Как точно определить частичный разряд? Тестер частичных разрядов 

Как точно определить частичный разряд? Тестер частичных разрядов

Частичный разряд — важный признак ухудшения состояния изоляции высоковольтного оборудования. Точное определение места разряда имеет решающее значение для диагностики и ремонта неисправностей. Современные тестеры частичных разрядов прошли путь от простого определения объёма разряда до интеграции нескольких технологий локализации. Их основной принцип основан на анализе электрических и электромагнитных сигналов в режиме реального времени.

Основной принцип: Распространение сигнала и разница во времени

При возникновении частичного разряда в изоляции мгновенно генерируется высокочастотный импульс тока, распространяющийся к обоим концам оборудования. Одновременно разряд также генерирует ультразвуковые и сверхвысокочастотные электромагнитные волны. Суть локализации заключается в регистрации этих сигналов и вычислении разницы во времени между их поступлением на различные датчики.

Основные методы точной локализации

1. Метод локализации по разнице во времени

Это наиболее классический метод электролокации, особенно подходящий для оборудования значительной длины, такого как кабели и обмотки трансформаторов. Два высокочастотных датчика тока устанавливаются на обоих концах оборудования для точного измерения разницы во времени между импульсом разряда, достигающим двух датчиков. Зная скорость распространения сигнала внутри устройства, можно рассчитать точное местоположение точки разряда от конкретного датчика по формуле ΔL = v * Δt (v — скорость волны, Δt — разница во времени). Этот метод обеспечивает высокую точность и является основной функцией тестеров частичных разрядов.

2. Сверхвысокочастотная триангуляция
Этот метод широко используется в закрытом оборудовании, таком как КРУЭ и трансформаторы. Для обнаружения электромагнитных волн, генерируемых разрядом, на корпусе устройства размещаются три или более сверхвысокочастотных датчика. Поскольку электромагнитные волны распространяются со скоростью света, расстояния от точки разряда до каждого датчика различаются, что приводит к незначительной разнице во времени. Вычисляя эти временные разности, прибор может определить координаты точки разряда в двух- или трёхмерном пространстве, что позволяет определить её пространственное положение.

3. Ультразвуковое позиционирование
При возникновении частичного разряда также генерируется ультразвуковой сигнал. На поверхность устройства помещается массив ультразвуковых датчиков для измерения разницы во времени прибытия звуковых волн к каждому датчику. Поскольку скорость звука значительно ниже скорости света, её проще измерить. Однако звуковые волны значительно затухают в изоляционных материалах и имеют сложные траектории распространения. Этот метод часто используется в сочетании с электрическими методами измерений для определения местоположения точек разряда на поверхности или в поверхностных слоях устройства.

Сочетание технологий и интеллектуальный анализ

Современные передовые приборы для измерения частичного разряда обычно объединяют несколько вышеперечисленных методов. Например, сначала они используют сверхвысокочастотный метод для быстрого сканирования и приблизительного определения местоположения области разряда, а затем комбинируют его с методом времени пролёта или ультразвуковым методом для точного определения местоположения. Встроенный алгоритм прибора автоматически рассчитывает и визуализирует возможное местоположение точки разряда, значительно повышая эффективность и точность определения местоположения.

Короче говоря, точное определение местоположения частичного разряда — это скоординированное применение нескольких технических принципов. Его суть заключается в точном сборе и анализе временной информации о распространении различных физических сигналов, что позволяет «выявить» мельчайшие дефекты в изоляции.

Тестер частичных разрядов MSJF-3001 подходит для обнаружения и локализации дефектов частичных разрядов в высоковольтном электрооборудовании неинвазивными методами. Стандартная конфигурация датчиков включает в себя: ультразвуковые (UA) датчики и датчики геоэлектрических волн (TEV). Дополнительные конфигурации включают в себя: сети датчиков для трансформаторов, датчики сверхвысокой частоты (UHF) для ГИС и датчики для высоковольтных кабелей. Также возможна настройка по индивидуальному заказу. Принципы обнаружения включают в себя: ультразвуковые (UA), геоэлектрические волны (TEV) и сверхвысокие частоты (UHF).

Характеристики продукта
1. Измерение частичных разрядов (ЧР) в режиме реального времени без отключения питания, что позволяет обнаруживать частичные разряды работающего электрооборудования в любое время и в любом месте.
2. Сверхвысокая помехоустойчивость эффективно защищает от сильных внешних электрических помех, обеспечивая надежность данных.
3. Высокая расширяемость: благодаря настройке различных датчиков прибор может обнаруживать трансформаторы, распределительные устройства, ГИС, кабели, высоковольтные кабели, высоковольтные линии и другое оборудование, что значительно повышает гибкость прибора.
4. Использует импортные высокочувствительные датчики с коэффициентом усиления как минимум на 6 дБ выше, чем у обычных датчиков.
5. Использует импортные высокоэффективные литий-полимерные аккумуляторы, обеспечивающие время автономной работы до 8 часов. 6. Более удобное использование; диапазон тестовых частот составляет от 30 кГц до 2,0 ГГц, что позволяет использовать методы обнаружения в различных частотных диапазонах.
Технические параметры:
1. Диапазон частот обнаружения: Ультразвук: 40–200 кГц, Грунтовая волна: 3–100 МГц, Сверхвысокая частота: 300–2000 МГц.
2. Диапазон измерений: Ультразвук: -90–80 дБ, Грунтовая волна: -80–10 дБм, Сверхвысокая частота: -80–10 дБм
3. Чувствительность: не менее 10 пКл (в зависимости от расстояния между датчиком и источником разряда).