Isolasjonsstatusdeteksjon og feildeteksjon av bryterutstyr

Som et nøkkelutstyr i strømforsyningssystemet er strømbryterutstyr mye brukt i overførings- og distribusjonsnettverk, med funksjoner for å bytte, kontrollere og beskytte elektrisk utstyr. Driftssikkerheten påvirker direkte strømforsyningskvaliteten og sikkerhetsfaktoren til strømforsyningssystemet. Med den raske utviklingen av Kinas økonomi har stabiliteten og påliteligheten til kraftsystemet blitt viktige standarder for å måle moderniseringsprosessen og livskvaliteten i byer, noe som gir nye utfordringer for sikkerheten og påliteligheten til elektrisk utstyr som strømbryterutstyr. Den interne isolasjonsstrukturen til bryterutstyret er mangfoldig, og det faktiske driftsmiljøet er komplekst (høy temperatur, støv, fuktighet, etc.). I tillegg kan mulig produksjonskvalitet og prosessfeil ha uheldige endringer i den langsiktige driftsprosessen, noe som fører til delvis utladning (PD) under påvirkning av det elektriske feltet. Den videre utviklingen av byrået har forverret aldring av isolasjonen, noe som kan føre til feil på elektrisk utstyr i alvorlige tilfeller, noe som påvirker sikker og stabil drift av strømforsyningssystemet. Forskning har funnet ut at driftsfeil forårsaket av isolasjonsproblemer er en av hovedårsakene til koblingsulykker.

For tiden er delvis utladningsinspeksjon av kraftutstyr et viktig middel for å evaluere isolasjonsstatusen til bryterutstyr, som spiller en nøkkelrolle for å sikre sikker og stabil drift av bryterutstyr, og har blitt fremmet av nettselskaper. I henhold til de forskjellige inspeksjonsprinsippene og signalinnsamlingen, inkluderer høyspentbryteren hovedsakelig: ultrahøyfrekvent (UHF) delvis utladningsinspeksjon, transient spenning (TEV) lokal inspeksjon, ultralyd (AE) delvis utladningsinspeksjon og felles inspeksjon av ovennevnte teknologier. Med forslaget om "Three Types and Two Networks"-strategien til State Grid Corporation of China, fortsetter strømforsyningssystemet å utvikle seg mot automatisering og intelligens. Det er av stor betydning å inspisere og evaluere isolasjonsstatusen til kraftutstyr gjennom avansert sensorteknologi, måleteknologi, nettverksteknologi og kommunikasjonsteknologi for feildeteksjon av koblingsanlegg.

Denne artikkelen introduserer først de viktigste isolasjonsproblemene til bryterutstyr og forskjellige typer delvis utladning, diskuterer deretter forskjellige teknologier for deteksjon av delvis utladning, og ser frem til utviklingstrenden for deteksjon av isolasjonstilstand og feildeteksjon av strømbryterutstyr i den nye situasjonen

1. Evaluering av isolasjonsstatus for bryteranlegg

I følge ufullstendig statistikk er 37,2 prosent av koblingsanleggsfeil forårsaket av isolasjonsproblemer i koblingsanlegget, noe som indikerer at isolasjonsfeil i koblingsanlegget er hovedårsaken til koblingsanleggsfeil. Under drift av bryterutstyret kan personells feilbetjening, bryterhandlinger og lynnedslag alle forårsake for høy spenning. Mekanisk skade på isolasjonsutstyr i produksjonsprosesser, installasjonsprosesser, drift og vedlikehold er en viktig årsak til isolasjonsfeil. I dreneringssystemet til bryteranlegget, når den ledende kretsen kommer i kontakt med oksidasjon, løs kontakt eller overbelastning, kan det føre til dårlig kontakt, økt kretsmotstand, strømføringsfeil, høy kontakttemperatur og økt miljøtemperatur, noe som fører til termisk isolasjon. aldring. Miljøfaktorer som støvforurensning og luftfuktighet kan også føre til kjemisk aldring av isolasjonsmediet, noe som fører til feil på bryterutstyr. Derfor er de kombinerte effektene av elektrisk stress, mekanisk stress, termisk aldring og kjemisk aldring hovedårsakene til negative endringer i isolasjonsmaterialer. Evaluering av isolasjonsstatus til bryteranlegg er et viktig teknisk middel for rettidig vedlikehold, utskifting og forebygging av isolasjonsfeil. Vurderingen av isolasjonsstatusen til bryteranlegget tar i hovedsak delvis utladning og driftsmiljøet (inkludert temperatur, lufttrykk, fuktighet etc.) som deteksjonsmål, Delvis utladning er hovedårsaken til isolasjonsproblemer. Derfor fokuserer denne artikkelen på metoden for deteksjon av delvis utladning for bryterutstyr.

Inkubasjonstiden for isolasjonsfeil kan føre til utslippsfenomener. Det er fire hovedtyper av bryterutstyr: intern utladning forårsaket av indre defekter i isolasjonsmediet, slik som magnetisk tetthet og urenheter introdusert i isolasjonsmediet; Spissbueutladning forårsaket av grader på metalloverflater utsatt for luft; Utslipp langs linjen forårsaket av forurensninger på overflaten av isolasjonsmediet; Strukturelle designfeil forårsaket av strukturelle defekter under drift, flytende potensiell utslipp forårsaket av dårlig transport og kontakt. De skjematiske diagrammene for ulike typer utslipp er vist i figur 1. Spektrene til ulike typer partiell utladningsfaseanalyse (PRPD) er vist i figur 2. PRPD-spektrene til ulike utslippstyper har ulike egenskaper og kan brukes som en viktig grunnlag for mønstergjenkjenning basert på forskjellene i utladningsfase og amplitudeverdier.

Lokale direkte og åpenbare fenomener resulterer i bevegelse av ladninger mellom elektrodene. De viktigste manifestasjonene er: ① endringer i ladede partikler på utslippsstedet. Ved delvis utladning vil ladede partikler raskt overføres fra ladet legeme til ikke-ladet legeme (som bryterutstyr), og generere høyfrekvent strøm på det ikke-ladede legemet. ② Utsende høyfrekvente elektromagnetiske bølgesignaler. I følge Maxwells elektromagnetiske feltteori vil delvis utladning produsere et elektrisk felt i endring, og det skiftende elektriske feltet vil eksitere magnetfeltet, slik at det vekslende elektriske feltet og magnetfeltet vil begeistre hverandre og forplante seg utover for å generere elektromagnetiske bølger. I løpet av kort tid vil utladningspulsen generere høyfrekvente elektromagnetiske bølger og stråle utover. Basert på de to ovennevnte prinsippene, må forekomsten av delvis utladning ledsages av generering av strøm og elektromagnetiske bølger. Faktisk er delvis utladning ledsaget av ultralyd, gassprodukter, lys og varme. I henhold til disse fysiske endringene knyttet til delvis utladning, kan deteksjonsmetodene deles inn i elektrisk målemetode og ikke-elektrisk målemetode.

Isolasjonsstatusdeteksjon og feildeteksjon av strømbryterutstyr er delt inn i offline-deteksjon og live-deteksjon i henhold til deteksjonsstatusen. Offline-deteksjon har fordelen med lav bakgrunnsinterferens, men på grunn av behovet for vedlikehold av strømbrudd, høye kostnader og lang tidsforbruk, erstattes den gradvis av live-deteksjon. Live deteksjon kan deles inn i vanlig deteksjon og online overvåking. Regelmessige inspeksjoner er avhengige av instrumenter for å kontrollere driftsstatusen til strømutstyr under drift, for å identifisere skjulte feil under drift av utstyr. Online overvåking innebærer vanligvis å plassere sensorene til overvåkingsutstyret inne i eller på overflaten av det testede utstyret i lang tid for å overvåke driftsstatusen til utstyret i sanntid. Regelmessig testing og online overvåking har fordelene med kontinuerlig strømforsyning for det testede utstyret, og deteksjonsforholdene er helt i samsvar med driftsforholdene. Online overvåking har muligheten til å overvåke og analysere gjeldende isolasjonsstatus til bryteranlegg i sanntid, inkludert evnen til å identifisere tidlige tegn på feil og forutsi dem, og for å gi høyere respons og nøyaktighet på interferens som har oppstått. Det har blitt utviklingsretningen for gjeldende tilstandsdeteksjon og feildeteksjon.

2. teknologi for deteksjon av delvis utladning

Deteksjonsmetoden for partiell utladning er basert på ulike fysiske endringer dannet ved partiell utladning, og styrken til partiell utladning uttrykkes ved å måle de fysiske mengdene som dannes av ulike fenomener. Isolasjonsstatusdeteksjonsmetodene til bryterutstyr inkluderer hovedsakelig ultrahøyfrekvent (UHF) deteksjonsmetode, transient spenning (TEV) deteksjonsmetode, ultralyd (AE) deteksjonsmetode, infrarød deteksjonsmetode og kjemisk deteksjonsmetode. Blant dem ultrahøy frekvens. (UHF) deteksjonsmetode, transient spenning (TEV) deteksjonsmetode og ultralyd (AE) deteksjonsmetode brukes hovedsakelig for partiell utladningsdeteksjon i bryteranlegget.

2.1 Ultra High Frequency (UHF) deteksjonsmetode

Ultra high frequency (UHF) deteksjonsmetode er en deteksjonsmetode for å samle inn, analysere og bedømme det lokale elektromagnetiske bølgesignalet med en frekvens på 500~1500mHz [5]. UHF elektromagnetisk bølge mottar stråling gjennom UHF-sensor (også kalt kobler), som kan konvertere elektromagnetisk bølgesignal til spenningssignal for å realisere delvis utladningsdeteksjon. UHF-sensorer er delt inn i innebygde sensorer og eksterne sensorer. UHF-deteksjonsmetoden har egenskapene til høy deteksjonssignalfrekvens og få eksterne interferenssignaler, noe som i stor grad kan forbedre den delvise utladningsdeteksjonsevnen til elektrisk utstyr. Spesielt med utviklingen av online overvåking har UHF god anti-interferens, pålitelighet og følsomhet. Den delvise utladingsdeteksjonen av UHF-deteksjonsmetoden er vist i figur 3. Forskning fra ulike land har vist at ultrahøyfrekvensmetoden har gode muligheter for online overvåking av høyspentanlegg.

2.2 Ultralyd (AE) testmetode

Ultralyd, som lydbølger, er forplantningsformen for mekanisk vibrasjon av objekter. Delvis utladning er en rask frigjøring eller overføring av ladninger. Når partiell utladning oppstår, er den lokale elektriske feltspenningen, mekanisk stress og partikkelkraft ubalansert, og deretter genereres ultralydsignalet. Ultralydsignaler er vanligvis ledsaget av ultralydbølger med frekvenser høyere enn 20kHz, som forplanter seg til omgivelsene gjennom forskjellige medier. Ultralydsensoren er installert inne i skapet og påvirkes hovedsakelig av miljøstøy og vibrasjonssignaler. Ultralydsensoren installert på overflaten av bryterutstyret har lav støy, men dempningen av ultralydbølger når de forplanter seg over metaller er betydelig. Derfor blir ultralydsignalet hovedsakelig overført gjennom gapet mellom bryterskallet. Inspeksjonseffekten til ultralydsensoren installert i gapet mellom bryterutstyret er god. Ultralydsensorer bruker piezoelektriske krystaller som akustiske elektriske konverteringskomponenter for å konvertere ultralydsignaler til elektriske signaler. Etter ytterligere forsterkning og signalbehandling blir de overført til innsamlingssystemet for analyse, for å oppnå hensikten med å plassere i inspeksjonsbyrået. En typisk ekstern berøringsfri ultralydsensor utviklet og produsert av et bestemt kraftutstyrsselskap i Tianjin, som vist i figur 4, tar i bruk en selvadsorpsjonsdesign, som er enkel å installere i gapet mellom koblingsutstyrets skall og ikke påvirker driften. og strukturen til det originale koblingsanlegget. Senterfrekvensen er 40 kHz og har blitt mye brukt i lokale online overvåkingssystemer for strømbrytere.

2.3 Earth Wave (TEV) deteksjonsmetode

Teorien for transient jordspenning (TEV) ble foreslått av Dr. John Reves i 1974. Som en klassisk metode for deteksjon av delvis utladning for bryterutstyr, har TEV-deteksjonsmetoden blitt utviklet og støttet. I følge Maxwells teori, når elektromagnetiske bølger forplanter seg i rommet og møter en leder, vil lederen generere en indusert strøm med samme frekvens som den elektromagnetiske bølgen som stimulerer den. Den elektromagnetiske bølgen generert av delvis utladningspuls er vanligvis tusenvis av HZ til titalls megahertz, så den elektromagnetiske bølgen inne i bryterskapet overføres til den indre overflaten av bryterskapet, og kort pulsstrøm induseres på metalloverflaten nær utladningen punkt. Påvirket av "hudeffekten", forplanter pulsstrømmen seg først innenfor det indre laget av metallskjoldet. Hvis metallskallet fortsetter å skjerme, vil det ikke kunne oppdage eksterne signaler. Imidlertid vil det i virkeligheten være diskontinuerlige hull i isolasjonspakningen, boksskjøtene, terminalene og andre posisjoner av bryterutstyrets metallskal. Høyfrekvente pulsstrømsignaler kan overføres til overflaten av bryterutstyret gjennom disse gapene, og genererer midlertidig spenning, kalt midlertidig jordspenning (TEV), Dette signalet kan måles på overflaten av bryterskapet gjennom en spesiell koblingskapasitanssensor, og det kan bedømmes at det ikke er noen delvis utladning og utladningsintensitet i koblingsskapet gjennom dette signalet. Inspeksjonsprinsippene for ultralyd og TEV-metoder er vist i figur 5.

Tatt i betraktning strukturen til bryteranlegget og rollen til miljøet på installasjonsstedet, samt testingen på stedet utført av testpersonell, ble det funnet at isolasjonsstatusen til strømbryteren var i god stand. Den kombinerte deteksjonsmetoden for lyd og elektrisitet kan bedre gjenspeile arbeidstilstanden. Teknologien for deteksjon av delvis utladning og produktene til EATechnology har blitt brukt på strømforsyningsselskaper og kraftbedrifter i mer enn 40 land rundt om i verden, og har tatt ledelsen i å skape teknologien for deteksjon av delvis utladning for TEV-bryterutstyr, og produsere og utvikle multifunksjonsutstyret. håndholdt delvis utladningsdetektor UltraTEVPlus (UTP1), som er et håndholdt kvantitativt verktøy for daglig inspeksjon av delvis utladning.

I Kina, selv om relatert forskning startet relativt sent, har det fortsatt blitt gjort betydelige fremskritt. For tiden dukker det også opp lignende produkter for deteksjon av delvis utladning som PEV-100 fra Tianjin Xuezi Power Equipment Technology Co., Ltd., Det er et håndholdt utstyr for deteksjon av delvis utladning basert på ultralyd og TEV, med innebygd ikke -kontakt ultralydsensorer og TEV-sensorer for å oppdage isolasjonsstatus i bryterskapet, vise amplitude, frekvens, alvorlighetsindeks og andre parametere for delvis utladning, og ha feilvarslingsfunksjon og informasjon

PRODUKTFOTOEKSEMPEL

Dette produktet er vanligvis tilpasset.
Vi er en produsent og har en profesjonell teknisk avdeling som kan designe og levere løsninger etter kundens behov.
Ta kontakt med vårt salgspersonell for å få designtegninger

Her er våre kundeeksempler for din referanse

HVIS DU TRENGER FLERE DETALJER, TA KONTAKT OSS