Isolationsstatusregistrering og fejldetektion af koblingsudstyr

Som et nøgleudstyr i strømforsyningssystemet er strømkoblingsudstyr meget udbredt i transmissions- og distributionsnetværk med funktioner til at skifte, kontrollere og beskytte elektrisk udstyr. Dens driftssikkerhed påvirker direkte strømforsyningens kvalitet og sikkerhedsfaktor for strømforsyningssystemet. Med den hurtige udvikling af Kinas økonomi er stabiliteten og pålideligheden af ​​strømsystemet blevet vigtige standarder for måling af moderniseringsprocessen og livskvaliteten i byer, hvilket udgør nye udfordringer for sikkerheden og pålideligheden af ​​elektrisk udstyr såsom strømafbryderudstyr. Den indvendige isoleringsstruktur af koblingsudstyret er forskelligartet, og det faktiske driftsmiljø er komplekst (høj temperatur, støv, fugtighed osv.). Derudover kan den mulige produktionskvalitet og procesfejl have negative ændringer i den langsigtede driftproces, hvilket fører til delvis afladning (PD) under påvirkning af det elektriske felt. Den videre udvikling af bureauet har forværret isoleringens ældning, hvilket kan føre til elektrisk udstyrsfejl i alvorlige tilfælde, hvilket påvirker den sikre og stabile drift af strømforsyningssystemet. Forskning har fundet ud af, at driftsfejl forårsaget af isoleringsproblemer er en af ​​hovedårsagerne til koblingsudstyrsulykker.

På nuværende tidspunkt er delvis afladningsinspektion af strømudstyr et vigtigt middel til at evaluere isoleringsstatussen for koblingsudstyr, som spiller en nøglerolle i at sikre sikker og stabil drift af koblingsudstyr, og som er blevet fremmet af netselskaber. I henhold til de forskellige inspektionsprincipper og signalopsamling omfatter højspændingsanlægget hovedsageligt: ​​ultrahøj frekvens (UHF) delvis udladningsinspektion, transient spænding (TEV) lokal inspektion, ultralyd (AE) delvis afladningsinspektion og fælles inspektion af ovenstående teknologier. Med forslaget om "Three Types and Two Networks"-strategien fra State Grid Corporation of China fortsætter strømforsyningssystemet med at udvikle sig mod automatisering og intelligens. Det er af stor betydning at inspicere og evaluere strømudstyrets isoleringsstatus gennem avanceret sensorteknologi, måleteknologi, netværksteknologi og kommunikationsteknologi til fejldetektion af koblingsudstyr.

Dette papir introducerer først de vigtigste isoleringsproblemer ved koblingsudstyr og forskellige typer af delvis afladning, diskuterer derefter forskellige teknologier til detektering af delvis afladning og ser frem til udviklingstendensen for isolationstilstandsdetektion og fejldetektion af strømkoblingsudstyr i den nye situation

1. Evaluering af isoleringsstatus for koblingsanlæg

Ifølge ufuldstændige statistikker er 37,2 procent af koblingsanlægsfejl forårsaget af isoleringsproblemer i koblingsanlægget, hvilket indikerer, at isolationsfejl i koblingsanlægget er hovedårsagen til koblingsanlægsfejl. Under driften af ​​koblingsudstyret kan personales fejlbetjening, afbryderhandlinger og lynnedslag alle forårsage for høj spænding. Mekanisk skade på isoleringsudstyr i fremstillingsprocesser, installationsprocesser, drift og vedligeholdelse er en vigtig årsag til isoleringsfejl. Når det ledende kredsløb kommer i kontakt med oxidation, løs kontakt eller overbelastning i koblingsanlæggets drænsystem, kan det føre til dårlig kontakt, øget kredsløbsmodstand, strømføringsfejl, høj kontakttemperatur og øget miljøtemperatur, hvilket fører til termisk isolering. aldring. Miljøfaktorer såsom støvforurening og luftfugtighed kan også føre til kemisk ældning af isoleringsmediet, hvilket fører til fejl i koblingsudstyr. Derfor er de kombinerede virkninger af elektrisk belastning, mekanisk belastning, termisk ældning og kemisk ældning hovedårsagerne til ugunstige ændringer i isoleringsmaterialer. Evalueringen af ​​isoleringsstatus for koblingsudstyr er et vigtigt teknisk middel til rettidig vedligeholdelse, udskiftning og forebyggelse af isolationsfejl. Vurderingen af ​​koblingsanlæggets isoleringsstatus tager hovedsageligt delvis afladning og driftsmiljøet (herunder temperatur, lufttryk, fugtighed osv.) som detektionsmål. Delvis afladning er hovedårsagen til isoleringsproblemer. Derfor fokuserer dette papir på metoden til detektering af delvis udladning af koblingsudstyr.

Inkubationstiden for isolationsfejl kan føre til udledningsfænomener. Der er fire hovedtyper af koblingsudstyr: intern udladning forårsaget af interne defekter i isoleringsmediet, såsom magnetisk tæthed og urenheder, der indføres i isoleringsmediet; Spidsbueudledning forårsaget af grater på metaloverflader udsat for luft; Udledning langs linjen forårsaget af forurenende stoffer på overfladen af ​​det isolerende medium; Strukturelle konstruktionsfejl forårsaget af strukturelle defekter under drift, flydende potentiel udledning forårsaget af dårlig transport og kontakt. De skematiske diagrammer over forskellige typer af udledning er vist i figur 1. Spektrene for forskellige typer af partiel udledningsfaseanalyse (PRPD) er vist i figur 2. PRPD-spektrene for forskellige udledningstyper har forskellige karakteristika og kan bruges som en vigtig grundlag for mønstergenkendelse baseret på forskellene i udladningsfase og amplitudeværdier.

Lokale direkte og åbenlyse fænomener resulterer i bevægelse af ladninger mellem elektroder. De vigtigste manifestationer er: ① ændringer i ladede partikler på udledningsstedet. I tilfælde af delvis afladning vil ladede partikler hurtigt overføres fra ladet legeme til ikke-ladet legeme (såsom koblingsudstyr) og generere højfrekvent strøm på det ikke-ladede legeme. ② Udsende højfrekvente elektromagnetiske bølgesignaler. Ifølge Maxwells elektromagnetiske feltteori vil delvis udladning frembringe et skiftende elektrisk felt, og det skiftende elektriske felt vil excitere magnetfeltet, således at det vekslende elektriske felt og det magnetiske felt vil excitere hinanden og forplante sig udad for at generere elektromagnetiske bølger. I løbet af kort tid vil udladningsimpulsen generere højfrekvente elektromagnetiske bølger og stråle udad. Baseret på ovenstående to principper skal forekomsten af ​​delvis udladning ledsages af generering af strøm og elektromagnetiske bølger. Faktisk er delvis udledning ledsaget af ultralyd, gasprodukter, lys og varme. Ifølge disse fysiske ændringer forbundet med delvis afladning kan detektionsmetoderne opdeles i elektrisk målemetode og ikke-elektrisk målemetode.

Isolationsstatusdetektion og fejldetektering af strømkoblingsudstyr er opdelt i offline-detektion og live-detektion i henhold til detektionsstatus. Offline-detektering har fordelen ved lav baggrundsinterferens, men på grund af behovet for strømafbrydelsesvedligeholdelse, høje omkostninger og langtidsforbrug erstattes den gradvist af live-detektion. Live detektion kan opdeles i almindelig detektion og online overvågning. Regelmæssige inspektioner er afhængige af instrumenter til at kontrollere strømudstyrets arbejdsstatus under drift for at identificere skjulte fejl under udstyrets drift. Online overvågning involverer generelt at placere overvågningsudstyrets sensorer inde i eller på overfladen af ​​det testede udstyr i en lang periode for at overvåge udstyrets driftsstatus i realtid. Regelmæssig testning og online overvågning har fordelene ved kontinuerlig strømforsyning til det testede udstyr, og detektionsforholdene er fuldstændig i overensstemmelse med driftsforholdene. Online overvågning har evnen til at overvåge og analysere den aktuelle isoleringsstatus for koblingsudstyr i realtid, herunder evnen til at identificere tidlige tegn på fejl og forudsige dem, og at give højere respons og nøjagtighed på interferens, der er opstået. Det er blevet udviklingsretningen for detektering af nuværende tilstand og fejldetektion.

2. Teknologi til detektering af delvis udledning

Metoden til detektering af partiel udledning er baseret på forskellige fysiske ændringer dannet ved partiel udledning, og styrken af ​​partiel udledning udtrykkes ved at måle de fysiske mængder, der dannes af forskellige fænomener. Isolationsstatusdetektionsmetoderne for koblingsudstyr omfatter hovedsageligt ultra-højfrekvent (UHF) detektionsmetode, transient spænding (TEV) detektionsmetode, ultralyd (AE) detektionsmetode, infrarød detektionsmetode og kemisk detektionsmetode. Blandt dem ultrahøj frekvens. (UHF) detektionsmetode, transient voltage (TEV) detektionsmetode og ultralyd (AE) detektionsmetode bruges hovedsageligt til detektering af delvis udladning i koblingsanlægget.

2.1 Ultra High Frequency (UHF) detektionsmetode

Ultra high frequency (UHF) detektionsmetode er en detektionsmetode til at indsamle, analysere og bedømme det lokale elektromagnetiske bølgesignal med en frekvens på 500~1500mHz [5]. UHF elektromagnetisk bølge modtager stråling gennem UHF-sensor (også kaldet kobler), som kan konvertere elektromagnetisk bølgesignal til spændingssignal for at realisere delvis udladningsdetektering. UHF-sensorer er opdelt i indbyggede sensorer og eksterne sensorer. UHF-detekteringsmetoden har karakteristika af høj detektionssignalfrekvens og få eksterne interferenssignaler, hvilket i høj grad kan forbedre elektrisk udstyrs detekteringsevne for delvis udladning. Især med udviklingen af ​​online overvågning har UHF god anti-interferens, pålidelighed og følsomhed. Den delvise udladningsdetektering af UHF-detekteringsmetoden er vist i figur 3. Forskning fra forskellige lande har vist, at ultrahøjfrekvente metoden har gode muligheder for online overvågning af højspændingsanlæg.

2.2 Ultralyds (AE) testmetode

Ultralyd er ligesom lydbølger udbredelsesformen for mekanisk vibration af genstande. Delvis afladning er en hurtig opladningsfrigivelse eller overførselsproces. Når der opstår delvis udladning, er den lokale elektriske feltspænding, mekanisk stress og partikelkraft ubalanceret, og derefter genereres ultralydssignalet. Ultralydssignaler er normalt ledsaget af ultralydsbølger med frekvenser højere end 20kHz, som forplanter sig til omgivelserne gennem forskellige medier. Ultralydssensoren er installeret inde i kabinettet og påvirkes hovedsageligt af miljøstøj og vibrationssignaler. Ultralydssensoren installeret på overfladen af ​​koblingsudstyret har lav støj, men dæmpningen af ​​ultralydsbølger, når de forplanter sig på tværs af metaller, er betydelig. Derfor transmitteres ultralydssignalet hovedsageligt gennem mellemrummet mellem koblingsskallen. Inspektionseffekten af ​​ultralydssensoren installeret i mellemrummet mellem koblingsudstyret er god. Ultralydssensorer bruger piezoelektriske krystaller som akustiske elektriske konverteringskomponenter til at konvertere ultralydssignaler til elektriske signaler. Efter yderligere forstærkning og signalbehandling overføres de til indsamlingssystemet til analyse, hvilket opnår formålet med placering i inspektionsbureauet. En typisk ekstern berøringsfri ultralydssensor udviklet og produceret af et bestemt kraftudstyrsfirma i Tianjin, som vist i figur 4, vedtager et selvadsorptionsdesign, som er let at installere i mellemrummet mellem koblingsskallen og ikke påvirker driften og strukturen af ​​det originale koblingsudstyr. Centerfrekvensen er 40 kHz og er blevet brugt i vid udstrækning i lokale online overvågningssystemer for strømafbrydere.

2.3 Jordbølge (TEV) detektionsmetode

Teorien om transient jordspænding (TEV) blev foreslået af Dr. John Reves i 1974. Som en klassisk metode til detektering af delvis udladning til koblingsudstyr er TEV-detektionsmetoden blevet udviklet og understøttet. Ifølge Maxwells teori, når elektromagnetiske bølger forplanter sig i rummet og støder på en leder, vil lederen generere en induceret strøm med samme frekvens som den elektromagnetiske bølge, der stimulerer den. Den elektromagnetiske bølge genereret af delvis udladningsimpuls er generelt tusindvis af HZ til titusinder af megahertz, så den elektromagnetiske bølge inde i omskifterskabet transmitteres til den indvendige overflade af omskifterskabet, og kort pulsstrøm induceres på metaloverfladen nær udladningen punkt. Påvirket af "skin-effekten" forplanter pulsstrømmen sig først inden i det indre lag af metalskjoldet. Hvis metalskallen fortsætter med at skærme, vil den ikke være i stand til at registrere eksterne signaler. Men i virkeligheden vil der være diskontinuerlige huller i isoleringspakningen, bokssamlinger, terminaler og andre positioner af koblingsudstyrets metalkappe. Højfrekvente pulsstrømsignaler kan transmitteres til overfladen af ​​koblingsudstyret gennem disse mellemrum, hvilket genererer midlertidig spænding, kaldet midlertidig jordspænding (TEV), Dette signal kan måles på overfladen af ​​omskifterskabet gennem en speciel koblingskapacitanssensor, og det kan vurderes, at der ikke er nogen delvis afladning og afladningsintensitet i koblingsskabet gennem dette signal. Inspektionsprincipperne for ultralyd og TEV-metoder er vist i figur 5.

I betragtning af koblingsanlæggets struktur og installationsmiljøets rolle samt afprøvning på stedet udført af testpersonale, blev det konstateret, at strømkoblingsanlæggets isoleringsstatus var i god stand. Den kombinerede detekteringsmetode for lyd og elektricitet kan bedre afspejle arbejdstilstanden. Den delvise afladningsdetekteringsteknologi og -produkter fra EATechnology er blevet anvendt til strømforsyningsvirksomheder og energivirksomheder i mere end 40 lande rundt om i verden, og har taget føringen med at skabe den delvise afladningsdetekteringsteknologi til TEV-koblingsudstyr og producere og udvikle det multifunktionelle håndholdt partiel udledningsdetektor UltraTEVPlus (UTP1), som er et håndholdt kvantitativt værktøj til daglig inspektion af partiel udledning.

Selv om relateret forskning startede relativt sent i Kina, er der stadig gjort betydelige fremskridt. På nuværende tidspunkt forekommer lignende produkter til detektering af delvis udladning, såsom PEV-100 fra Tianjin Xuezi Power Equipment Technology Co., Ltd.. Det er et håndholdt udstyr til detektering af delvis udladning baseret på ultralyd og TEV med indbygget ikke -kontakt ultralydssensorer og TEV-sensorer for at detektere isolationsstatus i omskifterskabet, vise amplitude, frekvens, sværhedsindeks og andre parametre for delvis afladning og have fejladvarselsfunktion og information

PRODUKTFOTO EKSEMPEL

Dette produkt er normalt tilpasset.
Vi er en producent og har en professionel teknisk afdeling, der kan designe og levere løsninger efter kundernes behov.
Kontakt venligst vores salgspersonale for at få designtegninger

Her er vores kundeeksempler til din reference

HVIS DU HAR BRUG FOR FLERE DETALJER, DU VELKOMMEN DU KONTAKT OS