Методы обнаружения частичных разрядов

Импульс тока частичного разряда приводит к кратковременному снижению напряжения на изоляции и к появлению импульса тока во внешней цепи.

Поэтому наличие частичных разрядов в изоляции может определяться 3 способами:

1. Путём измерения напряжения на изоляции

2. Измерением тока во внешней цепи

3. Измерением интенсивности электромагнитных волн, излучаемых частичными разрядами во внешнее пространство

Приборы, предназначенные для измерения колебаний напряжения или тока во внешней цепи включаются непосредственно в испытательную схему и называются индикаторами частичных разрядов (ИЧР).

Особенности:

· В силу малости невелика и амплитуда тока во внешней цепи, что сильно затрудняет измерение этих величин. Однако частотный спектр импульсов тока частичного разряда лежит в области высоких частот. Поэтому для индикации частичных разрядов в изоляции применяются схемы, обладающие избирательной чувствительностью к высоким частотам.

Схема, реагирующая на изменение напряжения:

ИО – испытательный образец

Первичное U – 220-380 кВ, вторичное – десятки кВ

ЭО – эл. осциллограф

На высоких частотах ёмкость представляет собой маленькое сопротивление.

Схема, реагирующая на колебания токов:

Реагирует на изменение тока в цепи при наличии частичных разрядов (экономим на ёмкости С)

В приведённых схемах регулируются не сами частичные разряды, а вторичные процессы, связанные с ними (колебания напряжения или тока).

Составной частью каждого индикатора частичных разрядов является полосовой усилитель Y, реагирующий на колебания напряжения в определённой полосе частот.

Для того, чтобы определить наличие частичных разрядов при эксплуатации без отключения оборудования, вместо ИЧР применяют высокочастотные дефектоскопы, которые непосредственно не подключаются к испытуемому объекту (ИЛ).

Функциональная схема ВЧ дефектоскопа:

Щ – индуктивный датчик (щуп) в виде рамки или катушки

– нет электрической связи между изоляцией и прибором улавливания колебаний.

Ток, проходящий через объект (изоляцию), наводит в рамке щупа ЭДС, которая усиливается и измеряется ЭО.

Так как ЭДС наводится током, вызвавшим частичный разряд, усилитель должен иметь более широкую полосу пропускания чем в первых 2-х схемах, порядка 2-10 МГц.

Основное затруднение при применении высокочастотного дефектоскопа связано с наличием помех, искажающих результаты испытаний.

Основным источником помех является коронный разряд в воздухе на проводах ошиновки или арматуры изоляции.

Коронный разряд наводит в рамке дефектоскопа сигналы, которые трудно отличить от сигналов, создаваемых частотными разрядами. Поэтому высокочастотные дефектоскопы можно применять только в тех случаях, когда заранее известно, что уровень коронных помех невелик.

Значительные помехи создаёт также искрение на коллекторах, работающих поблизости вращающихся машин, а также работающих устройств, связанных с обрывом дуги между контактами.

Вторая трудность заключается в том, что метод фиксирует не наличие дефекта, а наличие в нём частичных разрядов. Например трещина в фарфоре подвесного изолятора является источников интенсивных частичных разрядов, однако при попадании в эту трещину влаги частичные разряды исчезают, а дефект остаётся.

В органической изоляции после длительного существования частичных разрядов стенки включения постепенно обугливаются и становятся проводящими, что приводит к прекращению частичных разрядов, хотя дефект изоляции стал ещё более серьезным.

Вывод: метод частичных разрядов способен обнаруживать дефекты только на определённой стадии развития и может использоваться лишь в комбинации с другими методами профилактических испытаний.