenutnog statusa izolacije razvodnih uređaja u stvarnom vremenu, uključujući mogućnost identifikacije ranih znakova grešaka i njihovog predviđanja, te boljeg odgovora i točnosti na smetnje koje su se dogodile. To je postao razvojni smjer otkrivanja trenutnog stanja i otkrivanja grešaka.

2. tehnologija detekcije djelomičnog pražnjenja

Metoda detekcije djelomičnog pražnjenja temelji se na različitim fizikalnim promjenama koje stvara djelomično pražnjenje, a snaga djelomičnog pražnjenja izražava se mjerenjem fizikalnih veličina koje stvaraju različiti fenomeni. Metode detekcije statusa izolacije rasklopnih uređaja uglavnom uključuju metodu detekcije ultravisoke frekvencije (UHF), metodu detekcije prijelaznog napona (TEV), ultrazvučnu (AE) metodu detekcije, infracrvenu metodu detekcije i metodu kemijske detekcije. Među njima, ultra-visoke frekvencije. (UHF) metoda detekcije, metoda detekcije prijelaznog napona (TEV) i ultrazvučna (AE) metoda detekcije uglavnom se koriste za detekciju djelomičnog pražnjenja u rasklopnom uređaju.

2.1 Metoda detekcije ultra visoke frekvencije (UHF).

Metoda detekcije ultra visoke frekvencije (UHF) je metoda detekcije za prikupljanje, analizu i procjenu lokalnog signala elektromagnetskih valova s ​​frekvencijom od 500~1500 mHz [5]. UHF elektromagnetski val prima zračenje kroz UHF senzor (također nazvan spojnik), koji može pretvoriti signal elektromagnetskog vala u signal napona kako bi se ostvarila detekcija djelomičnog pražnjenja. UHF senzori se dijele na ugrađene senzore i vanjske senzore. UHF metoda detekcije ima karakteristike visoke frekvencije signala detekcije i malo vanjskih signala smetnji, što može uvelike poboljšati sposobnost detekcije djelomičnog pražnjenja električne opreme. Osobito s razvojem online nadzora, UHF ima dobru zaštitu od smetnji, pouzdanost i osjetljivost. Detekcija djelomičnog pražnjenja UHF metodom detekcije prikazana je na slici 3. Istraživanja iz raznih zemalja pokazala su da metoda ultravisoke frekvencije ima dobre izglede u mrežnom nadzoru visokonaponske sklopne opreme.

2.2 Ultrazvučna (AE) metoda ispitivanja

Ultrazvuk je, poput zvučnih valova, oblik širenja mehaničkih vibracija objekata. Djelomično pražnjenje je proces brzog oslobađanja ili prijenosa naboja. Kada dođe do djelomičnog pražnjenja, lokalno naprezanje električnog polja, mehaničko naprezanje i sila čestica su neuravnoteženi, a zatim se generira ultrazvučni signal. Ultrazvučni signali obično su popraćeni ultrazvučnim valovima s frekvencijama višim od 20 kHz, koji se šire u okolinu kroz različite medije. Ultrazvučni senzor instaliran je unutar ormarića i na njega uglavnom utječu buka iz okoliša i signali vibracija. Ultrazvučni senzor instaliran na površini sklopnog uređaja ima nisku razinu buke, ali je prigušenje ultrazvučnih valova kada se šire preko metala značajno. Stoga se ultrazvučni signal uglavnom prenosi kroz razmak između ljuske sklopnog uređaja. Učinak pregleda ultrazvučnog senzora ugrađenog u razmak između razvodnih uređaja je dobar. Ultrazvučni senzori koriste piezoelektrične kristale kao komponente akustične električne pretvorbe za pretvaranje ultrazvučnih signala u električne signale. Nakon daljnjeg pojačanja i obrade signala, prenose se u sustav za prikupljanje na analizu, čime se postiže svrha stavljanja u inspekcijski ured. Tipični vanjski beskontaktni ultrazvučni senzor koji je razvila i proizvela određena tvrtka za energetsku opremu u Tianjinu, kao što je prikazano na slici 4, ima samoadsorpcijski dizajn koji se lako postavlja u razmak između ljuske sklopnog uređaja i ne utječe na rad i struktura izvornog razvodnog uređaja. Središnja frekvencija je 40 kHz i naširoko se koristi u lokalnim online sustavima nadzora energetskih sklopnih uređaja.

2.3 Metoda detekcije Zemljinih valova (TEV).

Teoriju prijelaznog napona zemlje (TEV) predložio je dr. John Reves 1974. Kao klasična metoda detekcije djelomičnog pražnjenja za rasklopne uređaje, metoda detekcije TEV je razvijena i podržana. Prema Maxwellovoj teoriji, kada se elektromagnetski valovi šire u prostoru i naiđu na vodič, vodič će generirati induciranu struju iste frekvencije kao i elektromagnetski val koji ga stimulira. Elektromagnetski val generiran impulsom djelomičnog pražnjenja općenito je od tisuća HZ do desetaka megaherca, tako da se elektromagnetski val unutar ormarića s prekidačima prenosi na unutarnju površinu ormarića s prekidačima, a struja kratkog impulsa inducira se na metalnoj površini u blizini pražnjenja. točka. Pod utjecajem "skin efekta", pulsna struja prvo se širi unutar unutarnjeg sloja metalnog štita. Ako metalna ljuska nastavi štititi, neće moći detektirati vanjske signale. Međutim, u stvarnosti će postojati diskontinuirani razmaci u izolacijskoj brtvi, spojevima kutija, stezaljkama i drugim položajima metalne ljuske razvodnog uređaja. Visokofrekventni impulsni strujni signali mogu se prenijeti na površinu sklopnog uređaja kroz ove praznine, generirajući privremeni napon, koji se naziva privremeni napon uzemljenja (TEV). Ovaj signal se može mjeriti na površini sklopnog ormarića preko posebnog senzora kapacitivnosti spojnice, i može se prosuditi da kroz ovaj signal nema djelomičnog pražnjenja i intenziteta pražnjenja u razvodnom ormaru. Principi pregleda ultrazvučnih i TEV metoda prikazani su na slici 5.

Uzimajući u obzir strukturu rasklopnog uređaja i ulogu okruženja na mjestu instalacije, kao i ispitivanje na licu mjesta koje je provelo osoblje za ispitivanje, utvrđeno je da je status izolacije energetskog rasklopnog uređaja u dobrom stanju. Kombinirana metoda detekcije zvuka i elektriciteta može bolje odražavati radno stanje. Tehnologija detekcije djelomičnog pražnjenja i proizvodi tvrtke EATechnology primijenjeni su u tvrtkama za opskrbu električnom energijom i energetskim poduzećima u više od 40 zemalja diljem svijeta, preuzimajući vodstvo u stvaranju tehnologije detekcije djelomičnog pražnjenja za TEV rasklopne uređaje, te proizvodeći i razvijajući višenamjenske ručni detektor djelomičnog pražnjenja UltraTEVPlus (UTP1), koji je ručni kvantitativni alat za dnevnu kontrolu djelomičnog pražnjenja.

U Kini je, iako je srodno istraživanje počelo relativno kasno, ipak postignut značajan napredak. Trenutačno se također pojavljuju slični proizvodi za detekciju djelomičnog pražnjenja kao što je PEV-100 tvrtke Tianjin Xuezi Power Equipment Technology Co., Ltd., to je ručna oprema za detekciju djelomičnog pražnjenja temeljena na ultrazvuku i TEV-u, s ugrađenim ne -kontaktirajte ultrazvučne senzore i TEV senzore za otkrivanje statusa izolacije u razvodnom ormaru, prikaz amplitude, frekvencije, indeksa ozbiljnosti i drugih parametara djelomičnog pražnjenja, te imaju funkciju upozorenja i informacije o kvaru

PRIMJER FOTOGRAFIJE PROIZVODA

Ovaj proizvod se obično prilagođava.
Mi smo proizvođač i imamo profesionalni tehnički odjel koji može dizajnirati i pružiti rješenja prema potrebama kupaca.
Molimo kontaktirajte naše prodajno osoblje kako biste dobili nacrte dizajna

Ovdje su primjeri naših kupaca za vašu referencu

AKO TREBA VIŠE DETALJA, SLOBODNO NAS KONTAKTIRAJTE