sensor die wordt gebruikt om de gedeeltelijke ontlading te controleren

Sensors used to monitor partial discharge primarily include High Frequency Current Transformers (HFCT), Ultra High Frequency (UHF) sensoren, Akoestische emissie (AE) sensoren, RF couplers, optische vezelsensoren, capacitive coupling sensors, and magnetic field sensors. These sensors detect partial discharge phenomena based on different physical principles, including electromagnetic signals, acoustic signals, and optical signals. The selection of appropriate sensor types depends on specific application environments, detection accuracy requirements, and cost considerations.

Gedeeltelijke ontlading Toezicht Basics

Wat is een monitoringsysteem voor gedeeltelijke lozingen?

A monitoringsysteem voor gedeeltelijke lozingen is a professional system used for real-time detection and analysis of partial discharge phenomena within electrical equipment. The system captures electrical signals, acoustic signals, or optical signals generated by partial discharge through specific sensors and converts these signals into analyzable data, helping maintenance personnel evaluate equipment insulation status and predict potential failures.

Bewakingssystemen voor gedeeltelijke ontlading omvatten doorgaans sensoren, signal conditioning units, apparaten voor gegevensverzameling, analysis software, en alarmsystemen. Het systeem kan continu de bedrijfsstatus van de apparatuur bewaken en vroegtijdige foutwaarschuwingen geven, waardoor het een belangrijk onderdeel is van de conditiebewaking van moderne energieapparatuur.

Wat is gedeeltelijke ontlading gemeten in?

Meeteenheden voor gedeeltelijke ontlading gebruiken voornamelijk picocoulombs (PC, picocoulomb) om de omvang van de lozingshoeveelheid uit te drukken. Picocoulomb is een eenheid van elektrische lading, waarbij 1pC = 10^-12 coulomb. Deze eenheid kan nauwkeurig de minieme hoeveelheid lading weergeven die tijdens gedeeltelijke ontlading wordt overgedragen.

Naast de hoeveelheid, gedeeltelijke ontlading kan ook worden uitgedrukt met behulp van andere parameters, inclusief ontladingsvermogen (milliwatt, mW), ontladingsfrequentie (keer per seconde), energie ontladen (microjoule, μJ), enz. Verschillende meetparameters zijn geschikt voor verschillende analysedoeleinden en soorten apparatuur.

Hoe gaat het? detect partial discharge?

Partial discharge detection methods are mainly based on various physical phenomena generated by partial discharge, including electromagnetic waves, akoestische golven, optical signals, en chemische veranderingen. The detection process requires using corresponding sensors to capture these signals and extract useful information through signal processing techniques.

Common detection methods include electrical detection methods (hoogfrequente stroomsensoren), ultrasonic detection methods (akoestische emissiesensoren), radio frequency detection methods (RF sensors), and optical detection methods (optische vezelsensoren). Each method has its specific application scenarios and technical advantages.

Sensor Technology for Partial Discharge Detection

Wat sensor is used for partial discharge detection?

Partial discharge detection sensor types are diverse and can be classified into the following categories based on detection principles:

Detailed Comparative Analysis of Sensor Types

Sensortype	Detection Principle	Frequentiebereik	Gevoeligheid	Toepassingsscenario's	Voordelen	Beperkingen
Hoogfrequente stroomtransformator (HFCT)	Electromagnetic induction	0.5-100MHz	Hoog	Kabels, schakelapparatuur	Direct electrical measurement, hoge gevoeligheid	Affected by electromagnetic interference
Ultra High Frequency (UHF) Sensor	Electromagnetic wave reception	300MHz-3GHz	Extreem hoog	GIS, transformatoren	Sterk anti-interferentievermogen, accurate positioning	Hogere kosten
Akoestische emissie (AE) Sensor	Acoustic wave detection	20kHz-1MHz	Medium	Transformatoren, reactoren	Niet beïnvloed door elektromagnetische interferentie	Affected by mechanical noise
Radio Frequency (RF) Coupler	RF signal	10-500MHz	Hoog	Cable terminals, gewrichten	Eenvoudige installatie, lage kosten	Limited frequency band
Optische vezelsensor	Optical detection	–	Hoog	Omgevingen met hoge spanning	Good insulation, anti-interferentie	Complex technology, hoge kosten
Capacitive Coupling Sensor	Electric field changes	1-100MHz	Middelhoog	Kabels, rails	Non-contact detection	Affected by environmental humidity
Magnetic Field Sensor	Magnetic field detection	0.1-50MHz	Medium	Transformatoren, reactoren	Good spatial resolution	Relatively low sensitivity
Chemical Sensor	Gasdetectie	–	Laag	Transformator olie	Long-term trend monitoring	Slow response speed

Hoogfrequente stroomtransformator (HFCT) Technische kenmerken

High Frequency Current Transformers are the most commonly used partial discharge detection sensors, operating on the principle of electromagnetic induction. The sensors detect high-frequency current pulses generated by partial discharge to identify discharge events, featuring high sensitivity and fast response speed.

HFCT-sensoren worden doorgaans geïnstalleerd op kabelmantels of apparatuurbehuizingen, het opvangen van hoogfrequente signalen via inductiespoelen. Na versterking en filterverwerking, de sensoruitgangssignalen kunnen de intensiteit- en frequentiekarakteristieken van gedeeltelijke ontlading nauwkeurig weerspiegelen.

Ultra High Frequency (UHF) Sensortechnische voordelen

Ultrahoge frequentiesensoren werken in de frequentieband 300 MHz-3 GHz, met extreem hoge gevoeligheid en goede anti-interferentiemogelijkheden. UHF-sensoren zijn bijzonder geschikt voor deelontladingsbewaking van GIS-apparatuur en grote transformatoren, waardoor een nauwkeurige locatie van lozingsbronnen mogelijk is.

UHF-sensoren kunnen isolatiematerialen binnendringen om interne ontladingen te detecteren zonder dat direct contact met de geteste apparatuur nodig is. This characteristic gives UHF sensors unique advantages in high-voltage equipment monitoring and represents the development direction of modern partial discharge monitoring technology.

Akoestische emissie (AE) Sensor Application Characteristics

Acoustic Emission sensors detect based on acoustic signals generated by partial discharge, with operating frequencies typically in the 20kHz-1MHz range. The greatest advantage of these sensors is their immunity to electromagnetic interference, making them suitable for monitoring applications in strong electromagnetic environments.

Acoustic emission sensors are particularly suitable for monitoring transformers and reactors, and can achieve discharge source location through acoustic wave propagation characteristics. De sensoren bieden flexibele installatie en kunnen extern worden gemonteerd zonder de normale werking van de apparatuur te beïnvloeden.

Innovatie van optische vezelsensortechnologie

Optische vezelsensoren vertegenwoordigen de baanbrekende ontwikkelingsrichting van de technologie voor het monitoren van gedeeltelijke ontladingen. Deze sensoren detecteren optische signalen of akoestisch-optische effecten gegenereerd door gedeeltelijke ontlading op basis van optische principes, met volledige elektrische isolatie-eigenschappen.

Optische vezelsensoren zijn bijzonder geschikt voor het bewaken van toepassingen in ultrahoogspanningsapparatuur en explosieve omgevingen. De sensoren zijn immuun voor elektromagnetische interferentie en kunnen signaaloverdracht over lange afstanden realiseren, biedt unieke technische voordelen in ruwe omgevingen.

Capacitieve koppelingssensortoepassingen

Capacitieve koppelingssensoren Identificeer ontladingsgebeurtenissen door veranderingen in het elektrische veld te detecteren die worden veroorzaakt door gedeeltelijke ontlading. Deze sensoren maken gebruik van contactloze detectiemethoden, zijn eenvoudig te installeren, en zijn geschikt voor het bewaken van kabel- en railsystemen.

Het werkfrequentiebereik van capacitieve koppelingssensoren is doorgaans 1-100 MHz, met goede frequentieresponskarakteristieken. De sensoren kunnen online worden geïnstalleerd zonder dat er stroomuitval nodig is, waardoor ze een ideale keuze zijn voor het achteraf inbouwen van bestaande systemen.

Magnetische veldsensor Technische kenmerken

Magnetische veldsensoren detecteren op basis van magnetische veldveranderingen gegenereerd door gedeeltelijke ontlading, met een werkfrequentiebereik van 0,1-50 MHz. Deze sensoren bieden een goede ruimtelijke resolutie en kunnen richtingsinformatie verschaffen over ontladingsbronnen.

Magnetic field sensors are particularly suitable for monitoring equipment such as transformers and reactors, and can determine the location and type of discharge through magnetic field distribution analysis. The sensors offer flexible installation and can adjust detection direction as needed.

Partial discharge monitoring system for switchgear

Switchgear Partial Discharge Bewakingssystemen

Switchgear partial discharge monitoring systems need to consider the special structure and operating environment of switchgear. Switchgear typically uses metal-enclosed structures, presenting special challenges for partial discharge signal propagation and detection.

Switchgear PD monitoring systems typically use multi-sensor combination solutions, including HFCT sensors installed at cable connections, UHF sensors installed inside equipment or at observation windows, and acoustic emission sensors monitoring mechanical vibrations. This diversified monitoring approach can comprehensively cover possible discharge sources.

Special requirements for switchgear monitoring erbij betrekken: sterke weerstand tegen elektromagnetische interferentie, adaptation to confined installation spaces, and ability to distinguish between operational noise and actual discharge signals. Monitoring systems need intelligent recognition capabilities to filter out interference signals generated by switching operations.

Transformator Bewaking van gedeeltelijke ontlading

Online partial discharge monitoring system for Transformer

Transformer online partial discharge monitoring systems are core components of transformer condition monitoring. The system continuously monitors partial discharge activity during transformer operation, evaluates the health status of insulation systems, and predicts potential failure risks.

Transformer online monitoring systems typically use combinations of various sensors, including HFCT sensors installed on transformer bushings, built-in UHF sensors, and acoustic emission sensors in oil. The system can achieve 24-hour continuous monitoring and timely detect insulation deterioration trends.

Transformer partial discharge test procedure

Transformer partial discharge test procedures follow the requirements of international standard IEC 60270 and national standard GB/T 7354. Test procedures include pre-test preparation, sensor installatie, kalibratie verificatie, test execution, and result analysis.

Before testing, it is necessary to ensure that the transformer is in stable operating condition and environmental conditions meet test requirements. Sensor installation must be performed according to standard specifications to ensure signal transmission accuracy.

Partial discharge test of transformer

Transformer partial discharge testing can be divided into three types: fabriekstypetesten, veldinbedrijfstellingstests, en operationele monitoring. Verschillende soorten tests hebben verschillende technische vereisten en acceptatienormen.

Fabriekstests worden uitgevoerd onder strikt gecontroleerde omgevingen met de hoogste testnauwkeurigheidseisen. Bij veldinbedrijfstellingstests moet rekening worden gehouden met de invloedsfactoren van de omgeving ter plaatse. Operationele monitoring richt zich op langetermijntrendanalyse en anomaliedetectie.

Online partial discharge monitoring system

Online gedeeltelijke ontlading Bewakingssystemen

Online deellozingsmonitoringsystemen hebben aanzienlijke voordelen ten opzichte van offline testen, waardoor continue monitoring mogelijk is, real-time alarms, and historical data analysis. Onlinesystemen bieden uitgebreidere en actuelere statusinformatie voor de bediening en het onderhoud van apparatuur.

Kernvoordelen van online monitoringsystemen zijn onder meer:: continue monitoringcapaciteit, automatische data-analyse, bewakingsfuncties op afstand, en uitgebreide analyse met meerdere parameters. Het systeem kan basispatronen voor gedeeltelijke ontlading voor apparatuur vaststellen en abnormale omstandigheden vaststellen via patroonherkenningstechnologie.

Systeemintegratie en data-analyse zijn sleuteltechnologieën voor online monitoringsystemen. Het systeem moet meerdere sensorgegevens integreren en kunstmatige intelligentie-algoritmen gebruiken voor patroonherkenning en trendanalyse, providing scientific basis for operation and maintenance decisions.

Meting van gedeeltelijke ontlading

Gedeeltelijke ontlading Meettechnologie

Meettechnologie voor gedeeltelijke ontlading omvat een complete technische keten van signaalverwerving, verwerking, en analyse. Meetsystemen moeten kenmerken hebben van een hoge bemonsteringssnelheid, wide frequency band, en weinig ruis om een ​​nauwkeurige opname van zwakke ontladingssignalen te garanderen.

Moderne meettechnologie maakt gebruik van digitale verwerkingsmethoden, capturing analog signals through high-speed ADC and extracting useful information using digital filtering, spectrum analysis, patroonherkenning, en andere technologieën. Measurement accuracy directly affects the accuracy of fault diagnosis.

Sensor accuracy and sensitivity requirements are determined according to application scenarios. High-voltage equipment requires higher sensitivity to detect weak signals, while in strong interference environments, better anti-noise capability is needed.

Test Procedures and Standards

Partial discharge test results

Partial discharge test result analysis needs to comprehensively consider multiple parameters including discharge magnitude, ontladingsfrequentie, faseverdeling, and spectral characteristics. Through comprehensive analysis of these parameters, the type, locatie, and severity of discharge can be determined.

Partial discharge test acceptance criteria

Partial discharge test acceptance standards zijn geformuleerd op basis van het type apparatuur en het spanningsniveau:

Equipment Type	Spanningsniveau	Acceptatielimiet (PC)	Controlelimiet (PC)
Stroomtransformator	35kV	≤10	≤50
Stroomtransformator	110kV	≤20	≤100
GIS Equipment	110kV	≤5	≤20
Cable System	35kV	≤5	≤20

Sensor Selection and Application

Sensor Selection Principles

Sensor selection needs to comprehensively consider factors such as detection accuracy, environmental adaptability, installation convenience, and cost-effectiveness. Different application scenarios have greatly different requirements for sensors, requiring detailed technical analysis and economic evaluation.

For new construction projects, it is recommended to use technologically advanced and highly reliable sensor products. For retrofit projects, compatibility with existing systems and installation condition limitations need to be considered.

Installation Requirements and Maintenance Guidelines

Installatie van sensoren must be performed strictly according to technical specifications to ensure signal transmission quality and system reliability. The selection of installation locations, grounding system design, and signal cable shielding all affect monitoring effectiveness.

Regular maintenance is a necessary measure to ensure long-term stable operation of sensors. Maintenance includes sensor cleaning, connection inspection, kalibratie verificatie, and performance testing.

---

Choose the right partial discharge monitoring sensors to provide professional and reliable condition monitoring solutions for your power equipment!

Glasvezel temperatuursensor, Intelligent monitoringsysteem, Gedistribueerde glasvezelfabrikant in China