Частичные разряды в твердой изоляции (стр. 2 из 2)
4. Характеристики частичных разрядов, используемые при диагностике
Причиной возросшего применения метода регистрации частичных разрядов (ЧР) при диагностике электрической изоляции высоковольтного оборудования в условиях его эксплуатации явилась его высокая эффективность. Во – первых, применение этого метода, обладающего высокой чувствительностью, позволяет выявлять образование ЧР в дефектных местах на ранних стадиях. Во – вторых, характеристики ЧР позволяют производить многостороннюю оценку свойств дефектов и характера процесса ЧР. В – третьих, метод позволяет определять как интегральные свойства характеристик ЧР, представляющих собой множество разрядов, так и свойства единичных разрядов. В – четвертых, метод позволяет безынерционно отражать явления разрядов в изоляции.
Среди параметров изоляции, определяемых множеством различных методов, характеристики ЧР несут наибольшую информацию об опасности дефектов. Строго говоря, для описания всех характеристик ЧР достаточно знать значения кажущегося заряда и его фазу, то есть временное положение измеренного заряда в периоде воздействующего напряжения. Остальные характеристики, за исключением Ui и Ue, определяются расчетным путем.
Процесс ЧР имеет несколько стадий: начальные процессы ЧР, приводящие практически к восстановлению свойств изоляции, т. е. обратимый процесс деструкции изоляции; неустойчивый процесс ЧР, при котором наблюдаются явления временного затухания ЧР; устойчивый процесс ЧР, приводящий к прогрессирующей деструкции изоляции.
В практике контроля качества изоляции изготавливаемого высоковольтного оборудования принята преимущественно одна характеристика ЧР - кажущийся заряд q импульса ЧР.
Известно, что кажущийся заряд q, регистрируемый схемой регистрации, является частью полного заряда qв, нейтрализуемого при ЧР во включении.
Если представить схему замещения изоляции образца с источником ЧР, включенного в схему регистрации, рис. 5, то нетрудно установить, что регистрируемый заряд q зависит от параметров элементов схемы регистрации и емкости изоляции образца.
Рис.5 Схема замещения изоляции образца с ЧР.
С1, С2 – емкости столбов изоляции между проводящими поверхностями включения и электродами образца; СД – емкость изоляции образца; СС – соединительный конденсатор; ZИ - измерительный элемент; СП – паразитная емкость.
Схему замещения изоляции с ЧР можно представить более полно, рис. 6, представив в процессе разряда зарядовые пятна на стенках включения в виде проводящих дисков (с учетом ряда допущений).
Рис. 6 Схема замещения изоляции образца с учетом краевого эффекта зарядовых пятен ЧР.
С10, С20 – емкости столбов изоляции между проводящими поверхностями включения и электродами образца; С1К, С2К – краевая емкость столбов изоляции; СВК – краевая емкость включения.
Расчет зависимости емкости включения С∑1 или С∑2 (где С∑1 = С10 + С1К; С∑2 = С20 + С2К) относительно электрода от расстояния до электродов Н′ или Н″ показывает, что при расстояниях, значительно превышающих размеры включения, рис. 7, емкость С∑1 или С∑2 изменяется несущественно.
Рис. 7 Геометрические параметры включения и его расположение относительно электрода.
Заключение
Для диагностики состояния изоляции электротехнического оборудования по частичным разрядам является эффективным электрический индукционный метод регистрации ЧР с помощью датчика в виде высокочастотного трансформатора тока с обработкой данных на персональном компьютере.
Показано, что наиболее оптимальным диагностическим параметром частичных разрядов является мощность ЧР. Установлен характер изменения интенсивности ЧР в зависимости от стадии старения изоляции с использованием метода ускоренного термического старения.
Показано, что система диагностики по частичным разрядам с использованием комплекса характеристик ЧР, получаемых разработанным программным обеспечением, является эффективной как для оценки текущего ссостояния изоляции, так и для прогнозирования ее остаточного ресурса.
Список используемой литературы
1) Электрооборудование и электроустановки. Методы измерения характеристик частичных разрядов. ГОСТ 20074-83.
2) Беннинг П. «Электрическая прочность изоляционных материалов и конструкций.
Электронные ресурсы:
1) www.hw-nsk.ru
2) www.datos.com