Szigetelési állapot észlelése és kapcsolóberendezések hibaészlelése

Az áramellátó rendszer kulcsfontosságú berendezéseként az erősáramú kapcsolóberendezéseket széles körben használják az átviteli és elosztóhálózatokban, amelyek kapcsoló, vezérlő és elektromos berendezéseket védenek. Működési megbízhatósága közvetlenül befolyásolja a tápellátás minőségét és az áramellátó rendszer biztonsági tényezőjét. A kínai gazdaság gyors fejlődésével az energiarendszer stabilitása és megbízhatósága fontos mércévé vált a városi modernizációs folyamat és az életminőség mérésében, új kihívások elé állítva az elektromos berendezések, például a teljesítménykapcsolók biztonságát és megbízhatóságát. A kapcsolóberendezés belső szigetelési szerkezete változatos, a tényleges működési környezet összetett (magas hőmérséklet, por, páratartalom stb.). Ezen túlmenően az esetleges gyártási minőségi és folyamathibák kedvezőtlen változásokat okozhatnak a hosszú távú működési folyamatban, ami az elektromos tér hatására részleges kisüléshez (PD) vezethet. Az iroda továbbfejlesztése súlyosbította a szigetelés elöregedését, ami súlyos esetekben elektromos berendezések meghibásodásához vezethet, ami befolyásolja az áramellátó rendszer biztonságos és stabil működését. Kutatások kimutatták, hogy a szigetelési problémák okozta működési hibák a kapcsolóberendezések baleseteinek egyik fő oka.

Jelenleg a kapcsolóberendezések szigetelési állapotának értékelésének fontos eszköze az erősáramú berendezések részleges kisülési vizsgálata, amely kulcsszerepet játszik a kapcsolóberendezések biztonságos és stabil működésének biztosításában, és amelyet a hálózati társaságok támogatnak. A különböző ellenőrzési elveknek és jelgyűjtésnek megfelelően a nagyfeszültségű kapcsolóberendezések főként a következőket foglalják magukban: ultra-nagyfrekvenciás (UHF) részleges kisülési ellenőrzés, tranziens feszültség (TEV) helyi ellenőrzés, ultrahangos (AE) részleges kisülési ellenőrzés és a fentiek együttes ellenőrzése technológiákat. A State Grid Corporation of China „Három típus és két hálózat” stratégiájának javaslatával az áramellátó rendszer tovább fejlődik az automatizálás és az intelligencia felé. Nagy jelentőséggel bír az erősáramú berendezések szigetelési állapotának ellenőrzése és értékelése a fejlett érzékelőtechnológián, méréstechnikán, hálózati technológián és kommunikációs technológián keresztül a kapcsolóberendezések hibáinak észleléséhez.

Ez a cikk először bemutatja a kapcsolóberendezések és a különböző típusú részleges kisülések főbb szigetelési problémáit, majd a különböző részleges kisülés-észlelési technológiákat tárgyalja, és várakozással tekint a szigetelési állapot-érzékelés és az erősáramú kapcsolóberendezések hibadetektálásának fejlődési irányába az új helyzetben.

1. Kapcsolóberendezések szigetelési állapotának értékelése

A hiányos statisztikák szerint a kapcsolóberendezések hibáinak 37,2 százalékát a kapcsolóberendezések szigetelési problémái okozzák, ami azt jelzi, hogy a kapcsolóberendezések szigetelési hibái a fő okai a kapcsolóberendezések hibáinak. A kapcsolóberendezés működése során a személyzet helytelen működése, a kapcsolók műveletei és a villámcsapások túlfeszültséget okozhatnak. A szigetelőberendezések gyártási, szerelési, üzemeltetési és karbantartási mechanikai sérülései a szigetelési hibák egyik fontos oka. A kapcsolóberendezés vízelvezető rendszerében, ha a vezető áramkör oxidációval, laza érintkezéssel vagy túlterheléssel érintkezik, az rossz érintkezéshez, megnövekedett áramköri ellenálláshoz, áramvezetési hibákhoz, magas érintkezési hőmérséklethez és megnövekedett környezeti hőmérséklethez vezethet, ami hőszigeteléshez vezethet. öregedés. A környezeti tényezők, például a porszennyezés és a levegő páratartalma szintén a szigetelő közeg kémiai öregedéséhez vezethetnek, ami a kapcsolóberendezés meghibásodásához vezethet. Ezért az elektromos igénybevétel, a mechanikai igénybevétel, a termikus öregedés és a kémiai öregedés együttes hatásai a fő okai a szigetelőanyagok kedvezőtlen változásainak. A kapcsolóberendezések szigetelési állapotának értékelése fontos technikai eszköz az időben történő karbantartáshoz, cseréhez és a szigetelési hibák megelőzéséhez. A kapcsolóberendezések szigetelési állapotának felmérése elsősorban a részleges kisülést és a működési környezetet (beleértve a hőmérsékletet, légnyomást, páratartalmat stb.) veszi észlelési célként, a szigetelési problémák fő oka a részleges kisülés. Ezért ez a cikk a kapcsolóberendezések részleges kisülés-érzékelő módszerére összpontosít.

A szigetelési hibák lappangási ideje kisülési jelenségekhez vezethet. A kapcsolóberendezéseknek négy fő típusa van: belső kisülés, amelyet a szigetelőközeg belső hibái okoznak, mint például a mágneses sűrűség és a szigetelőközegbe bevitt szennyeződések; Levegőnek kitett fémfelületeken lévő sorja által okozott csúcsívkisülés; A vonal mentén a szigetelő közeg felületén lévő szennyeződések által okozott kisülés; Üzem közbeni szerkezeti hibákból adódó szerkezeti tervezési hibák, rossz szállítás és érintkezés miatti lebegő potenciál kisülés. A különböző típusú kisülések sematikus diagramjait az 1. ábra mutatja. A különböző típusú részleges kisülési fázisanalízis (PRPD) spektrumait a 2. ábra mutatja. A különböző kisülési típusok PRPD spektrumai eltérő jellemzőkkel rendelkeznek, és fontos elemként használhatók. mintafelismerés alapja a kisülési fázis és amplitúdóértékek különbségei alapján.

A lokális közvetlen és nyilvánvaló jelenségek töltések mozgását eredményezik az elektródák között. A fő megnyilvánulások a következők: ① a töltött részecskék változása a kisülési helyen. Részleges kisülés esetén a töltött részecskék gyorsan átkerülnek a töltött testről a nem töltött testre (például a kapcsolóberendezésre), és nagyfrekvenciás áramot generálnak a nem töltött testen. ② Nagyfrekvenciás elektromágneses hullámjeleket sugározzon. Maxwell elektromágneses térelmélete szerint a részleges kisülés változó elektromos teret hoz létre, a változó elektromos tér pedig a mágneses teret gerjeszti, így a váltakozó elektromos tér és a mágneses tér gerjeszti egymást, és kifelé terjedve elektromágneses hullámokat generál. A kisülési impulzus rövid időn belül nagyfrekvenciás elektromágneses hullámokat generál és kifelé sugároz. A fenti két alapelv alapján a részleges kisülés előfordulását áram és elektromágneses hullámok keltésének kell kísérnie. Valójában a részleges kisülést ultrahang, gáztermékek, fény és hő kíséri. A részleges kisüléssel járó fizikai változások szerint a detektálási módszerek elektromos mérési módszerre és nem elektromos mérési módszerre oszthatók.

Az erősáramú kapcsolóberendezések szigetelési állapot-érzékelése és hibaérzékelése az észlelési állapot szerint offline és élő érzékelésre oszlik. Az offline észlelés előnye az alacsony háttérinterferencia, de az áramszünet karbantartási igénye, a magas költségek és a hosszú időigény miatt fokozatosan felváltja az élő észlelés. Az élő észlelés rendszeres észlelésre és online megfigyelésre osztható. A rendszeres ellenőrzések olyan műszerekre támaszkodnak, amelyek ellenőrzik az erősáramú berendezések működési állapotát működés közben, hogy azonosítsák a berendezés működése során fellépő rejtett hibákat. Az online felügyelet általában azt jelenti, hogy a felügyeleti berendezés érzékelőit a vizsgált berendezés belsejébe vagy felületére helyezik hosszú időre, hogy a berendezés működési állapotát valós időben figyeljék. A rendszeres tesztelés és az online monitorozás előnye, hogy a vizsgált berendezések folyamatos tápellátását biztosítják, és az észlelési feltételek teljes mértékben megfelelnek az üzemi feltételeknek. Az online felügyelet lehetővé teszi a kapcsolóberendezések aktuális szigetelési állapotának valós időben történő nyomon követését és elemzését, beleértve a hibák korai jeleinek azonosítását és előrejelzését, valamint a fellépő zavarokra való nagyobb válaszadás és pontosság elérését. Az aktuális állapotfelismerés és hibafelismerés fejlesztési irányává vált.

2. részleges kisülés észlelési technológia

A részleges kisülés észlelési módszere a részleges kisüléssel kialakuló különféle fizikai változásokon alapul, és a részleges kisülés erősségét a különböző jelenségek által kialakított fizikai mennyiségek mérésével fejezzük ki. A kapcsolóberendezések szigetelési állapot-észlelési módszerei elsősorban az ultra-nagyfrekvenciás (UHF) detektálási módszert, a tranziens feszültség (TEV) detektálási módszert, az ultrahangos (AE) detektálási módszert, az infravörös érzékelési módszert és a kémiai kimutatási módszert foglalják magukban. Közülük az ultra-nagy frekvenciájú. Az (UHF) detektálási módszert, a tranziens feszültség (TEV) detektálási módszert és az ultrahangos (AE) detektálási módszert főként a kapcsolóberendezések részleges kisülésének észlelésére használják.

2.1 Ultra High Frequency (UHF) kimutatási módszer

Az ultranagyfrekvenciás (UHF) detektálási módszer az 500-1500 mHz frekvenciájú lokális elektromágneses jelek összegyűjtésére, elemzésére és megítélésére szolgáló detektálási módszer [5]. Az UHF elektromágneses hullám sugárzást kap az UHF érzékelőn keresztül (más néven csatoló), amely az elektromágneses hullámjelet feszültségjellé alakítja a részleges kisülés észlelése érdekében. Az UHF érzékelők beépített érzékelőkre és külső érzékelőkre vannak osztva. Az UHF detektálási módszer magas érzékelési jelfrekvenciával és kevés külső interferencia jellel rendelkezik, ami nagymértékben javíthatja az elektromos berendezések részleges kisülési észlelési képességét. Különösen az online megfigyelés fejlesztésével az UHF jó interferencia-ellenességgel, megbízhatósággal és érzékenységgel rendelkezik. Az UHF detektálási módszer részleges kisülési detektálása a 3. ábrán látható. Különböző országokban végzett kutatások kimutatták, hogy az ultra-nagyfrekvenciás módszer jó kilátásokkal rendelkezik a nagyfeszültségű kapcsolóberendezések online felügyeletében.

2.2 Ultrahangos (AE) vizsgálati módszer

Az ultrahang a hanghullámokhoz hasonlóan a tárgyak mechanikai rezgésének terjedési formája. A részleges kisütés egy gyors töltéskioldási vagy átviteli folyamat. Részleges kisülés esetén a helyi elektromos térfeszültség, a mechanikai feszültség és a részecskeerő kiegyensúlyozatlanok, majd ultrahangos jel keletkezik. Az ultrahangos jeleket általában 20 kHz-nél magasabb frekvenciájú ultrahanghullámok kísérik, amelyek különböző médián keresztül terjednek a környezetre. Az ultrahangos érzékelő a szekrény belsejébe van beszerelve, és főként a környezeti zaj és rezgés jelei befolyásolják. A kapcsolóberendezés felületére szerelt ultrahangos szenzor alacsony zajszintű, de a fémeken átterjedő ultrahanghullámok csillapítása jelentős. Ezért az ultrahangos jelet főként a kapcsolókészülék héja közötti résen továbbítják. A kapcsolóberendezések közötti résbe szerelt ultrahangos érzékelő ellenőrző hatása jó. Az ultrahangos érzékelők piezoelektromos kristályokat használnak akusztikus elektromos konverziós alkatrészekként az ultrahang jelek elektromos jelekké történő átalakítására. További erősítés és jelfeldolgozás után elemzésre továbbítják a gyűjtőrendszerbe, ezzel elérve az ellenőrző irodában való elhelyezés célját. A 4. ábrán látható, tipikus külső érintésmentes ultrahangos érzékelő, amelyet egy bizonyos tiencsini energiaellátó vállalat fejlesztett ki és gyártott, önadszorpciós kialakítást alkalmaz, amely könnyen beépíthető a kapcsolókészülék héja közötti résbe, és nem befolyásolja a működést. és az eredeti kapcsolóberendezés szerkezete. A középfrekvencia 40 kHz, és széles körben használják a teljesítménykapcsolók helyi online felügyeleti rendszereiben.

2.3 Földhullám (TEV) észlelési módszer

A tranziens földfeszültség (TEV) elméletét Dr. John Reves javasolta 1974-ben. A kapcsolóberendezések klasszikus részleges kisülés-érzékelő módszereként a TEV-detektálási módszert fejlesztették ki és támogatták. Maxwell elmélete szerint, amikor az elektromágneses hullámok terjednek a térben és találkoznak egy vezetővel, a vezető indukált áramot generál, amelynek frekvenciája megegyezik az őt stimuláló elektromágneses hullámmal. A részleges kisülési impulzus által generált elektromágneses hullám általában több ezer HZ-től több tíz megahertzig terjed, így a kapcsolószekrényben lévő elektromágneses hullám a kapcsolószekrény belső felületére kerül, és a kisülés közelében lévő fémfelületen rövid impulzusáramot indukálnak. pont. A "bőrhatás" hatására az impulzusáram először a fémpajzs belső rétegében terjed. Ha a fémhéj továbbra is árnyékol, nem lesz képes észlelni a külső jeleket. A valóságban azonban nem folytonos rések lesznek a szigetelőtömítésben, a dobozcsatlakozásokban, a kapcsokon és a kapcsolóberendezés fémhéjának egyéb helyein. Ezeken a réseken keresztül nagyfrekvenciás impulzusáram jelek továbbíthatók a kapcsolóberendezés felületére, ideiglenes feszültséget generálva, amelyet ideiglenes földfeszültségnek (TEV) neveznek. Ezt a jelet a kapcsolószekrény felületén egy speciális csatoló kapacitásérzékelőn keresztül lehet mérni, ill. ezen a jelen keresztül megítélhető, hogy a kapcsolószekrényben nincs részleges kisülés és kisütési intenzitás. Az ultrahang és a TEV módszerek vizsgálati alapelveit az 5. ábra mutatja.

Figyelembe véve a kapcsolóberendezés felépítését és a telepítési helyszíni környezet szerepét, valamint a vizsgálószemélyzet által végzett helyszíni tesztelést, megállapították, hogy az erősáramú kapcsolóberendezések szigetelési állapota megfelelő. A hang és elektromosság kombinált érzékelési módszere jobban tükrözi a működési állapotot. Az EATechnology részleges kisülésészlelési technológiáját és termékeit a világ több mint 40 országában alkalmazták áramszolgáltató vállalatoknál és áramszolgáltató vállalatoknál, vezető szerepet vállalva a TEV kapcsolóberendezések részleges kisülésészlelő technológiájának kidolgozásában, valamint a többfunkciós kapcsolóberendezések gyártásában és fejlesztésében. kézi részleges kisülés-érzékelő UltraTEVPlus (UTP1), amely egy kézi kvantitatív eszköz a részleges kisülések napi ellenőrzésére.

Kínában, bár a kapcsolódó kutatások viszonylag későn kezdődtek, még mindig jelentős előrelépés történt. Jelenleg hasonló részleges kisülés-érzékelő termékek is megjelennek, mint például a Tianjin Xuezi Power Equipment Technology Co., Ltd. PEV{0}}. Ez egy kézi részleges kisülés-érzékelő berendezés, amely ultrahangon és TEV-n alapul, beépített nem - kapcsolatba léphet ultrahangos érzékelőkkel és TEV érzékelőkkel a kapcsolószekrény szigetelési állapotának észleléséhez, a részleges kisülés amplitúdójának, frekvenciájának, súlyossági indexének és egyéb paramétereinek megjelenítéséhez, valamint hibajelző funkcióval és információval rendelkezik

TERMÉKFOTÓ PÉLDA

Ez a termék általában testreszabott.
Gyártó vagyunk, és professzionális műszaki részlegünk van, amely az ügyfelek igényei szerint tervez és kínál megoldásokat.
Kérjük, forduljon értékesítési munkatársainkhoz a tervrajzok beszerzéséhez

Íme ügyfeleink példái referenciaként

HA TOVÁBBI RÉSZLETRE SZÜKSÉGE, KÉRJÜK, KAPCSOLATBAN