Каковы распространённые методы обнаружения для детекторов частичных разрядов
1. Ультразвуковой контроль
Ультразвуковой датчик, закреплённый на стенке расширительного бака трансформатора, может принимать ультразвуковые волны, генерируемые частичными разрядами внутри трансформатора, и тем самым обнаруживать величину и местоположение частичных разрядов. В настоящее время используемый для обнаружения ультразвуковой датчик обладает слабой устойчивостью к электромагнитным помехам и низкой чувствительностью, что повышает трудность обнаружения. В последние годы благодаря повышению эффективности акустоэлектрических преобразовательных элементов и развитию технологий электронного усиления чувствительность ультразвукового обнаружения значительно возросла, поэтому перспективы разработки и применения данного метода весьма многообещающи.
2. Фотометрия
Он осуществляется с использованием светового излучения, генерируемого частичными разрядами. В трансформаторном масле длина волны света, испускаемого различными разрядами, различна. После фотоэлектрического преобразования идентификация частичных разрядов может быть реализована путём обнаружения характеристик фототока. Хотя в лабораторных условиях при использовании фотометрии достигнут значительный прогресс в анализе характеристик частичных разрядов и механизмов деградации изоляции, оборудование для фотометрии является сложным и дорогостоящим, его чувствительность низка, а исследуемое вещество должно быть прозрачным для света. Поэтому его невозможно широко применять на практике.
3. Химический метод обнаружения
При возникновении частичного разряда в трансформаторе различные изоляционные материалы разлагаются и разрушаются, при этом образуются новые продукты. Определяя состав и концентрацию этих продуктов, можно оценить состояние частичного разряда. В настоящее время данный метод широко применяется для онлайн-диагностики неисправностей трансформаторов. Тип неисправности различен, степень неисправности также различна, а состав и концентрация газов тоже отличаются. На основе этого может быть создана система распознавания образов, способная автоматически распознавать неисправности. Однако до сих пор единый стандарт оценки отсутствует. Данный метод обладает повышенной чувствительностью к выявлению скрытых неисправностей на ранней стадии, однако он не способен отражать внезапные неисправности.
4. Метод импульсного тока
Метод импульсного тока заключается в определении фактического значения разряда путем измерения импеданса и регистрации импульсного тока, вызванного частичным разрядом в заземляющем проводе фарфоровой покрышки трансформатора, заземляющем проводе корпуса, заземляющем проводе магнитопровода и обмотке. Это самый ранний исследовательский метод и наиболее широко применяемый метод обнаружения.
5. Метод обнаружения радиочастот
Он измеряет сигнал от нейтральной точки трансформатора. Частота измеряемого сигнала может достигать 30 МГц, что значительно повышает частоту измерения частичных разрядов. В то же время система испытаний легко устанавливается, испытательное оборудование не изменяет режим работы электрической системы, сумма сигналов частичных разрядов трёх фаз не может быть различена, а сигналы подвержены внешним помехам. Однако с развитием цифровых методов фильтрации радиочастотный метод обнаружения получил широкое применение при онлайн-контроле частичных разрядов.
6. Обнаружение частичных разрядов в УВЧ-диапазоне
Из-за недостатков традиционных методов обнаружения появился новый метод — обнаружение сверхвысокой частоты (СВЧ). СВЧ-электрический сигнал, генерируемый частичными разрядами в трансформаторе, позволяет обнаруживать и локализовать частичные разряды в изоляции силового трансформатора, а также обеспечивает устойчивость к помехам. Основные преимущества использования СВЧ-метода для обнаружения частичных разрядов в трансформаторах следующие: во-первых, энергия импульсов частичных разрядов практически пропорциональна ширине полосы частот; при условии, что на чувствительность влияет лишь тепловой шум детектирующего элемента, обнаружение в сверхширокой полосе частот обеспечивает более высокую чувствительность; исследования показали, что на объектах эксплуатации трансформаторов частота электромагнитных помех, создаваемых фоновыми шумами и коронным разрядом в воздухе подстанции, как правило, очень низка. Широкополосный метод может эффективно подавлять такие помехи, а узкополосный метод позволяет отличать их от сигналов частичных разрядов. Таким образом, с помощью подходящего СВЧ-датчика можно измерить физическую природу и процессы частичных разрядов в реальной изоляции трансформатора.