Исследование и разработка технологии контроля частичных разрядов на основе импульсных процессов

Vocabulary 3
Аннотация 4
Abstract 5
Введение 6
1. Частичные разряды в изоляции высоковольтного оборудования 8
1.1 Физические процессы в электрической изоляции, при образовании частичных разрядов 9
1.2 Закон Пашена 14
2. Методы регистрации частичных разрядов и их характеристики……………..17
Заключение 25
Conclusion 26
Список использованных источников 27

Весь текст будет доступен после покупки

В современных условиях, когда более 50% силового электрооборудования объектов Российской энергетики и большинства промышленных предприятий достигло нормативного срока эксплуатации, а его обновление происходит низкими темпами, основной задачей становится продление срока службы оборудования вплоть до выработки реального заложенного при изготовлении ресурса.
При этом на первым этап выходит методы контроля состояния оборудования на месте его установки под рабочим напряжением. Внедрение средств диагностирования технического состояния электрооборудования является актуальной и остро востребованной задачей. Это обусловлено рядом объективно сложившихся причин, основой из которых является физический износ, достигающий 50-70%. Тенденцией старения электрооборудования является характерной не только для России, но и для большинства других развитых стран, в том числе США, Китай, Германии, Франции и др. Эта тенденция прослеживается как на энергетических объектах, так и на промышленных. Второй причиной, определяющей повышенное внимание к развитию и внедрению средств диагностирования, является современная тенденция к переходу от системы планово-предупредительных ремонтов к ремонтам по состоянию. Соответственно возрастает роль методов диагностики в режиме реального времени.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Частичные разряды в изоляции высоковольтного оборудования
Понятие частичного разряда (ЧР) в изоляции охватывает местный разряд на поверхности или внутри изоляции в виде короны, скользящий разряд или пробой отдельных элементов изоляции, шунтирующий часть изоляции между электродами, находящимися под разными потенциалами.
В ГОСТ 20074-83 (Электрооборудование и электроустановки. Метод измерения характеристик частичных разрядов) и в международном стандарте IEC 60270 частичный разряд определяется как локализованный электрический разряд, частично шунтирующий изоляцию между проводниками, который может возникать как в прилегающих, так и в не прилегающих к проводнику объемах изоляции. Возникновение ЧР имеет вероятностный характер, так как является результатом воздействия множества факторов, например, структуры изоляции, наличия неоднородностей электрического поля, температуры, влажности, давления, диэлектрических свойств, вибрации и др.
Возникновение частичных разрядов всегда свидетельствует о местной неоднородности диэлектрика. Регистрация характеристик частичных разрядов позволяет оценивать качество изготовления той или иной изоляционной конструкции и выявлять местные дефекты, которые практически невозможно определить стандартными высоковольтными испытаниями или измерениями каких-либо интегральных характеристик изоляции (тангенс угла диэлектрических потерь, сопротивление изоляции и др.).
Отдельный частичный разряд оказывает малое влияние на ухудшение изоляции, но частое повторение таких ЧР приводит к необратимой деградации изоляции и является основной причиной старения изоляционных конструкций. Обнаружение таких ЧР на ранних стадиях их развития может дать существенную информацию о состоянии изоляции и служить основой для принятия своевременных решений о профилактических ремонтах электрооборудования.

1.1 Физические процессы в электрической изоляции, при образовании частичных разрядов
Процесс ухудшения свойств изоляции (старение) - длительный процесс, и его можно определить, как электро-термохимический. В этом процессе доминирует воздействие на изоляцию электрического поля.
Образованные под действием электрического поля разряды вызывают электронно-ионную бомбардировку диэлектрика, его тепловую эрозию, приводят к возникновению ультрафиолетового излучения и ударных волн в газовых включениях в изоляцию. Решающая роль в разрушение изоляции принадлежит электронно-ионной бомбардировке. Удар заряженных частиц поверхности диэлектрика может привести к значительному локальному разогреву, разрыву молекулярных связей, возникновению дефектов типа «вакансия» или «внедрение» и к возбуждению молекул диэлектрика. Разрушение диэлектрика разрядами в основном связано с возбуждением и ионизацией молекул с образованием свободных радикалов. Электролитическое разложение углеводородных соединений и присутствие остаточной влаги может привести к возникновению проводящих включений в изоляции (обугливанию), образованию пузырьков газа и возникновению разрядов в них. В этом случае атомарный водород способствует процессам гидроионизации, а атомарный кислород окислительным процессам. Оба этих процесса ухудшают диэлектрические свойства изоляции и приводят к возрастанию диэлектрических потерь и проводимости диэлектрика.

Весь текст будет доступен после покупки

1. International Standard “High-Voltage test techniques – Partial discharge measurements” – IEC 60270, Third edition, 2000-12.
2. Electrical Diagnostic Methods / R. Braunlich, M. Hassig, J. Fuhr, T. Aschwanden // IEEE, International Symposium on Electrical Insulation, Anaheim — 2000. -P. 1-5.
3. Blokhintsev I., Golovkov M., Golubev A., C. Kane. Field experiences with the measurement of partial discharges on rotating equipment. // IEEE Transactions on Energy Conversion. 1999. - V.14. №4.- P.930-938.
4. Stone Greg C. Partial discharge PART VII: Practical Techniques for Measuring PD in operating Equipment // IEEE Electrical Insulation Magazine. -1990.-Vol. 7.-P.9-19.
5. Eleftherion P.M. Partial discharge XXI: Acoustic Emission-Based PD Source Location in Transformers // IEEE Electrical Insulation Magazine. — 1995. -Vol. 7. P.22—26.
6. George Yeboah, P.E. On-Line Partial Discharge Measurements on Turbine Generator Experience with KCPL Montrose Unit 2. Iris Rotating Machine Conference, New Orleans, June 2004.
7. Jiangdong Deng H.X. Optical fiber sensor-based detection of partial discharge in power transformers // Optics and Laser Technology. Vol.33.-P.305-311.
8. Howard G. Sedding, Steven R. Campbell. Method and device for distinguishing between partial discharge and electrical noise. US Patent Issued on December 12, 1995.
9. Campbell S.R., Stone G.C., Sedding H.G. Application of pulse width analysis to partial discharge detection // Conf. Rec. IEEE Int. Symp. Elec. Insul., Baltimore, Md, June 7 -10, 1992. Piscataway (N.Y.), 1992. - C.345 - 348.
10. Advanced technology of transformer winding condition control based on nanosecond probing impulse / V.Lavrinovich, A. Mytnikov, Li Hongda // Resource-Efficient Technologies. – 2016. – V. 2. – № 3. – P. 111–117.

Весь текст будет доступен после покупки