Часткові розряди 1

Матеріал з Вікіпедії - вільної енциклопедії

Часткові розряди виникають в пустотах у твердій ізоляції (паперовій або поліетиленовою), в багатошарових системах електродів / провідників, що мають кілька шарів твердої ізоляції, а також в бульбашках газу (в разі рідкої ізоляції) або навколо електродів в газі (коронний розряд) і в більшості випадків є повітряні або масляні проміжки в ізоляції.

Інформація про часткові розрядах з'явилася після створення високовольтного обладнання, орієнтовно в 1930-х роках. На перших етапах не було необхідності усунення та вивчення утворилися в ізоляції ЧР, так як напруги були відносно малі і самоізоляція мала достатній запас міцності. Необхідність усунення (або зниження інтенсивності) ЧР з'явилася з початком експлуатації електричних машин і кабелів. Електрична ізоляція двигунів, генераторів, трансформаторів і кабелів виявилася найбільш схильна до дії ЧР, це обумовлено двома факторами: особливістю будови ізоляції і впливом на неї підвищених напруженостей електричного поля при зменшенні габаритних розмірів обладнання

ЧР зазвичай не приводять до швидкого пробою ізоляційних проміжків, процес розвитку ЧР досить повільний і залежить від інтенсивності часткового розряду. Практично в будь-якому високовольтному обладнанні в робочих режимах існують ЧР, проте їх руйнує здатність може бути різна. У зв'язку з цим при малої інтенсивності ЧР електроізоляційні системи обладнання зберігають свої функції протягом експлуатаційного ресурсу. При великій інтенсивності відбувається руйнування ізоляції на увазі розростання малих повітряних або масляних проміжків, якими є ЧР, згодом цей процес призводить до пробою і висновку устаткування з роботи до закінчення терміну експлуатації.

Загальновизнано, що ЧР в ізоляції утворюються в результаті внесення повітряних (газових) включень або провідних частинок при порушенні технологічного процесу виготовлення обладнання або при його експлуатації. Найбільш вразливе до утворення ЧР обладнання з паперово-масляною ізоляцією

Поява ЧР супроводжується наступними фізичними явищами:

  • протікання імпульсного струму в штучно створюваних ланцюгах, де є об'єкти з ЧР;
  • електромагнітне випромінювання в навколишній простір;
  • ударні хвилі;
  • розкладання діелектрика на молекулярні групи в зоні дії ЧР;
  • світлове випромінювання в навколишній простір;
  • нагрів локальних обсягів ізоляції з ЧР.

Застосування часткових розрядів в енергетиці

Часткові розряди небезпечні тим, що призводять до поступового руйнування ізоляції і виникнення електричного пробою. З іншого боку, вимір часткових розрядів дозволяє сьогодні енергетичним компаніям завчасно визначати місця майбутніх пошкоджень в енергоустаткуванні, своєчасно проводити ремонт і уникати серйозних аварій в роботі станційного і мережевого устаткування.

Сьогодні відомі такі методи виявлення ЧР як:

  • електричний;
  • електромагнітний, або дистанційний, СВЧ-метод;
  • акустичний;
  • хімічний;
  • оптичний, або оптоелектронний;
  • термічний.

Основними з них є перші три.

Електричний метод вимагає контакту вимірювальних приладів з об'єктом вимірювання, що робить його не самим простим і зручним. Але саме при такому методі знімається найбільшу кількість характеристик ЧР, що дозволяють всебічно вивчити ЧР, в зв'язку з чим даний метод досить поширений. Так само через чутливості методу необхідне застосування комплексу заходів і спеціального обладнання для відбудови від наводяться перешкод. Більшість електричних методів не вимагають подачі на об'єкт вимірювання тиску, сильно перевершують номінальні робочі значення, тому вони є щадними для ізоляції електрообладнання. В даний час існує безліч виробників обладнання, в якому застосовується даний метод, основними є: ЗHVPD. OMICRON, SebaKMT (компанія поставляє обладнання HVPD під своєю торговою маркою), Qualitrol (обладнання Iris Power Engineering Inc.) і Techimp.

Електромагнітний, або дистанційний. СВЧ-метод дозволяє виявити ЧР за допомогою спрямованого приймального СВЧ антенного пристрою. Цей метод не вимагає контакту з об'єктом вимірювання. Застосування даного обладнання не залежить від класу напруги, що є плюсом даного методу. Недоліками ж є відсутність кількісної оцінки безлічі характеристик ЧР, а також вплив на електромагнітне випромінювання інших приладів. Єдиним на даний момент приладом, який здатний виробляти якісні виміри СВЧ-методом без відключення лінії від мережі є прилад PRY-Cam компанії Prysmian Electronics.

Акустичний метод реєстрації ЧР розроблявся з метою виявлення джерела ЧР в обладнанні, наприклад, в силових і вимірювальних трансформаторах, елегазові обладнанні. Удавана простота методу не виключає великих труднощів у визначенні місця виникнення ЧР. Для їх знаходження використовуються надчутливі мікрофони, які вловлюють звукові хвилі, розташовані в діапазоні частот вище порога чутності. Даний метод є дистанційним і дозволяє розташовувати датчики і сенсори в пристроях відкритої конструкції. наприклад осередках КРУ і шинопроводах. Недоліком методу є мала чутливість при реєстрації ЧР малої інтенсивності.

В даний час ведуться роботи по вдосконаленню електромагнітного і акустичного методів, щоб наблизити їх застосування до умов експлуатації. Вже зараз ці методи дозволяють виробляти обстеження з реєстрацією одержуваних значень протягом тривалого періоду і відправкою їх оператору по мережах зв'язку, таким як інтернет.

Перші повідомлення у вітчизняній літературі про результати застосування електричного методу вимірювання ЧР з'явилися в 1937 р Найінтенсивніше почали досліджувати ЧР в ізоляції в кінці 1950-х - початку 1960-х. У той час найпоширенішими видами досліджуваного обладнання були генератори і електричні двигуни. Незважаючи на відносно не високі напруги, 6-11 кВ, напруженість електричного поля в ізоляції електричних машин, що обертаються виявилася достатньою для утворення коронних розрядів і ЧР. Вперше з руйнівною дією ЧР у великій групі обладнання надвисокої напруги зіткнулися в кінці 1950-х років при експлуатації трансформаторів 400 кВ і в подальшому - 500 кВ.

Починаючи з 80-х років стратегія діагностування обладнання в Європі і Америці поступово змінювалася: здійснювався перехід від концепції регламентних випробувань до концепції випробування з оцінки технічного стану обладнання. З практики відомо, що позитивні результати випробувань устаткування підвищеною напругою, які регламентовані вУкаіни в даний час, зовсім не гарантують безаварійну роботу випробуваного обладнання протягом певного терміну часу. При цьому в процесі випробування ізоляція обладнання значно погіршується через подачу напруги в 4-6 разів перевищують номінальні значення. Діагностичні ж методи по реєстрації ЧР дозволяють давати найбільш точну оцінку залишкового ресурсу обладнання при цьому практично не впливаючи на його ізоляцію, через подання набагато більш низьких напруг, в ряді випадків близьких або рівних номінального значення. Одночасно вирішувалося завдання побудови системи діагностування в автоматизованому режимі моніторингу параметрів обладнання під робочою напругою. У зв'язку з тим, що електроізоляційна система високовольтного обладнання в основному визначає його експлуатаційну надійність, ретельному діагностування системи приділяють особливу увагу. При цьому особлива роль відводиться методу реєстрації ЧР, як найбільш ефективному у виявленні локальних дефектів. По суті, згаданий метод є єдиним, що дозволяє протягом процесу руйнування ізоляції виявити розвиваються локальні дефекти.

Широке застосування методів реєстрації ЧР стримується через складність методики вимірювання, дорожнечі обладнання та малої кількості фахівців, які вміють працювати на даному устаткуванні.

Вимірювання часткового розряду проводиться в піко-кулонах (пКл).

Напишіть відгук про статтю "Часткові розряди"

  • [Www.hvpd.ru/article.htm Вимірювання та діагностика часткових розрядів: статті та рекомендації для інженерів], www.hvpd.ru

рекомендована література

Уривок, що характеризує Часткові розряди

Кутузов, що не дивлячись на Вольцогена, наказав написати цей наказ, який, досить грунтовно, для уникнення особистої відповідальності, бажав мати колишній головнокомандувач.
І по невизначеної, таємничої зв'язку, що підтримує у всій армії одне і те ж настрій, зване духом армії і становить головний нерв війни, слова Кутузова, його наказ до бою на завтрашній день, передалися одночасно в усі кінці війська.
Далеко не самі слова, не самий наказ передавалися в останній ланцюга зв'язку з цим. Навіть нічого не було схожого в тих оповіданнях, які передавали один одному на різних кінцях армії, на те, що сказав Кутузов; але сенс його слів повідомив всюди, тому що те, що сказав Кутузов, випливало не з хитрих міркувань, а з почуття, яке лежало в душі головнокомандувача, так само як і в душі кожної української людини.
І дізнавшись те, що назавтра ми атакуємо ворога, з вищих сфер армії почувши підтвердження того, чому вони хотіли вірити, змучені, що коливаються люди втішалися і підбадьорювали.