Прегледи: 14 Аутор: Уредник сајта Време објаве: 17.05.2019. Порекло: Сајт
Детекција делимичног пражњења је важан метод за одржавање безбедног и стабилног рада електроенергетских система. У високонапонској опреми, делимично пражњење може бити рани знак оштећења изолације, старења материјала, површинске контаминације или скривених електричних кварова. Рано откривање ових сигнала помаже инжењерима да смање ризик од отказа и побољшају поузданост електроенергетског система.
Уобичајене методе детекције делимичног пражњења укључују електромагнетну детекцију и ултразвучну детекцију. Свака метода има своје предности. Електромагнетне методе могу детектовати електричне сигнале генерисане активношћу пражњења, док се ултразвучна детекција фокусира на акустичну енергију произведену када се делимично пражњење јавља унутар или око електричне опреме.
За ултразвучну детекцију делимичног пражњења, осетљивост сензора је један од најважнијих фактора перформанси. Ако коло ултразвучног сензора има ниску осетљивост или висок шум, слабе сигнале пражњења може бити тешко идентификовати. Да би се побољшале перформансе детекције, у дизајну кола могу се користити појачало ниске буке, такође познато као ЛНА, и технологија логаритамске детекције.
Делимично пражњење не изазива увек тренутни квар опреме, али може постепено оштетити изолациони материјал. Временом, то може довести до квара, непланираних искључивања, скупог одржавања и безбедносних ризика. За разводне апарате, трансформаторе, каблове и другу високонапонску опрему, редовна контрола делимичног пражњења је важан део превентивног одржавања.
Осетљиви систем детекције помаже тимовима за одржавање да пронађу ненормалну активност пражњења пре него што се она развије у озбиљан квар. Због тога се ултразвучни сензори и повезана кола за обраду сигнала широко проучавају и користе у инспекцији енергетске опреме.
Електромагнетна детекција и ултразвучна детекција су два корисна приступа за тестирање делимичног пражњења. Електромагнетне методе откривају електричне или радио-фреквентне сигнале изазване активношћу пражњења. Ултразвучне методе откривају звучне таласе настале брзим ослобађањем енергије делимичног пражњења.
| Метод детекције | Главни сигнал | Типична предност |
|---|---|---|
| Елецтромагнетиц Детецтион | Електрични или електромагнетни импулсни сигнали | Корисно за откривање активности пражњења кроз промене електричног сигнала. |
| Ултрасониц Детецтион | Акустични таласи настали пражњењем | Корисно за лоцирање извора пражњења и смањење ефеката електричних сметњи. |
Један изазов у ултразвучној детекцији делимичног пражњења је да сигнал пражњења може бити веома слаб. На сигнал могу утицати удаљеност, структура опреме, позадинска бука и осетљивост самог ултразвучног сензора. Ако предњи круг не може јасно да појача корисни сигнал, резултат детекције може бити нестабилан.
Да би се решио овај проблем, коло ултразвучног сензора треба да буде дизајнирано са ниским појачањем сигнала и ефикасном детекцијом сигнала. Коло високе осетљивости може побољшати способност хватања слабих ултразвучних сигнала генерисаних делимичним пражњењем.
Нискошумно појачало се користи за појачавање слабих ултразвучних сигнала док се шум кола одржава што је могуће нижим. У ултразвучном сензору са делимичним пражњењем, ЛНА се обично поставља близу предњег краја сензора тако да се корисни сигнал може ојачати пре даље обраде.
Дизајн ЛНА треба да узме у обзир појачање, пропусни опсег, улазну импеданцију, ниво буке и потрошњу енергије. За преносиве уређаје или уређаје за инспекцију на батерије, ниска потрошња енергије је такође важна јер ће сензор можда морати да ради дуге периоде провере на терену.
Технологија логаритамске детекције може помоћи у обради ултразвучних сигнала са широким динамичким опсегом. У тестирању делимичног пражњења, јачина сигнала може значајно да варира у зависности од интензитета пражњења, локације и околне структуре. Логаритамски детектор може компримовати овај широк опсег сигнала и олакшати систему мерење и упоређивање нивоа сигнала.
Комбиновањем појачивача ниске буке са логаритамском детекцијом, ултразвучно коло сензора може побољшати осетљивост, повећати стабилност мерења и подржати практичније апликације за инспекцију на терену.
Типично коло ултразвучног сензора делимичног пражњења укључује ултразвучни сензорски елемент, нискошумно појачало, филтерско коло, логаритамски детектор, коло за обраду излаза и модул за напајање. Циљ је ухватити слабе акустичне сигнале, смањити шум и обезбедити стабилан излаз за анализу.
| модула кола | Функција |
|---|---|
| Ултрасониц Сенсор | Прима акустичне сигнале генерисане делимичним пражњењем. |
| Нискошумно појачало | Појачава слабе сигнале док смањује додатни шум. |
| Филтер Цирцуит | Смањује нежељене компоненте фреквенције и позадинске сметње. |
| Логаритхмиц Детецтор | Конвертује јачину сигнала у излазни опсег који је лакши за управљање. |
| Напајање из батерије | Подржава преносиву теренску инспекцију и практично одржавање. |
Након што је коло ултразвучног сензора дизајнирано, потребно је тестирање перформанси. Кључне ставке теста укључују осетљивост, појачање, ниво буке, стабилност детекције и потрошњу енергије. Ови резултати помажу да се утврди да ли сензор може детектовати слабе сигнале делимичног пражњења у практичним условима инспекције.
Ултразвучни сензор високе осетљивости са одговарајућим појачањем може побољшати поузданост детекције делимичног пражњења. Када се коло напаја батеријом, може се погодније користити и за преносиву инспекцију енергетске опреме.
Ултразвучни сензори делимичног пражњења могу се користити у инспекцији расклопних уређаја, трансформатора, кабловске опреме и друге електричне опреме. Посебно су корисни када тимовима за одржавање треба неинвазивни метод детекције за идентификацију могућих проблема са изолацијом.
За одржавање електроенергетског система, комбиновање ултразвучне детекције са другим методама тестирања делимичног пражњења може пружити потпуније разумевање стања опреме. Ово помаже у побољшању дијагнозе кварова и подржава одржавање засновано на стању.
Детекција делимичног пражњења је метода која се користи за идентификацију малих електричних пражњења унутар или око изолационих система. Помаже у откривању раних недостатака изолације у високонапонској електричној опреми.
Ултразвучни сензори могу детектовати акустичне таласе произведене активношћу пражњења. Они су корисни за неинвазивну инспекцију и могу помоћи у лоцирању извора пражњења у електричној опреми.
ЛНА, или појачивач ниске буке, појачава слабе ултразвучне сигнале док додаје што је могуће мање шума. Ово побољшава осетљивост кола за детекцију.
Логаритамска детекција помаже у процесуирању сигнала са широким динамичким опсегом. Олакшава мерење и упоређивање јачине ултразвучног сигнала са различитих нивоа пражњења.
Да. Добро дизајнирано коло ултразвучног сензора може да користи батерију, што је корисно за преносне алате за инспекцију и апликације за одржавање на терену.
Ултразвучна детекција делимичног пражњења може се користити за разводне уређаје, трансформаторе, кабловску опрему и другу високонапонску електричну опрему где треба да се прати стање изолације.
