آشکارساز تخلیه جزئی - راهنمای کامل

• ایده اصلی: یک آشکارساز تخلیه جزئی، تخلیه های ریز عایق را مدت ها قبل از خرابی ضبط می کند, فعال کردن زودهنگام, نگهداری مبتنی بر داده.
• آنچه را شامل می شود: حسگرهای UHF/TEV/آکوستیک/التراسونیک/اپتیکال, جمع آوری داده ها با سرعت بالا, رد نویز, تجزیه و تحلیل الگو, و منطق آلارم.
• چرا مهم است: قطعی های غیرمنتظره را کاهش می دهد, از آسیب به دارایی جلوگیری می کند, و عمر عایق را در ترانسفورماتورها افزایش می دهد, تابلو برق, GIS, کابل, و کانال های اتوبوس.

فهرست مطالب

1. 1. آشکارساز تخلیه جزئی چیست؟
2. 2. چرا تشخیص تخلیه جزئی اهمیت دارد؟
3. 3. اصل تشخیص تخلیه جزئی
4. 4. اجزای اصلی یک سیستم آشکارساز PD
5. 5. انواع آشکارسازهای PD (آفلاین, آنلاین, قابل حمل)
6. 6. سنسورهای UHF و TEV در تشخیص PD
7. 7. تشخیص PD آکوستیک و اولتراسونیک
8. 8. تشخیص PD مبتنی بر فیبر و نوری
9. 9. پارامترها و شاخص های اندازه گیری PD
10. 10. تشخیص و تجزیه و تحلیل الگوی PD
11. 11. تشخیص PD در ترانسفورماتورها
12. 12. تشخیص PD در سیستم های سوئیچ و GIS
13. 13. تشخیص PD در کابل ها و کانال های اتوبوس
14. 14. اکتساب داده و رابط های ارتباطی
15. 15. ادغام با SCADA و سیستم های نظارت بر شرایط
16. 16. کالیبراسیون و آزمایش آشکارسازهای PD
17. 17. مزایای سیستم های هوشمند مانیتورینگ PD
18. 18. کاربردهای معمولی و نمونه های موردی
19. 19. سوالات متداول (سوالات متداول فنی)
20. 20. درباره راه حل های ساخت و تشخیص PD ما

1. آشکارساز تخلیه جزئی چیست؟

A تخلیه جزئی (PD) آشکارساز یک ابزار اندازه گیری و مجموعه حسگر طراحی شده برای ثبت فعالیت الکتریکی کوتاه مدت است که در داخل یا در سراسر عایق زمانی که میدان های الکتریکی محلی از آستانه بحرانی فراتر می رود رخ می دهد.. بر خلاف خرابی های کامل, رویدادهای PD محلی هستند, کم انرژی, و اغلب متناوب; با این حال, وجود آنها پیری عایق را تسریع می کند و در صورت عدم کنترل می تواند منجر به خطاهای فاجعه بار شود.. آشکارسازهای مدرن قسمت های جلویی با پهنای باند بالا را ترکیب می کنند, فیلترهای پیشرفته, اکتساب همگام با زمان, و تجزیه و تحلیل برای تعیین کمیت قدر PD, میزان تکرار, رابطه فاز با فرکانس توان, و امضاهای طیفی.

بسته به کلاس دارایی, PD می تواند در حفره های گازی درون دی الکتریک جامد رخ دهد, روی سطوح آلوده, در لبه های فلزی تیز, داخل پایانه های کابل, یا اطراف بوش ها و اسپیسرها. نقش آشکارساز این است که این نشانگرهای اولیه را آشکار کند تا تیم های تعمیر و نگهداری بتوانند تمیز کنند, خشک, دوباره مهر و موم, یا قطعات آسیب دیده را قبل از انتشار خرابی مجدداً خاتمه دهید.

1.1 نتایج کلیدی

• هشدار اولیه: عیوب عایق را ماهها قبل از خرابی تشخیص دهید.
• داده های عملی: بزرگی ارائه دهید, تکرار, و الگوهای فازی برای تشخیص.
• زمینه عملیاتی: ارتباط فعالیت PD با بار, رطوبت محیط, و عملیات سوئیچینگ.

1.2 دارایی های تحت پوشش

• ترانسفورماتورهای برق (سیم پیچ سیم ها, فاصله دهنده ها, بوش ها, محفظه های OLTC)
• تابلو برق MV/LV با روکش فلزی و محفظه های GIS
• کابل های HV/MV, مفاصل, خاتمه ها, و کانال های اتوبوس

2. چرا تشخیص تخلیه جزئی اهمیت دارد؟

PD شناسایی نشده یک پیشرو اصلی برای شکست عایق است. تنش الکتریکی بالا در عیوب میکروسکوپی مواد دی الکتریک را از طریق حرارتی خراب می کند, شیمیایی, و فرآیندهای مکانیکی. نظارت و تشخیص سیستماتیک PD چهار مزیت استراتژیک را ارائه می دهد:

2.1 قابلیت اطمینان و ایمنی

• قابلیت اطمینان: بزرگی و نرخ شمارش روند PD از قطعی های برنامه ریزی نشده جلوگیری می کند.
• امنیت: احتمال بروز فلاش اوور و حوادث قوس الکتریکی که پرسنل و تجهیزات را به خطر می اندازد کمتر است.

2.2 بهینه سازی تعمیر و نگهداری

• برنامه ریزی مبتنی بر شرایط: مداخلات را بر اساس شواهد برنامه ریزی کنید, تقویم های ثابت نیست.
• کاهش نفوذ: تشخیص آنلاین از قطع انرژی غیر ضروری برای بررسی های معمول جلوگیری می کند.

2.3 عملکرد مالی

• اجتناب از هزینه: از تعمیرات اساسی و جایگزینی دارایی ها با رفع مشکلات ریشه ای به موقع جلوگیری می کند.
• افزایش عمر دارایی: آسیب تجمعی عایق را از طریق کاهش به موقع به حداقل می رساند.

2.4 انطباق و پزشکی قانونی

• همسویی استانداردها: از تست پذیرش و ممیزی های حین خدمت پشتیبانی می کند.
• شواهد ریشه ای: الگوهای حل فاز و تاریخچه رویدادها از تحقیقات و ادعاهای ضمانت پشتیبانی می کنند.

3. اصل تشخیص تخلیه جزئی

تخلیه جزئی زمانی ایجاد می شود که میدان الکتریکی محلی در محل نقص از قدرت دی الکتریک محیط فراتر رود. (جامد, مایع, یا گاز), ایجاد یک مسیر تخلیه ریز. این رویدادها جریان فرکانس بالا و انرژی الکترومغناطیسی را به ساختار اطراف تزریق می کنند. روش های تشخیص بر روی اثرات فیزیکی مختلف سرمایه گذاری می کنند:

3.1 اثرات الکتریکی و الکترومغناطیسی

• انتشار UHF: PD انرژی الکترومغناطیسی باند پهن را در 300 محدوده مگاهرتز – 3 گیگاهرتز; مناسب برای GIS, ترانسفورماتور, و تابلو برق با روکش فلزی.
• اثر TEV: ولتاژ زمین گذرا بر روی محفظه های فلزی به صورت جریان های سریع سطح ظاهر می شود; به طور گسترده در تابلو برق MV استفاده می شود.
• پالس های جریان RF: ایمپالس های هدایت شده قابل تشخیص با ترانسفورماتورهای جریان فرکانس بالا (HFCTs) در مسیرهای اتصال به زمین و صفحه کابل.

3.2 جلوه های صوتی و اولتراسونیک

• انتشار اولتراسونیک: یونیزاسیون امواج صوتی قابل تشخیص در 20-300 کیلوهرتز را با استفاده از کاوشگرهای هوابرد یا تماس ایجاد می کند.; برای محلی سازی و تشخیص ردیابی سطح مفید است.

3.3 جلوه های نوری

• انتشار نور: کانال های تخلیه در طیف UV / مرئی ساطع می کنند; سنسورها و دوربین های نوری (با فیلترها) گرفتن تاج و فعالیت سطحی, به خصوص در اجزای فضای باز.

3.4 PD حل‌شده فاز (PRPD)

با تراز کردن پالس های PD با فاز فرکانس توان, آشکارسازها نقشه های دو بعدی را تشکیل می دهند (قدر در مقابل. مرحله) یا هیستوگرام های سه بعدی (بزرگی, مرحله, شمارش نبض). کلاس های نقص - حفره های داخلی, ردیابی سطح, تاج - الگوهای مشخصه را تولید کنید, کمک به طبقه بندی و رتبه بندی شدت.

4. اجزای اصلی یک سیستم آشکارساز PD

در حالی که عوامل شکلی متفاوت است (قابل حمل, گیره, یکپارچه در کابینت, در سطح پست), سیستم‌های آشکارساز PD یک معماری بلوک ساختمانی مشترک دارند. جدول عناصر اصلی و نقش آنها را خلاصه می کند.

جزء	تابع	ملاحظات کلیدی
سنسورهای PD (UHF/TEV/HFCT/التراسونیک/اپتیکال)	گرفتن سیگنال های تخلیه از طریق EM, جریان انجام شده, مسیرهای صوتی یا نوری	پاسخ فرکانس, حساسیت, نصب, حفاظت از محیط زیست
تهویه جلویی	تقویت, فیلتر کردن, تطبیق امپدانس	کف سر و صدا, پهنای باند, خطی بودن, محافظت بیش از حد
DAQ با سرعت بالا	پالس ها را با زمان بندی دقیق دیجیتالی کنید	نرخ نمونه برداری, وضوح, ضد همخوانی, همگام سازی زمان (GPS/PTP)
رد نویز و دروازه	PD را از تداخل و کرونا متمایز کنید	آستانه های تطبیقی, منطق تصادفی, همبستگی چند سنسوری
موتور تجزیه و تحلیل	نقشه برداری PRPD, خوشه بندی, تحلیل روند	طبقه بندی نقص, نمایه سازی شدت, تخمین ریسک باقیمانده
HMI/نرم افزار	تجسم, پیکربندی زنگ هشدار, گزارش	قابلیت استفاده, فرمت های صادراتی, مورخ, داشبوردهای چند دارایی
ارتباطات	ادغام با SCADA/CMMS/Cloud	پروتکل های (IEC 61850, Modbus TCP, OPC UA, MQTT), امنیت سایبری

4.1 فیوژن چند سنسوری

ترکیب روش ها اعتماد به نفس را بهبود می بخشد. مثلا, افزایش بزرگی UHF توسط پالس های HFCT و تغییر الگوی PRPD همزمان به شدت نشان دهنده رشد PD داخلی در مقابل EMI خارجی است.. پروب های اولتراسونیک با اسکن در امتداد محفظه ها و مفاصل به محلی سازی کمک می کنند.

4.2 همگام سازی زمان

مهرهای زمانی دقیق، تجزیه و تحلیل فازی و مثلث‌سازی چند حسگر را امکان‌پذیر می‌سازد. استقرار ایستگاه های فرعی از GPS یا IEEE استفاده می کند 1588 PTP برای تراز کردن DAQها در عرض میکروثانیه, اطمینان از تشخیص الگوی تکرارپذیر و مقایسه های متقابل.

5. انواع آشکارسازهای PD (آفلاین, آنلاین, قابل حمل)

انتخاب آشکارساز به بحرانی بودن دارایی بستگی دارد, دسترسی, و محدودیت های عملیاتی. سه دسته استقرار بیشتر سناریوها را پوشش می دهند:

5.1 آفلاین (تست کارخانه یا خاموشی)

• مورد استفاده: آزمون های پذیرش, QA کارخانه, قطعی تعمیر و نگهداری.
• ویژگی ها: منابع تست ولتاژ بالا, مدارهای اندازه گیری کالیبره شده, محیط های حساس تحت کنترل نویز.
• جوانب مثبت / منفی: دقت و تکرارپذیری بالا, اما نیاز به انرژی زدایی دارد و تنش های عملیاتی واقعی را تحمل نمی کند.

5.2 آنلاین (دائمی یا نیمه دائمی)

• مورد استفاده: نظارت مستمر ترانسفورماتورهای بحرانی, GIS, و تابلو برق.
• ویژگی ها: آرایه های UHF/TEV/HFCT به طور دائم نصب شده است, DAQهای همگام شده, تجزیه و تحلیل زمان واقعی, ادغام SCADA.
• جوانب مثبت / منفی: رفتارها و روندهای زنده را ضبط می کند; هزینه اولیه بالاتر اما خطر کمتر از دست رفتن نقص های متناوب.

5.3 قابل حمل/دستی

• مورد استفاده: غربالگری سریع, علم تشخیص, و ممیزی های دوره ای.
• ویژگی ها: HFCT های گیره دار, ابزار دستی TEV / اولتراسونیک, ثبت داده ها.
• جوانب مثبت / منفی: انعطاف پذیر و مقرون به صرفه; نماهای عکس فوری برای تفسیر در شرایط نویز متغیر نیاز به تخصص دارند.

5.4 برنامه های ترکیبی

بسیاری از اپراتورها مانیتورهای مستمر روی دارایی های پرخطر را با بررسی های قابل حمل در سراسر ناوگان گسترده تر ترکیب می کنند. یافته های دور دستی محل نصب حسگرهای دائمی را نشان می دهد.

6. سنسورهای UHF و TEV در تشخیص PD

UHF و TEV تکنیک ها به طور گسترده در محیط های پوشیده از فلز و GIS به دلیل حساسیت آنها به انرژی الکترومغناطیسی از PD و گزینه های نصب عملی پذیرفته شده است..

6.1 سنسورهای UHF

• اصل: پالس های EM تشعشعی را در 300 محدوده مگاهرتز–3 گیگاهرتز از طریق پنجره های کوپلینگ یا پورت های داخلی.
• برنامه: فاصله دهنده های GIS, برجک های ترانسفورماتور, محفظه هایی با روکش فلزی, پایانه های کابل.
• نقاط قوت: مصونیت بالا در برابر نویز فرکانس برق; برای تشکیل الگوی PRPD و محلی سازی با چندین آنتن مفید است.
• ملاحظات: نیاز به زمین گیری دقیق دارد, دوهای کواکسی کوتاه, و محافظ; قرار دادن آنتن به شدت بر حساسیت تأثیر می گذارد.

6.2 سنسور TEV

• اصل: ولتاژهای زمین گذرا ناشی از تخلیه داخلی بر روی سطوح فلزی را تشخیص دهید.
• برنامه: درب و پانل تابلو برق MV; جعبه کابل و محفظه اتوبوس.
• نقاط قوت: سریع, نصب ساده; برای غربالگری در دورهای دستی موثر است.
• محدودیت ها: مستعد تداخل خارجی; بهترین حالت زمانی که با تایید اولتراسونیک یا UHF ترکیب شود.

6.3 HFCT برای PD انجام شده

• اصل: ترانسفورماتورهای جریان با فرکانس بالا گیره دار پالس های PD را که در زمین یا محافظ کابل جریان دارند را تشخیص می دهند..
• استفاده کنید: مناسب برای اتصالات / پایانه های کابل و سیم های اتصال به زمین ترانسفورماتور; مکمل آنتن های UHF برای تایید.

6.4 نصب و تنظیم

مورد	بهترین تمرین	بهره مند شوند
پایه گذاری	سپرهای زمین ستاره, از حلقه ها اجتناب کنید	کف سر و صدای کمتر
کابل کشی	کوتاه, هم محور کم تلفات; اتصالات با کیفیت بالا	محتوای با فرکانس بالا را حفظ کنید
قرار دادن	نزدیک به نقاط استرس مشکوک (بوش ها, خاتمه ها)	حساسیت بالاتر به PD موضعی
همگام سازی زمان	GPS/PTP برای آرایه های چند سنسوری	PRPD و مثلث بندی دقیق

7. تشخیص PD آکوستیک و اولتراسونیک

آکوستیک/التراسونیک تشخیص امواج مکانیکی تولید شده توسط یونیزاسیون و میکرو قوس ها را ضبط می کند. این روش ها در بومی سازی عیوب برتری دارند, به خصوص در جایی که سیگنال های EM ضعیف یا مبهم هستند.

7.1 پروب های التراسونیک

• کاوشگرهای هوابرد: در امتداد درزها اسکن کنید, پنجره های بازرسی, و جعبه های کابل برای دریافت انرژی اولتراسونیک موجود در هوا.
• پروب های تماسی: زوج به محفظه برای تشخیص ارتعاشات ناشی از سازه از محل های تخلیه.

7.2 باندهای فرکانس و فیلترینگ

• باندهای معمولی: 20– 300 کیلوهرتز برای اولتراسونیک; فیلترهای باند باریک نویز صنعتی را سرکوب می کنند.
• هتروداینگ: تبدیل اولتراسونیک به شنیداری برای محلی سازی به کمک هدفون.

7.3 رویه بومی سازی

1. برای شناسایی مناطق پر انرژی، یک اسکن درشت انجام دهید.
2. به حالت تماس تغییر دهید و موقعیت را در بین درزها و مفاصل اصلاح کنید.
3. برای تأیید علت اصلی، با قرائت‌های UHF/TEV و بازرسی بصری ارتباط برقرار کنید.

7.4 نقاط قوت و محدودیت ها

جنبه	قدرت	محدودیت
بومی سازی	منابع را به طور موثر مشخص می کند	نیاز به دسترسی و مهارت اپراتور دارد
ایمنی در برابر صدا	فیلتر باند باریک مشکلات EMI را کاهش می دهد	نویز مکانیکی می تواند PD ضعیف را بپوشاند
قابلیت کاربرد	مفید در جعبه های فلزی و کابلی	در فواصل طولانی در حالت ایستاده تاثیر کمتری دارد

بازگشت به بالا

8. تشخیص PD مبتنی بر فیبر و نوری

فناوری‌های تشخیص نوری PD بر گسیل نور یا تغییرات ضریب شکست ناشی از تخلیه‌های جزئی متکی هستند.. هنگامی که ترشح رخ می دهد, فوتون های فرابنفش یا مرئی را در محیط عایق تولید می کند. حسگرهای فیبر نوری یا آشکارسازهای نوری این انتشارات را برای تعیین کمیت و مکان یابی رویداد ثبت می کنند. در تجهیزات محصور شده یا پر از روغن, فیبر نوری یک روش تشخیص ایمنی و ذاتا ایمن را ارائه می دهد, تحت تاثیر تداخل الکترومغناطیسی قرار نگرفته است.

8.1 سنجش فیبر فلورسنت در ترانسفورماتورها

حسگرهای فیبر فلورسنت می توانند تخلیه های موضعی و تغییرات دما را در سیم پیچ های ترانسفورماتور یا تپ چنجرها تشخیص دهند.. فیبر نوری سیگنال های نور را از طریق مسیرهای ایمن دی الکتریک هدایت می کند, ارائه همزمان نظارت بر شدت دما و PD. این قابلیت دوگانه، آگاهی سیستم را افزایش می دهد و امکان ادغام با سیستم های نظارت ترانسفورماتور هوشمند را فراهم می کند.

8.2 مزایای تشخیص PD فیبر نوری

• مصونیت بالا در برابر نویزهای الکترومغناطیسی
• ایمن برای محیط های غوطه ور در روغن و ولتاژ بالا
• زمان واقعی, اندازه گیری چند نقطه ای با استفاده از شبکه های سنجش توزیع شده
• ادغام با سیستم های دمای نوری موجود

9. پارامترها و شاخص های اندازه گیری PD

یک آشکارساز PD چندین پارامتر را که شدت تخلیه را توصیف می‌کنند، کمیت می‌کند, فرکانس, و توزیع انرژی. این معیارها اساس ارزیابی ریسک و تصمیمات نگهداری را تشکیل می دهند.

پارامتر	شرح	واحد معمولی
شارژ ظاهری (q)	بزرگی دبی استنباط شده از کالیبراسیون	pC (پیکو کولن)
نرخ تکرار نبض	تعداد دشارژ در هر سیکل توان	شمارش/ثانیه
رابطه فاز	زاویه فاز وقوع تخلیه	درجه
طیف انرژی PD	توزیع دامنه فرکانس پالس های PD	dBμV
الگوی PRPD	نگاشت گرافیکی قدر PD در مقابل. مرحله	–

تفسیر این پارامترها به تجربه و تحلیل نرم افزاری نیاز دارد. خوشه بندی الگوی PRPD, روند روند, و تجزیه و تحلیل فرکانس به شناسایی حفره های داخلی کمک می کند, ردیابی سطح, ترشحات کرونا, و پتانسیل های شناور.

10. تشخیص و تجزیه و تحلیل الگوی PD

آشکارسازهای PD پیشرفته استفاده می کنند یادگیری ماشین و الگوریتم های آماری برای خودکارسازی تفسیر الگو. با آموزش کتابخانه های نقص شناخته شده, این نرم افزار می تواند انواع تخلیه را طبقه بندی کرده و شدت آن را تخمین بزند. این به مهندسان در برنامه ریزی مداخلات بدون بازرسی دستی هر بار کمک می کند.

10.1 ویژگی های الگو

• عدم تقارن توزیع فاز
• شکل پاکت دامنه
• تراکم تکرار پالس
• حرکت مرکز طیفی در طول زمان

10.2 روند و پیش بینی

روند پیوسته PD امکان نگهداری پیش بینی را فراهم می کند. هنگامی که یک نقص به طور پیوسته مقادیر دبی رو به افزایش را نشان می دهد, این نشان دهنده زوال تدریجی عایق است. ترکیب داده‌های PD با اطلاعات دما و بار، مدل‌سازی قابلیت اطمینان و پیش‌بینی سلامت دارایی بلندمدت را افزایش می‌دهد..

11. تشخیص PD در ترانسفورماتورها

ترانسفورماتورها به ویژه در برابر فعالیت PD در سیم پیچ ها آسیب پذیر هستند, بوش ها, تعویض کننده های ضربه بزنید, و خروجی سرب. تخلیه ممکن است در حفره های عایق کاغذ-روغن ایجاد شود, اطراف لبه های هادی, یا نزدیک به رابط های مهر و موم نشده. آشکارسازهای تخلیه جزئی قبل از وقوع خرابی دی الکتریک، هشدارهای اولیه حیاتی ارائه دهید.

11.1 روش های تشخیص

• آنتن های UHF: برای تشخیص تشعشعات الکترومغناطیسی در دریچه های تخلیه روغن یا پورت های بازرسی نصب شده است.
• سنسورهای HFCT: برای اندازه‌گیری جریان‌های PD هدایت‌شده روی سرنخ‌های اتصال به زمین نصب می‌شود.
• سنسورهای فیبر نوری: تعبیه شده در نزدیکی نقاط پر پیچ و خم برای تشخیص دما و نور.
• سنسورهای آکوستیک: ارتعاشات ساختاری ناشی از تخلیه در روغن یا عایق جامد را شناسایی کنید.

11.2 ادغام با سایر مانیتورهای ترانسفورماتور

• مانیتورینگ دما: حسگر فیبر نوری سیم پیچ و دمای هسته را در زمان واقعی اندازه گیری می کند.
• تجزیه و تحلیل گاز (DGA): نظارت بر گاز محلول فعالیت تخلیه را از طریق رشد هیدروژن و استیلن تایید می کند.
• سنسورهای رطوبت و فشار: شناسایی شرایط محیطی که در تشکیل PD نقش دارند.

11.3 لینک هشدار و حفاظت

وقتی فعالیت PD از آستانه های از پیش تعیین شده فراتر رود, آشکارسازها آلارم را به SCADA یا سیستم PLC محلی صادر می کنند. اپراتورها می توانند بار را کاهش دهند, افزایش سرمایش, یا یک فیلتراسیون خودکار روغن یا دنباله رطوبت زدایی را برای کاهش خطر بیشتر راه اندازی کنید.

12. تشخیص PD در سیستم های سوئیچ و GIS

تابلو برق عایق گاز (GIS) تابلو برق و روکش فلزی به دلیل طراحی فشرده و تنش میدانی زیاد، منابع PD رایج هستند. مکان های معمولی PD شامل اسپیسرها هستند, مخاطبین, و حفره های گاز. نظارت مستمر برای حفظ قابلیت اطمینان و ایمنی ضروری است.

12.1 سایت های متداول PD

• سطوح اسپیسر معیوب
• سطوح ذرات آلوده یا فلزی
• اتصالات شل یا الکترودهای شناور

12.2 فن آوری های نظارت

• سنسورهای UHF: نصب شده در پنجره های بازرسی GIS یا کوپلرها برای حساسیت بالا.
• پروب های TEV: کاربرد خارجی برای تشخیص تخلیه جزئی تابلو برق MV.
• سنسورهای اولتراسونیک: درزها و درها را برای یافتن انرژی شنیداری/التراسونیک ناشی از تخلیه سطحی اسکن کنید.

12.3 تحلیل روند و هشدارها

پلتفرم‌های نظارت مستمر PD داده‌ها را در پایگاه‌های داده ثبت می‌کنند, استفاده از الگوریتم‌هایی برای تشخیص نوک یا تغییرات الگو. آلارم‌های هوشمند رویدادها را بر اساس شدت و مدت اولویت‌بندی می‌کنند, کمک به تیم های تعمیر و نگهداری برای برنامه ریزی موثر مداخله.

13. تشخیص PD در کابل ها و کانال های اتوبوس

کابل ها و کانال های اتوبوس ممکن است از تخلیه های خالی در عایق رنج ببرند, خاتمه مفصل ضعیف, یا نفوذ رطوبت. معمولاً از آشکارسازهای PD برای کابل ها استفاده می شود گیره های HFCT و روش های موج سفر برای بومی سازی.

13.1 تکنیک های PD کابل

• سنسورهای HFCT را در دو انتها برای اندازه گیری اختلاف زمان انتشار گیره دهید.
• از بازتاب سنجی حوزه زمان برای تعیین موقعیت های تخلیه استفاده کنید.
• برای تشخیص کامل، داده‌های PD را با مقاومت عایق و تست‌های tan-delta ترکیب کنید.

13.2 مانیتورینگ مجرای اتوبوس و مشترک

کانال های اتوبوس با استفاده از TEV و پروب های صوتی در جعبه های اتصال و اتصالات نظارت می شوند. سیستم های دیجیتال مدرن فعالیت PD را با دما مرتبط می کنند, رطوبت, و داده ها را بارگیری کنید, تولید داشبوردهای جامع برای مدیران دارایی.

14. اکتساب داده و رابط های ارتباطی

برای تبدیل پالس های خام PD به بینش های قابل استفاده, آشکارسازها همزمان استفاده می کنند ماژول های جمع آوری داده ها (DAQ) و پروتکل های ارتباطی دیجیتال. سیستم های مدرن معماری باز و قابلیت همکاری را در اولویت قرار می دهند.

14.1 ویژگی های سخت افزاری

• نرخ نمونه برداری از 100 MS/s به 1 GS/s برای اشکال دقیق پالس
• 16– وضوح 24 بیت برای اندازه گیری دقیق بزرگی
• GPS یا IEEE 1588 تعیین زمان برای همبستگی چند کاناله
• محاسبات لبه برای پیش پردازش محلی و فیلتر نویز

14.2 رابط های ارتباطی

• اترنت: استاندارد RJ45 یا فیبر نوری, پشتیبانی از Modbus TCP/IP یا IEC 61850 پروتکل ها
• RS485: برای سیستم های قدیمی و ادغام Modbus RTU
• ماژول های بی سیم: 4G/LTE یا Wi-Fi اختیاری برای سایت های راه دور
• ادغام SCADA: OPC UA, MQTT, یا IEC 60870-5-104 برای نظارت متمرکز

14.3 تجسم داده ها

داده‌های PD جمع‌آوری‌شده از طریق داشبوردهایی که روندهای بزرگی را نشان می‌دهند، تجسم می‌شوند, نقشه های PRPD, سیاهههای مربوط به زنگ هشدار, و مقایسه بین سنسورها. رابط های چند زبانه و تجزیه و تحلیل های مبتنی بر وب به مهندسان اجازه می دهد تا شاخص های سلامت را از هر دستگاه متصل مشاهده کنند..

15. ادغام با SCADA و سیستم های نظارت بر شرایط

ادغام آشکارسازهای PD با SCADA, سنسورهای ترانسفورماتور اینترنت اشیا, و نرم افزار نظارت بر وضعیت مدیریت دارایی را متمرکز می کند. داده ها از دستگاه های میدانی از طریق دروازه ها به پایگاه داده های ابر یا اتاق کنترل جریان می یابد, جایی که تجزیه و تحلیل ها هشدارهای اولیه را در چندین دارایی شناسایی می کنند.

15.1 مزایای یکپارچه سازی

• داشبورد سلامت دارایی یکپارچه ترکیبی از PD, درجه حرارت, و داده های ارتعاشی
• گزارش خودکار رویداد و ارسال آلارم
• برنامه ریزی نگهداری مبتنی بر داده و بهینه سازی قطعات یدکی

15.2 پروتکل های ارتباطی معمولی

پروتکل	استفاده از مورد	سازگاری
IEC 61850	اتوماسیون و حفاظت پست ها	سوئیچ, مانیتورهای ترانسفورماتور
Modbus TCP/RTU	شبکه های صنعتی و دروازه ها	ادغام میراث
OPC UA	ارتباط بین پلتفرمی	اسکادا, تجزیه و تحلیل ابری
MQTT	IoT و نظارت بر دارایی از راه دور	سیستم های بی سیم / مبتنی بر ابر

بازگشت به بالا

16. کالیبراسیون و آزمایش آشکارسازهای PD

کالیبراسیون تضمین می کند که آشکارسازهای تخلیه جزئی بار ظاهری و انرژی پالس را با دقت اندازه گیری می کنند. بدون کالیبراسیون, خواندن در سایت‌ها یا ابزارهای مختلف می‌تواند بسیار متفاوت باشد, منجر به سوء تعبیر می شود. استانداردهای بین المللی مانند IEC 60270 و IEC 62478 روش های آزمایش و الزامات تأیید را برای سیستم های اندازه گیری PD تعریف کنید.

16.1 روش کالیبراسیون

1. استفاده از a کالیبراتور استاندارد PD قادر به تزریق تکانه های بار شناخته شده است (معمولاً 5-5000 pC).
2. کالیبراتور را در سراسر امپدانس اندازه گیری آشکارساز وصل کنید.
3. برای بررسی خطی بودن، پالس های تکراری را در دامنه های مختلف اعمال کنید.
4. فاکتورهای بهره را تنظیم کنید و دقت حل فاز را با استفاده از شکل موج مرجع تأیید کنید.
5. حداقل یک بار در سال یا پس از تغییرات سخت افزاری، نتایج را مستند کنید و مجدداً تأیید کنید.

16.2 تایید در محل

• از توکار استفاده کنید تست ژنراتورهای پالس برای بررسی پاسخ سیستم بدون از بین بردن سنسورها.
• قرائت زنده از چندین سنسور را مقایسه کنید (UHF + HFCT) برای اطمینان از سازگاری متقابل.
• همگام سازی زمانی بین کانال های DAQ را با دقت ± 1 میکرو ثانیه تأیید کنید.

16.3 تضمین کیفیت داده ها

ممیزی های دوره ای سیستم, بررسی های محیطی, و تمیز کردن سنسور به حفظ نتایج قابل اعتماد کمک می کند. پرچم های کیفیت مبتنی بر نرم افزار می توانند به طور خودکار شکاف های داده را نشان دهند, سر و صدای بیش از حد, یا رانش کالیبراسیون.

17. مزایای سیستم های هوشمند مانیتورینگ PD

آشکارسازهای مدرن PD ابزار مستقلی نیستند، بلکه بخشی از آن هستند سیستم های هوشمند مدیریت دارایی که حس را با هم ترکیب می کنند, تجزیه و تحلیل, و کنترل از راه دور. این ویژگی های پیشرفته مزایای قابل توجهی را نسبت به تست های دستی سنتی ارائه می دهند.

17.1 نظارت مستمر

• 24/7 ردیابی فعالیت PD تحت بار واقعی و شرایط محیطی.
• حذف حوادث از دست رفته ناشی از تخلیه های کوتاه مدت یا وابسته به بار.

17.2 نگهداری پیش بینی کننده

• الگوریتم‌های هوش مصنوعی روند زوال عایق را با استفاده از ورودی چند حسگر پیش‌بینی می‌کنند.
• زمان‌بندی تعمیر و نگهداری به جای دوره‌ای، مبتنی بر شرایط است.

17.3 ادغام با سایر دستگاه های هوشمند

• با مانیتور دیجیتال ترانسفورماتور, سنسورهای ترانسفورماتور اینترنت اشیا, و سیستم های دمای فیبر نوری.
• داشبوردهای یکپارچه دما را نشان می دهند, لرزش, و سطوح خطر PD در کنار یکدیگر.

17.4 مزایای عملیاتی

ویژگی	سود عملیاتی
هشدار در زمان واقعی	آگاهی فوری از شرایط استرس عایق
روند تاریخی	دیدگاه بلند مدت از زوال دارایی
گزارشات خودکار	تصمیم گیری سریع تر برای مهندسان و مدیریت
کاهش زمان بازرسی	دسترسی از راه دور بازدیدهای میدانی را به حداقل می رساند

18. کاربردهای معمولی و نمونه های موردی

آشکارسازهای تخلیه جزئی در سراسر جهان در سراسر تاسیسات برق استفاده می شود, صنایع سنگین, و پروژه های انرژی های تجدیدپذیر. در زیر نمونه هایی انتخاب شده است که اجرای عملی و مزایای آن را نشان می دهد.

18.1 مالزی — ترانسفورماتور آنلاین PD و یکپارچه سازی حرارتی

در بخش آب و برق مالزی, آشکارسازهای PD آنلاین با سنجش دمای فیبر نوری روی آن نصب شد 132 ترانسفورماتورهای کیلوولت. سیستم دارای آنتن های UHF است, سنسورهای HFCT, و پروب های فیبر فلورسنت, انتقال داده ها به SCADA مرکزی از طریق IEC 61850. ظرف شش ماه, پلت فرم انفجارهای غیر طبیعی PD مرتبط با پیک بار را شناسایی کرد, انجام فیلتراسیون پیشگیرانه روغن و جلوگیری از خرابی.

18.2 اندونزی - نظارت بر پست GIS

اپراتور اصلی شبکه جاکارتا مستقر شد نظارت بر PD UHF در خلیج های GIS. آشکارسازها پالس های الکترومغناطیسی ناشی از حرکت ذرات در محفظه های SF6 را ضبط کردند. پس از تعمیر و نگهداری, سطح PD کاهش یافته است 70%, اعتبارسنجی اثربخشی سیستم و منجر به استانداردسازی در چندین پست.

18.3 خاورمیانه - ارتقاء قابلیت اطمینان کلیدهای صنعتی

در پتروشیمی, تشخیص آنلاین PD و نظارت بر ارتعاش با تجزیه و تحلیل پیش بینی ترکیب شدند. سیستم هیبریدی تخریب عایق را قبل از خاموش شدن شناسایی کرد, کاهش هزینه نگهداری توسط 40% سالانه.

18.4 اروپا - ادغام تجدیدپذیر در مقیاس سودمند

ترانسفورماتورهای مزرعه بادی در آلمان نظارت PD را همراه با سنسورهای رطوبت روغن ترانسفورماتور و دوربین های حرارتی IR. این سیستم داده های زنده را به یک پلتفرم تحلیلی مبتنی بر ابر منتقل می کرد, بهبود زمان کارکرد ترانسفورماتور به 99.8%.

19. سوالات متداول (سوالات متداول فنی)

Q1. هدف اصلی آشکارساز تخلیه جزئی چیست؟?

یک آشکارساز PD نقص های ریز عایق را شناسایی می کند که انرژی الکتریکی را به عنوان تخلیه جزئی آزاد می کند.. این تخلیه های کوچک به عنوان نشانه های اولیه ضعف عایق عمل می کنند, به اپراتورها اجازه می دهد تا قبل از شکست فاجعه بار اقدامات اصلاحی انجام دهند. آشکارساز مقدار دبی را کمیت می کند, فرکانس, و فاز برای ارزیابی عینی وضعیت عایق.

Q2. آیا تشخیص PD می تواند در حالی که تجهیزات روشن است انجام شود?

بله. پشتیبانی از سیستم های مدرن نظارت بر PD آنلاین, به این معنی که آنها می توانند فعالیت تخلیه را تحت ولتاژ کاری معمولی اندازه گیری کنند. تشخیص آنلاین از قطعی ها جلوگیری می کند و بینش های واقعی را در مورد استرس عایق ارائه می دهد, آن را به روش ترجیحی برای تاسیسات برق و صنایع تبدیل می کند.

Q3. سنسورهای UHF و HFCT چگونه متفاوت هستند?

حسگرهای UHF تشعشعات الکترومغناطیسی را در محدوده گیگاهرتز تشخیص می دهند و برای تجهیزات GIS یا فلزی ایده آل هستند.. سنسورهای HFCT پالس‌های جریان با فرکانس بالا را که از طریق هادی‌های زمین یا محافظ کابل جریان می‌یابند اندازه‌گیری می‌کنند., آنها را برای اتصالات کابل و ترانسفورماتور مناسب می کند. ترکیب هر دو پوشش جامع و اطمینان تشخیصی بالاتری را ارائه می دهد.

Q4. هر چند وقت یکبار باید یک آشکارساز PD کالیبره شود?

کالیبراسیون معمولاً سالانه یا پس از تغییرات سخت افزاری انجام می شود. دنبال کردن IEC 60270 اندازه گیری ثابت شارژ ظاهری را تضمین می کند. بسیاری از آشکارسازها اکنون دارای عملکردهای خودآزمایی برای تأیید کالیبراسیون در محل با استفاده از پالس های مرجع داخلی هستند.

Q5. چه عواملی می تواند باعث خوانش نادرست PD شود?

نویز الکترومغناطیسی خارجی, ترشحات کرونا, یا سوئیچینگ گذرا می تواند سیگنال های PD را تقلید کند. استفاده از انواع سنسورهای متعدد, محافظ مناسب, و الگوریتم‌های دروازه‌ای نویز، موارد مثبت کاذب را به حداقل می‌رسانند. ارتباط رویدادهای PD با داده‌های دما و رطوبت به تأیید صحت کمک می‌کند.

Q6. حسگر فیبر نوری چه نقشی در سیستم های PD بازی می کند?

سنسورهای فیبر نوری دما و گاهی اوقات انتشار نوری ناشی از رویدادهای PD را اندازه گیری می کنند. مصونیت آنها در برابر تداخل الکترومغناطیسی آنها را برای ترانسفورماتورها ایده آل می کند, GIS, و کاربردهای ولتاژ بالا. هنگامی که با حسگرهای UHF و آکوستیک ترکیب می شود, فیبر نوری تصویر تشخیصی کامل تری را ارائه می دهد.

Q7. آیا تشخیص PD برای سیستم های انرژی تجدید پذیر مناسب است؟?

کاملا. ترانسفورماتور مزرعه بادی, ایستگاه های اینورتر خورشیدی, و پست های دریایی همگی از نظارت PD بهره مند می شوند. در آب و هوای سخت, تشخیص آنلاین مداوم عمر طولانی و مطابقت با استانداردهای قابلیت اطمینان را تضمین می کند.

Q8. چگونه داده های نظارت PD می تواند برنامه ریزی تعمیر و نگهداری را بهبود بخشد?

با روند قدر PD و نرخ شمارش, اپراتورها می توانند تعمیر و نگهداری را با توجه به شرایط واقعی دارایی اولویت بندی کنند. ادغام با نرم افزار CMMS در صورت تجاوز از آستانه، سفارشات کاری را به طور خودکار آغاز می کند, کاهش زمان خرابی و هزینه های تعمیر و نگهداری.

20. درباره راه حل های ساخت و تشخیص PD ما

ما یک حرفه ای هستیم سازنده سیستم های مانیتورینگ ترانسفورماتور و تابلو برق, عرضه با کارایی بالا آشکارسازهای تخلیه جزئی, سنسورهای دمای فیبر نوری, و پلتفرم های نظارتی یکپارچه برای تاسیسات جهانی و OEM ها. امکانات تولید ما ISO است 9001 گواهی شده است, و همه محصولات قبل از ارسال تحت آزمایشات سخت الکترومغناطیسی و استرس حرارتی قرار می گیرند.

پیشنهادات ما شامل:

• حسگرهای UHF/TEV/HFCT PD با واحدهای DAQ مدولار
• سیستم های دمایی فیبر نوری فلورسنت برای ترانسفورماتورها
• بسته های کامل مانیتورینگ دیجیتال ترانسفورماتور و حسگر IoT
• SCADA و نرم افزار مانیتورینگ مبتنی بر ابر که از IEC پشتیبانی می کند 61850 و Modbus TCP

چرا ما را انتخاب کنید

• تولید مستقیم کارخانه با پشتیبانی کامل از سفارشی سازی
• تجربه جهانی در آسیا, خاورمیانه, و اروپا
• پشتیبانی فنی جامع, راه اندازی, و آموزش
• قیمت گذاری رقابتی و اسناد صادرات گواهی شده

تماس و استعلام

برای درخواست اطلاعات دقیق محصول, مشاوره یکپارچه سازی سیستم, یا نقل قول رسمی, لطفا با تیم فروش و مهندسی ما تماس بگیرید. ما خدمات OEM و ODM را برای تاسیسات انرژی ارائه می دهیم, یکپارچه سازهای تجهیزات, و موسسات تحقیقاتی.

بیانیه تعهد

به عنوان تولید کننده کارخانه, ما انتها به انتها تحویل می دهیم راه حل های نظارت و حفاظت ترانسفورماتور با گواهینامه کامل و قابلیت اطمینان اثبات شده. ماموریت ما کمک به مشتریان برای دستیابی به ایمنی تجهیزات بالاتر است, هزینه های نگهداری کمتر, و مدیریت هوشمندانه دارایی از طریق نوآوری مبتنی بر فناوری.

بازگشت به بالا