部分放電を監視するために使用されるセンサーは

部分放電の監視に使用されるセンサー 主に高周波変流器が含まれます (HFCT), 超高周波 (UHF) センサー, 音響放射 (AE) センサー, RFカプラー, 光ファイバーセンサー, 静電結合センサー, および磁場センサー. これらのセンサーは、異なる物理原理に基づいて部分放電現象を検出します。, 電磁信号を含む, 音響信号, および光信号. 適切なセンサー タイプの選択は、特定のアプリケーション環境によって異なります。, 検出精度の要件, およびコストの考慮事項.

部分放電 監視 基本

とは何ですか 部分放電監視システム?

あ 部分放電監視システム 電気機器内の部分放電現象をリアルタイムで検出および分析するために使用される専門的なシステムです。. システムは電気信号を捕捉します, 音響信号, 特定のセンサーを介して部分放電によって生成される光信号や、これらの信号を分析可能なデータに変換します。, 保守担当者が機器の絶縁状態を評価し、潜在的な故障を予測できるように支援します。.

部分放電監視システムには通常センサーが含まれています, 信号調整ユニット, データ収集デバイス, 分析ソフトウェア, および警報システム. このシステムは、機器の動作状態を継続的に監視し、早期の障害警告を提供します。, これは、現代の電力機器の状態監視の重要なコンポーネントとなっています。.

とは何ですか 部分放電の測定単位?

部分放電測定ユニット 主にピコクーロンを使用します (パソコン, ピコクーロン) 吐出量の大小を表す. ピココクーロンは電荷の単位です, ここで、1pC = 10^-12 クーロン. 部分放電時に移動する微小な電荷量を正確に表現できるユニットです。.

チャージ量以外にも, 部分放電は他のパラメータを使用して表現することもできます, 放電電力を含む (ミリワット, mW), 放電頻度 (1秒あたりの回数), 放電エネルギー (マイクロジュール, μJ), 等. さまざまな分析目的や機器の種類に応じて、さまざまな測定パラメータが適しています.

どうやって 部分放電を検出する?

部分放電の検出方法 主に部分放電によって生じるさまざまな物理現象に基づいています, 電磁波も含めて, 音波, 光信号, そして化学変化. 検出プロセスでは、対応するセンサーを使用してこれらの信号を捕捉し、信号処理技術を通じて有用な情報を抽出する必要があります。.

一般的な検出方法には電気的検出方法が含まれます (高周波電流センサー), 超音波検出法 (音響放射センサー), 無線周波数検出方法 (RFセンサー), および光学的検出方法 (光ファイバーセンサー). 各方法には、それぞれ固有のアプリケーション シナリオと技術的な利点があります。.

センサー技術 部分放電検出

何 センサーは部分放電検出に使用されます?

部分放電検知センサーの種類 多種多様であり、検出原理に基づいて次のカテゴリに分類できます。:

センサータイプの詳細な比較分析

センサーの種類	検出原理	周波数範囲	感度	アプリケーションシナリオ	利点	制限事項
高周波変流器 (HFCT)	電磁誘導	0.5-100MHz	高い	ケーブル, 開閉装置	直接電気測定, 高感度	電磁干渉の影響を受ける
超高周波 (UHF) センサー	電磁波受信	300MHz～3GHz	非常に高い	GIS, 変圧器	強力な抗干渉能力, 正確な位置決め	コストが高い
音響放射 (AE) センサー	音響波検出	20kHz～1MHz	中くらい	トランスフォーマー, 原子炉	電磁干渉の影響を受けない	機械ノイズの影響を受ける
無線周波数 (RF) カプラー	RF信号	10-500MHz	高い	ケーブル端子, 関節	簡単な取り付け, 低コスト	限られた周波数帯域
光ファイバーセンサー	光学検出	–	高い	高電圧環境	優れた断熱性, 干渉防止	複雑なテクノロジー, 高コスト
静電結合センサー	電場の変化	1-100MHz	中～高	ケーブル, バスバー	非接触検出	環境湿度の影響を受ける
磁場センサー	磁界検出	0.1-50MHz	中くらい	トランスフォーマー, 原子炉	優れた空間解像度	比較的感度が低い
化学センサー	ガス検知	–	低い	変圧器油	長期的な傾向の監視	応答速度が遅い

高周波変流器 (HFCT) 技術的特徴

高周波変流器 最も一般的に使用されている部分放電検出センサーです。, 電磁誘導の原理で動作する. センサーは部分放電によって生成される高周波電流パルスを検出し、放電イベントを識別します。, 高感度、高速応答が特徴.

HFCT センサーは通常、ケーブルの被覆または機器のハウジングに取り付けられます, 誘導コイルを介して高周波信号を捕捉. 増幅・フィルタリング処理後, センサー出力信号は部分放電の強度と周波数特性を正確に反映できます。.

超高周波 (UHF) センサーの技術的利点

超高周波センサー 300MHz～3GHzの周波数帯域で動作, 非常に高い感度と優れた耐干渉性能を備えています. UHF センサーは、GIS 機器や大型変圧器の部分放電監視に特に適しています, 放散源の正確な位置を可能にする.

UHF センサーは絶縁材料を貫通して、テスト対象の機器に直接接触することなく内部放電を検出できます。. この特性は、高電圧機器の監視において UHF センサーに独自の利点をもたらし、最新の部分放電監視技術の開発の方向性を表しています。.

音響放射 (AE) センサーアプリケーションの特性

音響放射センサー 部分放電により発生する音響信号に基づいて検出, 動作周波数は通常 20kHz ～ 1MHz の範囲. これらのセンサーの最大の利点は、電磁干渉に対する耐性です。, 強い電磁環境での監視アプリケーションに適しています。.

アコースティック・エミッション・センサーは、変圧器やリアクトルの監視に特に適しています, 音波伝播特性を通じて放電源の位置を特定できます。. センサーは柔軟な設置が可能で、通常の機器の動作に影響を与えることなく外部に取り付けることができます。.

光ファイバーセンサー技術革新

光ファイバーセンサー 部分放電監視技術の最先端の開発方向を示す. これらのセンサーは、光学原理に基づいて部分放電によって生成される光信号または音響光学効果を検出します。, 完全な電気絶縁特性を備えています.

光ファイバーセンサーは、超高電圧機器や爆発性環境でのアプリケーションの監視に特に適しています。. センサーは電磁干渉の影響を受けず、長距離信号伝送を実現できます。, 過酷な環境において独自の技術的利点を提供.

静電結合センサーのアプリケーション

静電結合センサー 部分放電によって引き起こされる電界の変化を検出することにより、放電イベントを識別する. これらのセンサーは非接触検出方式を採用しています, 取り付けが簡単です, ケーブルおよびバスバーシステムの監視に適しています.

容量結合センサーの動作周波数範囲は通常 1 ～ 100MHz です。, 良好な周波数応答特性を備えています. センサーは停電を必要とせずにオンラインで設置できます。, 既存のシステムを改修するのに理想的な選択肢となります.

磁界センサーの技術的特徴

磁場センサー 部分放電により発生する磁場の変化に基づいて検出, 動作周波数範囲は0.1～50MHz. これらのセンサーは優れた空間分解能を提供し、放熱源に関する方向情報を提供できます。.

磁界センサーは、変圧器やリアクトルなどの機器の監視に特に適しています。, 磁場分布解析により放電の場所と種類を特定できます。. センサーは柔軟な設置が可能で、必要に応じて検出方向を調整できます。.

開閉装置用部分放電監視システム

開閉装置の部分放電 監視システム

開閉装置部分放電監視システム 開閉装置の特殊な構造と使用環境を考慮する必要がある. 開閉装置は通常、金属で囲まれた構造を使用します, 部分放電信号の伝播と検出には特別な課題が存在します.

開閉装置 PD 監視システムは通常、マルチセンサーの組み合わせソリューションを使用します。, ケーブル接続部に取り付けられた HFCT センサーを含む, 装置内部または観察窓に設置されたUHFセンサー, 機械振動を監視するアコースティック・エミッション・センサー. この多様なモニタリング手法により、考えられる排出源を包括的にカバーできます。.

開閉装置監視のための特別な要件 含む: 強力な電磁妨害耐性, 限られた設置スペースへの適応, 動作ノイズと実際の放電信号を区別する能力. 監視システムには、スイッチング動作によって生成される干渉信号をフィルタリングするためのインテリジェントな認識機能が必要です.

トランス 部分放電監視

変圧器用オンライン部分放電監視システム

変圧器オンライン部分放電監視システム 変圧器の状態監視の中核コンポーネントです. システムは変圧器の動作中の部分放電活動を継続的に監視します。, 断熱システムの健全性状態を評価します, 潜在的な障害リスクを予測します.

変圧器オンライン監視システムは通常、さまざまなセンサーの組み合わせを使用します。, 変圧器のブッシングに取り付けられた HFCT センサーを含む, 内蔵UHFセンサー, 油中のアコースティック・エミッション・センサー. 24時間連続監視を実現し、絶縁劣化傾向をタイムリーに検知します。.

変圧器の部分放電試験手順

変圧器の部分放電試験手順 国際規格IECの要件に従ってください 60270 および国家標準GB/T 7354. テスト手順にはテスト前の準備が含まれます, センサーの取り付け, 校正検証, テストの実行, そして結果分析.

テスト前, 変圧器が安定した動作状態にあり、環境条件がテスト要件を満たしていることを確認する必要があります。. 信号伝送精度を確保するために、センサーの取り付けは標準仕様に従って実行する必要があります.

変圧器の部分放電試験

変圧器の部分放電試験 3つのタイプに分けられます: 工場出荷時のタイプテスト, フィールド試運転テスト, および運用監視. テストの種類が異なれば、技術要件と合格基準も異なります。.

工場タイプのテストは、最高のテスト精度要件を備えた厳密に管理された環境下で実施されます。. フィールド試運転テストでは、現場環境の影響要因を考慮する必要がある. 運用監視は長期的な傾向分析と異常検出に重点を置いています.

オンライン部分放電監視システム

オンライン部分放電 監視システム

オンライン部分放電監視システム オフラインテストに比べて大きな利点があります, 継続的な監視を可能にする, リアルタイムアラーム, および過去のデータ分析. オンライン システムは、機器の運用とメンテナンスのためのより包括的でタイムリーなステータス情報を提供します。.

オンライン監視システムの主な利点は次のとおりです。: 継続的な監視機能, 自動データ分析, 遠隔監視機能, マルチパラメータ総合解析. このシステムは、機器のベースライン部分放電パターンを確立し、パターン認識技術を通じて異常状態を判断できます。.

システム統合とデータ分析 オンライン監視システムのキーテクノロジーです. システムは複数のセンサーデータを統合し、パターン認識と傾向分析に人工知能アルゴリズムを使用する必要があります。, 運用と保守の決定に科学的根拠を提供する.

部分放電測定

部分放電 測定技術

部分放電測定技術 信号取得の完全な技術チェーンが含まれます, 処理, そして分析. 測定システムには高いサンプリングレートの特性が必要です, 広い周波数帯域, 低ノイズにより、弱い放電信号を正確に捕捉します。.

最新の測定技術はデジタル処理方式を使用しています, 高速ADCを通じてアナログ信号をキャプチャし、デジタルフィルタリングを使用して有用な情報を抽出します。, スペクトル分析, パターン認識, およびその他のテクノロジー. 測定精度は故障診断の精度に直接影響します.

センサーの精度と感度の要件 アプリケーションシナリオに従って決定されます. 高電圧機器では、微弱な信号を検出するためにより高い感度が必要です, 強い干渉環境にあるとき, より優れた耐ノイズ性能が必要です.

試験手順と基準

部分放電試験結果

部分放電試験結果の解析 放電規模を含む複数のパラメータを包括的に考慮する必要がある, 放電頻度, 位相分布, と分光特性. これらのパラメータを総合的に分析することで、, 種類, 位置, おりものの重症度を判断することができます.

部分放電試験の合格基準

部分放電試験合格基準 機器のタイプと電圧レベルに応じて策定されます:

機器の種類	電圧レベル	受け入れ制限 (パソコン)	監視限界 (パソコン)
電源トランス	35kV	≤10	≤50
電源トランス	110kV	≤20	≤100
GIS機器	110kV	≤5	≤20
ケーブルシステム	35kV	≤5	≤20

センサーの選択と適用

センサーの選択原則

センサーの選択 検出精度などを総合的に考慮する必要がある, 環境適応力, 設置の利便性, そして費用対効果. アプリケーションシナリオが異なれば、センサーに対する要件も大きく異なります。, 詳細な技術分析と経済的評価が必要.

新築プロジェクト向け, 技術的に進歩した信頼性の高いセンサー製品の使用をお勧めします. 改修プロジェクト向け, 既存システムとの互換性や設置条件の制限を考慮する必要がある.

設置要件とメンテナンスのガイドライン

センサーの取り付け 信号伝送の品質とシステムの信頼性を確保するために、技術仕様に従って厳密に実行する必要があります. 設置場所の選択, 接地システムの設計, および信号ケーブルのシールドはすべてモニタリングの有効性に影響します.

センサーを長期間安定して動作させるためには定期的なメンテナンスが必要です. メンテナンスにはセンサーの清掃が含まれます, 接続検査, 校正検証, およびパフォーマンステスト.

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