+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Мнение экспертов — Периодичность проведения испытаний электрооборудования

Автор: Борисов С.М., вед. инженер ЭТЛ ГК «Строй-ТК», 2015г.


Многие наши Заказчики задаются вопросом: «Какова периодичность проведения эксплуатационных испытаний параметров электробезопасности электроустановки Потребителя?».

Общий случай.

Если Ваш объект стандартный и не подпадает ни под одну из категорий, описанных ниже, то в общем случае: Потребитель электроэнергии определяет сроки проверки и испытания электрооборудования самостоятельно, но не реже чем раз в три года (ПТЭЭП).

Следует отметить, что нормативные документы предполагают проведение разных испытаний с различной периодичностью, что, естественно, не совсем удобно. На практике обычно периодичность проведения всего комплекса необходимых испытаний электрооборудования проводят с той же периодичностью, что и измерения сопротивления изоляции.

ПТЭЭП, прил. 3.1, табл. 37
Измерения сопротивления изоляции в особо опасных помещениях и наружных установках производятся 1 раз в год. В остальных случаях измерения производятся 1 раз в 3 года.

ПТЭЭП, 3.4.12
В электроустановках напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью (системы TN) при капитальном, текущем ремонтах и межремонтных испытаниях, но не реже 1 раза в 2 года, должно измеряться полное сопротивление петли фаза-нуль электроприемников, относящихся к данной электроустановке и присоединенных к каждой сборке, шкафу и т.д., и проверяться кратность тока КЗ, обеспечивающая надежность срабатывания защитных устройств.
Внеплановые измерения должны выполняться при отказе устройств защиты электроустановок.

Определение особо опасных помещений, ПУЭ.

Таким образом в подавляющем большинстве случаев периодичность измерений сопротивления изоляции согласно ПТЭЭП составляет 1 раз в 3 года. Исключениями могут стать различные промышленные и электрощитовые помещения, ИТП, подземные паркинги и т.д.

Однако в некоторых отраслях существуют свои, иногда более жесткие, отраслевые нормы и правила, предписывающие более частое проведение эксплуатационных электроизмерений.

Отраслевые нормы по периодичности проведения электроизмерений

Учреждения здравоохранения (медицинские учреждения)

ППБО 07-91, п. 2.3.12а
Замеры сопротивления изоляции электрических сетей в открытых сооружениях, а также в сырых, пожароопасных и взрывоопасных помещениях производятся не реже одного раза в 6 месяцев; в закрытых сооружениях и помещениях с нормальной средой — не реже одного раза в год с оформлением актов или сопровождением соответствующих записей в специально заведенном журнале.

Приказ ДЗМ от 27.01.2015 №46, приложение №1, п. 1.17
Проведение замеров сопротивления изоляции электрических сетей в соответствии с требованиями ПУЭ, ППБО 07-91 п. 2.3.12а. Срок проведения: 1 раз в год, 1 раз в 6 месяцев (в открытых сооружениях, а также в сырых, пожароопасных и взрывоопасных помещениях). Форма завершения: технический отчет.

ГОСТ Р 50571.28-2006 «Электроустановки зданий. Часть 7-710.62 Периодичность проведения испытаний электроустановок, находящихся в эксплуатации»
В случае отсутствия соответствующих нормативов рекомендуется следующая периодичность: a) проверка систем переключения на аварийное электроснабжение — один раз в 12 мес; b) проверка устройств контроля сопротивления изоляции — один раз в 12 мес; c) визуальная проверка уставок устройств защиты — один раз в 12 мес; d) измерения в системе дополнительного уравнивания потенциалов — один раз в 36 мес; e) проверка целостности системы уравнивания потенциалов — один раз в 36 мес; f) ежемесячно: — объекты, требующие безопасного обслуживания, использующие батареи, — в течение 15 мин, — объекты, требующие безопасного обслуживания, использующие двигатели внутреннего сгорания до достижения двигателем номинальной температуры, — один раз в 12 мес («нагрузочные испытания»), — проверка емкости батарей — для объектов, требующих безопасного обслуживания, — двигатели внутреннего сгорания — в течение 60 мин.

Образовательные учреждения

Приказ Департамента образования города Москвы №156 от 29.03.2013
Приложение 3 План организационно-технических мероприятий, направленных на усиление противопожарной защиты учреждений образования.
2.17. Проведение замеров сопротивления изоляции эксплуатируемой электропроводки <…> в закрытых сооружениях и помещениях с нормальной средой 1 раз в год; в открытых сооружениях, а также в сырых, пожароопасных и взрывоопасных помещениях 1 раз в 6 месяцев.

Приказ Минобразования от 11 марта 1998 г. N 662.
3.19.7. Проведением ежегодных проверок заземления электроустановок и изоляции электропроводки в соответствии с действующими правилами и нормами.

ГОСТ Р 50571.28-2006 «Электроустановки зданий. Часть 7-710.62 Периодичность проведения испытаний электроустановок, находящихся в эксплуатации»
В случае отсутствия соответствующих нормативов рекомендуется следующая периодичность: a) проверка систем переключения на аварийное электроснабжение — один раз в 12 мес; b) проверка устройств контроля сопротивления изоляции — один раз в 12 мес; c) визуальная проверка уставок устройств защиты — один раз в 12 мес; d) измерения в системе дополнительного уравнивания потенциалов — один раз в 36 мес; e) проверка целостности системы уравнивания потенциалов — один раз в 36 мес; f) ежемесячно: — объекты, требующие безопасного обслуживания, использующие батареи, — в течение 15 мин, — объекты, требующие безопасного обслуживания, использующие двигатели внутреннего сгорания до достижения двигателем номинальной температуры, — один раз в 12 мес («нагрузочные испытания»), — проверка емкости батарей — для объектов, требующих безопасного обслуживания, — двигатели внутреннего сгорания — в течение 60 мин.

Учреждения общественного питания

ПОТ РМ-011-2000 «МЕЖОТРАСЛЕВЫЕ ПРАВИЛА ПО ОХРАНЕ ТРУДА В ОБЩЕСТВЕННОМ ПИТАНИИ»
5.6. Сопротивление изоляции электросети в помещениях без повышенной электроопасности следует измерять не реже 1 раза в 12 месяцев, в особо опасных помещениях (или с повышенной опасностью) — не реже 1 раза в 6 месяцев. Кроме того, проводятся испытания защитного заземления (зануления) не реже 1 раза в 12 месяцев.

Учреждения розничной торговли

ПОТ РМ-014-2000 «МЕЖОТРАСЛЕВЫЕ ПРАВИЛА ПО ОХРАНЕ ТРУДА В РОЗНИЧНОЙ ТОРГОВЛЕ»
5.1.17. Нельзя эксплуатировать оборудование, не имеющее защитного заземления, при снятой крышке корпуса, закрывающей токонесущие части, а также после истечения срока очередного ежегодного испытания и проверки состояния защитного заземления. Замер сопротивления заземления и изоляции проводов производится периодически, не реже одного раза в год.
8.5.18. Сопротивление изоляции электросети в помещениях без повышенной опасности измеряется не реже одного раза в 12 месяцев, в особо опасных помещениях (или с повышенной опасностью) — не реже одного раза в 6 месяцев. Испытания защитного заземления (зануления) проводятся не реже одного раза в 12 месяцев. Испытания изоляции переносных трансформаторов и светильников 12 — 42 В проводятся два раза в год.

Если у Вас остались какие-либо вопросы по нормативным срокам проведения эксплуатационных испытаний электроустановки на Вашем объекте, позвоните нашим специалистам по телефону: +7 (495) 617-15-21.

Перейти к услуге «Проведение эксплуатационных электроизмерений».

Ознакомиться с ориентировочными расценками нашей ЭТЛ на проведение замеров сопротивления изоляции электрических сетей.

Посчитать на онлайн-калькуляторе стоимость выполнения замеров сопротивления изоляции электрических сетей.

Какой пункт правил говорит о периодичности замера сопротивления изоляции электропроводки? | ЭлектроАС

Дата: 17 сентября, 2009 | Рубрика: Вопросы и Ответы, Электроизмерения
Метки: Замер сопротивления изоляции, ПТЭЭП, Электроизмерения, Электролаборатория

Этот материал подготовлен специалистами компании «ЭлектроАС».
Нужен электромонтаж или электроизмерения? Звоните нам!

Юрий
Какой пункт правил говорит о периодичности замера сопротивления изоляции электропроводки?

Ответ:

Испытаниям и электроизмерениям подлежат все электроустановки здания, от вводного аппарата защиты в вводно-распределительном устройстве до розеток и светильников в помещениях. На всех распределительных и групповых кабельных линиях должно быть проведено измерение сопротивление изоляции.

Потребитель электроэнергии обязан проводить обследования, испытания и электроизмерения электроустановок в соответствии с ПУЭ и ПТЭЭП. Чем чаще будут проводиться обследования, испытания и электроизмерения электроустановок, тем безопаснее и надёжнее будет эксплуатация электроснабжения. Периодичность испытаний и электроизмерений строго регламентируется в ПУЭ (правила устройства электроустановок) и ПТЭЭП (правила технической эксплуатации электроустановок потребителей).

В комплекс электроизмерений входит:
1. Электролаборатория проводит визуальный осмотр электропроводки и электрооборудования
2. Электролаборатория. Замер заземления. Электропроводка. Электрооборудование
3. Электролаборатория. Замер сопротивления изоляции. Электроизмерения. Электропроводка

4. Электролаборатория. Замер сопротивления цепи “фаза-нуль”. Электроизмерения
5. Электролаборатория – замеры и испытание выключателей автоматических управляемых дифференциальным током (УЗО)
6. Электролаборатория выполняет испытания (прогрузку) автоматических выключателей
7. Электролаборатория проводит электроизмерение “Замер сопротивления заземляющих устройств”

На основании правил технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП), измерения сопротивления цепи «фаза-нуль» и измерения цепи между заземлёнными установками и элементами заземлённой установки должны проводиться с периодичностью, установленной системой планово-предупредительного ремонта (ППР), утвержденного техническим руководителем Потребителя.

В соответствии с требованиями Госпожнадзора и Энергонадзора, комплекс испытаний и электроизмерений, в который входят: замер сопротивления петли «фаза-нуль» и замер цепи между заземлёнными установками и элементами заземлённой установки, проводят не реже чем 1 раз в 3 года.

Замеры сопротивления изоляции проводов и кабелей проводятся не реже чем 1 раз в 3 года.

Визуальный осмотр между защитным проводником и электрооборудованием производиться не реже 1 раза в 6 месяцев.

При отказе устройств защиты электроустановок и после переустановки электрооборудования, требуется выполнить электроизмерения цепи между заземлёнными установками и элементами заземлённой установки и электроизмерения сопротивления петли «фаза-нуль».

ПТЭЭП
2.7.9
Визуальные осмотры видимой части заземляющего устройства должны производиться по графику, но не реже 1 раза в 6 месяцев ответственным за электрохозяйство Потребителя или работником им уполномоченным.
При осмотре оценивается состояние контактных соединений между защитным проводником и оборудованием, наличие антикоррозионного покрытия, отсутствие обрывов.


Результаты осмотров должны заноситься в паспорт заземляющего устройства.

2.7.13
Для определения технического состояния заземляющего устройства в соответствии с нормами испытаний электрооборудования (Приложение 3) должны производиться:
измерение сопротивления заземляющего устройства;
измерение напряжения прикосновения (в электроустановках, заземляющее устройство которых выполнено по нормам на напряжение прикосновения), проверка наличия цепи между заземляющим устройством и заземляемыми элементами, а также соединений естественных заземлителей с заземляющим устройством;
измерение токов короткого замыкания электроустановки, проверка состояния пробивных предохранителей;

измерение удельного сопротивления грунта в районе заземляющего устройства.
Для ВЛ измерения производятся ежегодно у опор, имеющих разъединители, защитные промежутки, разрядники, повторное заземление нулевого провода, а также выборочно у 2% железобетонных и металлических опор в населенной местности.
Измерения должны выполняться в период наибольшего высыхания грунта (для районов вечной мерзлоты — в период наибольшего промерзания грунта).
Результаты измерений оформляются протоколами.
На главных понизительных подстанциях и трансформаторных подстанциях, где отсоединение заземляющих проводников от оборудования невозможно по условиям обеспечения категорийности электроснабжения, техническое состояние заземляющего устройства должно оцениваться по результатам измерений и в соответствии с п.п.2.7.9-11.

2.7.14
Измерения параметров заземляющих устройств – сопротивление заземляющего устройства, напряжение прикосновение, проверка наличия цепи между заземлителями и заземляемыми элементами — производится также после реконструкции и ремонта заземляющих устройств, при обнаружении разрушения или перекрытия изоляторов ВЛ электрической дугой.
При необходимости должны приниматься меры по доведению параметров заземляющих устройств до нормативных.

2.12.17
Проверка состояния стационарного оборудования и электропроводки аварийного и рабочего освещения, испытание и измерение сопротивления изоляции проводов, кабелей и заземляющих устройств должны проводиться при вводе сети электрического освещения в эксплуатацию, а в дальнейшем по графику, утвержденному ответственным за электрохозяйство Потребителя, но не реже одного раза в три года.

Результаты замеров оформляются актом (протоколом) в соответствии с нормами испытания электрооборудования (Приложение 3).

3.4.12
В электроустановках напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью (системы TN) при капитальном, текущем ремонтах и межремонтных испытаниях, но не реже 1 раза в 2 года, должно измеряться полное сопротивление петли фаза-нуль электроприемников, относящихся к данной электроустановке и присоединенных к каждой сборке, шкафу и т.д., и проверяться кратность тока КЗ, обеспечивающая надежность срабатывания защитных устройств.

Внеплановые измерения должны выполняться при отказе устройств защиты электроустановок.

3.6.2
Конкретные сроки испытаний и измерений параметров электрооборудования электроустановок при капитальном ремонте (далее — К), при текущем ремонте (далее — Т) и при межремонтных испытаниях и измерениях, т.е. при профилактических испытаниях, выполняемых для оценки состояния электрооборудования и не связанных с выводом электрооборудования в ремонт (далее — М), определяет технический руководитель Потребителя на основе Приложения 3 настоящих Правил с учетом рекомендаций заводских инструкций, состояния электроустановок и местных условий.


Указанная для отдельных видов электрооборудования периодичность испытаний в разделах 1-28 является рекомендуемой и может быть изменена решением технического руководителя Потребителя.

3.6.3
Для видов электрооборудования, не включенных в настоящие нормы, конкретные нормы и сроки испытаний и измерений параметров должен устанавливать технический руководитель Потребителя с учетом инструкций (рекомендаций) заводов-изготовителей.

3.6.4
Нормы испытаний электрооборудования иностранных фирм должны устанавливаться с учетом указаний фирмы-изготовителя.

Приложение 3
26
Заземляющие устройства
К, Т, М — производятся в сроки, устанавливаемые системой ППP

28
Электроустановки, аппараты, вторичные цепи, нормы испытаний которых не определены в разделах 2-27, и электропроводки напряжением до 1000 В К, Т, М — производятся в сроки, устанавливаемые системой ППP

28.4
Проверка срабатывания защиты при системе питания с заземленной нейтралью (TN-C, TNC-S, TN-S)
Проверяется непосредственным измерением тока однофазного короткого замыкания с помощью специальных приборов или измерением полного сопротивления петли фаза-нуль с последующим определением тока короткого замыкания.

У электроустановок, присоединенных к одному щитку и находящихся в пределах одного помещения, допускается производить измерения только на одной, самой удаленной от точки питания установке. У светильников наружного освещения проверяется срабатывание защиты только на самых дальних светильниках каждой линии. Проверку срабатывания защиты групповых линий различных приемников допускается производить на штепсельных розетках с защитным контактом.

28.5

Проверка наличия цепи между заземленными установками и элементами заземленной установки:
Производится на установках, срабатывание защиты которых проверено.

Приложение 3.1
Таблица 37
— Электропроводки, в том числе осветительные сети:
Измерения сопротивления изоляции в особо опасных помещениях и наружных установках производятся 1 раз в год. В остальных случаях измерения производятся 1 раз в 3 года. При измерениях в силовых цепях должны быть приняты меры для предотвращения повреждения устройств, в особенности микроэлектронных и полупроводниковых приборов.
В осветительных сетях должны быть вывинчены лампы, штепсельные розетки и выключатели присоединены.

— Стационарные электроплиты:

Измерения сопротивления изоляции производится при нагретом состоянии плиты не реже 1 раза в год

Прочая и полезная информация

Прочая и полезная информация

Периодичность проведения электрофизических измерений в РБ

Виды электрофизических измерений и периодичность их проведения
Виды работ Элемент системы Тип здания (помещения, оборудования) Периодичность, не реже Регламентирующий ТНПА
Проверка наличия цепи между заземлителями и заземляемыми элементами Потребитель электроэнергии (электроприборы, электросиловое оборудование, металлическое нетоковедущее оборудование) При вводе в эксплуатацию, после ремонта, реконструкции или перестановки оборудования, по графику, утвержденному ответственным за электрохозяйство Потребителя, но не реже 1 раза в 6 лет Лифты, грузоподъёмное оборудование 1 раз в год
Замер полного сопротивления цепи «фаза-нуль» Автоматический выключатель При вводе в эксплуатацию, а в дальнейшем по графику, утвержденному ответственным за электрохозяйство Потребителя, но не реже одного раза в 6 лет. Лифты, грузоподъёмное оборудование
Измерение сопротивления изоляции мегометром кабельных и других линий напряжением до 1 кВ, предназначенных для передачи электроэнергии к распределительным устройствам, щитам, шкафам и комутационным аппаратам Кабельная линия (провод, кабель, заземляющее устройство): освещение, электрооборудование При вводе в эксплуатацию, а в дальнейшем по графику, утвержденному ответственным за электрохозяйство Потребителя, но не реже одного раза в 3 года. Лифты, грузоподъёмное оборудование 1 раз в год Бани и прачечные: сухие помещения 1 раз в год Бани и прачечные: особо сырые (мыльные и парильные залы) 1 раз в 3 мес
Измерение сопротивления заземления контура с диагональю до 20 м Контур заземления, зануления Здания различного назначения, независимо от форм их собственности и ведомственной принадлежности ТКП 181-2009. Правила технической эксплуатации электро-установок потребителей. п.Б.29.4 П,К,М; п.5.8.21
Бани и прачечные 1 раз в 6 мес Молниеотводы 1 раз в год
Измерение параметров на выключателе однополюсном с устройством защитного отключения Выключатель с устройством защитного отключения, дифавтомат При вводе в эксплуатацию, а в дальнейшем по графику, утвержденному ответственным за электрохозяйство Потребителя, но не реже одного раза в 3 года. Электрофизические измерения (лаборатория ЭФИ) в РБ

Эектрооборудование не может сдаваться в эксплуатацию без наличия технического отчета специалистов. Электрофизические измерения необходимо проводить регулярно – требование надзорных органов, инспектирующих заказчиков. Период проведения измерений зависит от технических параметров электрооборудования, условий эксплуатации и нормативных требований.

Сроки измерений описаны в ТКП-181. Некоторые из них мы приводим ниже. 

ТКП-181

Периодичность проверки сопротивления изоляции

Б.27.1 В эксплуатации измерения должны проводиться не реже одного раза в 3 года, а для некоторых видов оборудования (краны, лифты и другое производственное оборудование) — ежегодно.

Также после реконструкции, перед вводом в эксплуатацию. ( п. 5.13.31)

Периодичность испытания цепи «фаза-нуль»

Б.29.8 Для электроустановок испытание цепи «фаза-нуль» должно производиться при приёмке линий в эксплуатацию и после подключения новых потребителей, но не реже одного раза в 6 лет.

А в электроустановках напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью (системы TN), находящихся во взрывоопасных зонах — не реже 1 раза в 2 года. (п. 6.4.13)

Периодичность измерения сопротивления заземляющих устройств

П.5.8.21 Измерение параметров ЗУ выполняются также после реконструкции и ремонта ЗУ, но не реже одного раза в 6 лет. Молниеотводы — ежегодно.

Проверка электроустановок жилых домов

П.6.11.5 Кроме профилактических испытаний силовой и осветительной электросети жилых домов производятся измерение тока по фазам и проверка правильности выбора защитных устройств, проверка величины напряжения в различных точках сети с периодичностью, установленной лицом, ответственным за электрохозяйство, но не реже 1 раза в год.

Периодичность опробования АВР

Не реже 1 раза в 6 месяцев у ответственных потребителей и не реже 1 раза в 12 месяцев у остальных потребителей.

Молниезащита (защита от перенапряжения)

П.5.9.8 Ежегодно перед грозовым сезоном должна проводиться проверка состояния защиты от перенапряжений распределительных устройств и линий электропередачи.

Помещения с повышенной влажностью (Бани, бассейны, прачечные и др.)

П.6.11.3 Измерение сопротивления изоляции силовой и осветительной электропроводки должен производиться 1 раз в год, а в особо сырых- 1 раз в 3 месяца.

 

Сельскохозяйственные помещения

Замер сопротивления изоляции силовой и осветительной электропроводки должен производиться 1 раз в год, а в особо сырых- 1 раз в 3 месяца.

Выписка из ТКП 538-2014:

Периодически контроль исправности УВЭП или проверку достаточности естественного выравнивания электрических потенциалов необходимо проводить не реже одного раза в год. В том числе:

— при круглогодичном содержании сельскохозяйственных животных в помещениях;

— через каждый год эксплуатации специализированного здания животноводства;

— после завершения пастбищного периода и переводе сельскохозяйственных животных на стойловое содержание в два этапа:

I этап — на стадии окончания пусконаладочных работ непосредственно (за 1-2 дня) перед заполнением помещений сельскохозяйственными животными;

II этап — после заполнения помещений сельскохозяйственными животными и содержания в них животных в течение одного месяца, т.е. в период, когда увлажнение пола стойл выделениями сельскохозяйственных животных достигнет того состояния, которое имеет место в нормальном эксплуатационном режиме содержания сельскохозяйственных животных.

Производственные помещения — 1 раз в год

Больницы, поликлиники — 1 раз в год

Здания, имеющие генератор в случае исчезновения основного источника питания — 1 раз в год

Периодичность испытания средств индивидуальной защиты

— Диэлектрические перчатки: 6 месяцев;

— Диэлектрические галоши, диэлектрический инструмент: 12 месяцев;

— Диэлектрические боты: 36 месяцев.
  

Периодичность проверки сопротивления заземления, сопротивления изоляции электрокабелей, проводки и петли «фаза-ноль»

Сообщение об ошибке

Deprecated function: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls в функции _menu_load_objects() (строка 579 в файле /home/koogwobw/public_html/includes/menu.inc).

Язык Русский

    Какая периодичность проверки сопротивления заземления (зануления), сопротивления изоляции электрокабелей, проводки, петли «фаза-ноль»?

 Измерение сопротивления изоляции стационарной и осветительной электропроводки (до 1 кВ) осуществляют не реже 1 раза в 6 лет как в других помещениях, кроме жилых домов (п. 11.17 раздела VII; п. 3 б таблице 27 приложения 1, п. 5 таблицы 48 приложения 2 Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей, утвержденных приказом Министерства топлива и энергетики Украины от 25.07.2006 № 258, в редакции приказа Министерства энергетики и угольной промышленности Украины от 13.02.2012 № 91, далее — ПТЭЭП).

Проверку значения полного сопротивления петли «фаза-ноль» заземляющих устройств в установках на напряжение до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью осуществляют не реже одного раза в 6 лет (п. 8 табл. 25 приложения 1 к ПТЭЭП).

Измерение сопротивления заземляющих устройств проводят после монтажа, переоборудование и ремонт этих устройств, но не реже чем один раз в 12 лет (п. 7.3, 7.7 раздела VII; п. 3в табл. 25 приложения 1 к ПТЭЭП).

Новости сайта

Будьте в курсі останніх новин нашого сайту!

Контакти

моб. тел: 095-287-44-49  (Viber)
моб. тел: 067-433-95-87  
моб. тел: 063-900-05-36
Aдресa:   Україна,м.Київ,Проспект Петра Григоренка 23 офіс 3А

єл. Пошта: [email protected]

Мы на     

Дистанційне навчання по всій Україні!

Education — This is a contributing Drupal Theme
Design by WeebPal.

(PDF) Влияние колебаний напряжения и частоты на качество изоляции высоковольтного кабеля

Влияние колебаний напряжения и частоты

на качество изоляции высоковольтного кабеля

Celal Kocatepe # 1, Celal Fadl Kumru № 1, Рамазан Аяз № 1, Октай Аркан № 1, Хакан Акча № 1

№ Кафедра электротехники, Технический университет Йылдыз

Кампус Давутпаша 34210, Эсенлер, Стамбул, Турция

1 kocatepe @ yildiz.edu.tr

1 [email protected]

1 [email protected]

1 [email protected]

1 [email protected] Реферат

занимает важное место в высоковольтных системах на протяжении долгих лет. Особенно для высоковольтных кабелей

, которые являются одним из наиболее важных элементов в системах питания

, измерения коэффициента рассеяния или тангенса угла дельты имеют большое значение для срока службы изоляции

.Кроме того, когда параметры энергосистемы

, такие как частота и уровень напряжения,

не стабильны, значения тангенса дельты также будут изменены.

Следовательно, измерение тангенса угла диэлектрических потерь и диэлектрических потерь должно быть выполнено в случае нестабильного состояния энергосистемы

, чтобы получить более

точных результатов. В этом исследовании выполняется измерение тангенса угла дельта для одножильного высоковольтного кабеля 20,1 / 34,5

кВ. Путем изменения частоты и уровня напряжения

, коэффициента рассеяния, емкости (Cs), сопротивления изоляции

(Rs) и диэлектрических потерь (Pk) можно получить

значений.

Ключевые слова: Tan delta, диэлектрические потери, кабель высокого напряжения (HV), измерение HV

, кабель из сшитого полиэтилена.

I. ВВЕДЕНИЕ

Надежность высоковольтного оборудования, используемого в электроэнергетических системах

, такого как силовые кабели, силовые трансформаторы

, конденсаторы и т. Д., Существенно зависит от материала изоляции

[1-2]. Диэлектрические потери, которые возникают в высоковольтном оборудовании

, являются важным показателем изоляции [1-4].

Следовательно, тангенс угла наклона дельта и емкости изоляционного материала

являются важными параметрами для определения диэлектрических характеристик высоковольтных кабелей

[5].

Высокое напряжение с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE)

Кабели

являются одними из наиболее важных компонентов в системах питания

. Хотя эти кабели обладают высокой механической прочностью,

низкими диэлектрическими потерями и низкой диэлектрической проницаемостью, существуют

некоторых факторов, которые могут ухудшить диэлектрические материалы, а

влияют на изоляционные характеристики этих кабелей [6].

Влажность, воздушные полости и вода в диэлектрическом материале подземных кабелей

приводят к увеличению коэффициента диэлектрических потерь (тангенса дельта),

, который является важным критерием при определении характеристик кабеля

. При увеличении этих потерь на

изоляция кабеля подвергается

напряжению и нагреву. Вследствие этих изменений может произойти

тепловых и электрических пробоев [7].

Разность фаз между током и напряжением идеального конденсатора

составляет 90 °.Однако изоляционные материалы

, используемые в приложениях, не имеют идеального конденсатора.

Следовательно, помимо конденсатора, в эквивалентной схеме изоляционного материала

используется сопротивление. В этом случае

фазовый угол между током и напряжением отличается от 90o.

Касательная к этому углу выражается как «коэффициент диэлектрических потерь»

, а потребляемая мощность на сопротивлении называется «диэлектрические потери

».

Анализ коэффициента рассеяния и емкости обсуждался в

нескольких исследованиях в литературе. В исследовании A. Ponniran

и M. S. Kamaruddin они исследовали изменение параметров tan и емкости

с учетом старения

на подземных кабелях из сшитого полиэтилена [5]. П. Верелиус и его друзья

представили свои исследования, согласно которым частотная характеристика изоляционного материала

с точки зрения емкости и коэффициента диэлектрических потерь

зависит не только от изоляционного материала, но и от температуры материала

[7].T. J. Person и R. F. Eaton

исследовали влияние диэлектрических потерь на силовые кабели

с различными полимерными материалами в своем исследовании [8]. G.

Танимото и его друзья исследовали значения танимото дельта для

различных полиэтиленовых материалов при высоких температурах [9]. W. J.

К. Раймонд и его друзья в своем исследовании представили измерение коэффициента рассеяния

в свинцовом кабеле с бумажной изоляцией

на сверхвысокой частоте [10].В исследовании

, проведенном J. C. Hernández-Mejía и его друзьями, исследуются характеристики

тангенса дельта на старом и нестареющем кабеле среднего напряжения на очень низкой частоте

[11]. С. Ким и его друзья

исследовали характеристики тангенса дельта на очень низкой частоте

на кабелях среднего напряжения [12].

Напряжение и частота

, особенно в сети, могут изменяться из-за гармоник. В таком случае необходимо выполнить анализ tan до

для различных значений напряжения и частоты.

В этом исследовании параметры tan, Cs, Rs и Pk подземного кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена

на 34,5 кВ анализируются при различных значениях напряжения и частоты

с помощью прибора измерения CPC100 / CPTD1

.

II. ОСНОВНАЯ ТЕОРИЯ

Как правило, диэлектрические потери в изоляции могут быть представлены

последовательным (Rs) или параллельным сопротивлением (Rp). Эта эквивалентная модель схемы

показана на рис.1, где сопротивление Rp,

Rs представляет диэлектрические потери, основанные на проводимости,

заряда и поляризации образования диполя, а емкость

Cp, Cs представляет собой емкостные элементы изоляция [13].

EuroCon 2013 • 1-4 июля

2013 • Za

reb, Хорватия

964

978-1-4673-2232-4 / 13 / $ 31,00 © 2013 IEEE

Разница между испытанием диэлектрической прочности и испытанием изоляции

Как и любой другой материал или конструкция, электрическое оборудование и компоненты также со временем изнашиваются из-за старения материала, изменения условий окружающей среды, непрерывного использования или комбинации этих факторов. Это может вызвать множество других проблем, таких как отказы компонентов и неисправности.Другие факторы, такие как накопление пыли, ржавчина корпуса и конденсация, также способствуют износу электрического оборудования. Кроме того, изменение схемы или нагрузки может производиться без учета общей конструкции, что, в свою очередь, приводит к плохому выбору оборудования. Вот почему требуется периодическое электрическое тестирование для обнаружения таких сбоев в системе, особенно износа электрического оборудования.

При этом испытание на устойчивость к диэлектрику, или обычно называемое «испытанием с высоким потенциалом», определяет напряжение пробоя в слабых местах и ​​проверяет, достаточно ли изоляция компонента защищает пользователей от поражения электрическим током.Испытание на диэлектрическую проницаемость обычно включает приложение к компонентам напряжения, превышающего нормальное, для обнаружения каких-либо дефектов тока или утечек через изоляцию. Затем идет проверка сопротивления изоляции или просто проверка изоляции, при которой измеряется сопротивление изоляции. Испытание изоляции проводится перед испытанием высокого напряжения, чтобы исключить любое загрязнение электрической изоляции. Хотя оба теста преследуют одни и те же основные цели, они довольно разные.

Что такое диэлектрический тест?

Испытание на стойкость диэлектрика или испытание диэлектрической проницаемости или испытание с высоким напряжением, как бы вы это ни называли, выполняются для проверки основной изоляции трансформаторов.Это гарантирует, что изоляция между обмотками и изоляция обмоток относительно земли могут в достаточной степени выдерживать требуемые напряжения промышленной частоты. Квалифицированные техники обычно прикладывают более высокое, чем обычно, напряжение к токоведущим проводам оборудования и его металлическому экрану для обнаружения любого тока, протекающего или протекающего через изоляцию. Если изоляция остается неповрежденной под воздействием высокого испытательного напряжения, то оборудование считается безопасным для пользователя при нормальных условиях эксплуатации.Обычно он измеряет напряжение пробоя в слабых местах, вызванных любыми диэлектрическими эффектами.

Что такое проверка изоляции?

«Проверка сопротивления изоляции» или просто «Проверка изоляции» — это стандартный тест, оценивающий качество изоляции проводов, кабелей и электрического оборудования. Он выполняется для проверки того, что изоляция проводов, электрических принадлежностей и оборудования удовлетворительна, а электрические проводники не имеют низкого сопротивления изоляции.Испытание проводится при номинальном напряжении или выше, чтобы определить, есть ли пути с низким сопротивлением к земле или между обмоткой и обмоткой из-за каких-либо признаков ухудшения изоляции обмотки. Испытание проводится для подтверждения отсутствия ухудшения изоляционных свойств проводников. Его часто проводят для оценки целостности утечки между межсоединениями, которые должны быть электрически изолированы.

Разница между испытанием на прочность изоляции и испытанием на изоляцию

Тест

— Испытание на устойчивость к диэлектрику, также известное как испытание с высоким напряжением, представляет собой испытание эффективности электрического оборудования, выполняемое на продукте или электрическом компоненте для оценки эффективности его изоляции.Это наиболее распространенный тип испытания на электрическую безопасность для измерения тока утечки и неотъемлемая часть оценки безопасности продукта, предоставляющая производителям соответствующую информацию о выбранной системе изоляции. С другой стороны, испытание на сопротивление изоляции является наиболее широко используемым испытанием для оценки качества изоляции электрического оборудования с целью проверки целостности изоляции.

Назначение

— Целью диэлектрических испытаний является определение напряжения пробоя в слабых местах, вызванных диэлектрическими эффектами любого рода.Это испытание для проверки соответствия стандартам испытаний на электробезопасность, которое проверяет, достаточно ли изоляция компонента защищает пользователей от поражения электрическим током. Целью испытания изоляции является определение наличия путей с низким сопротивлением к земле или между обмоткой и обмоткой в ​​результате ухудшения изоляции обмотки. Испытание изоляции проводится перед испытанием высокого напряжения, чтобы исключить любое загрязнение электрической изоляции.

Процесс

— Испытание на диэлектрическую прочность обычно включает приложение более высокого, чем обычно, напряжения к токоведущим проводам оборудования и его металлическому экрану для обнаружения любого тока, протекающего или протекающего через изоляцию.Если изоляция остается неповрежденной под воздействием высокого испытательного напряжения, то оборудование считается безопасным для пользователя при нормальных условиях эксплуатации. Испытание изоляции включает в себя воздействие на оборудование, продукт или аппаратные средства ускоренных условий температуры, влажности и смещения постоянного напряжения, чтобы вызвать коррозию, вызванную влагой, и сбои с электромиграцией в течение короткого времени. Испытание следует проводить до и после ремонта или при проведении технического обслуживания.

Диэлектрические испытания vs.Проверка изоляции: сравнительная таблица

Резюме испытания диэлектрической прочности в сравнении с испытанием изоляции

Хотя испытание диэлектрической прочности и испытание изоляции во многом схожи в том, что они имеют схожие цели, испытание диэлектрической проницаемости обычно измеряет напряжение пробоя в слабых местах, вызванных диэлектрическими эффектами любого рода, тогда как испытание изоляции оценивает качество изоляции. Кроме того, перед испытаниями высокого напряжения проводится проверка изоляции, чтобы исключить любые загрязнения электрической изоляции.С другой стороны, диэлектрические испытания проверяют, достаточно ли изоляция компонента защищает пользователей от поражения электрическим током.

Сагар Хиллар — плодовитый автор контента / статей / блогов, работающий старшим разработчиком / писателем контента в известной фирме по обслуживанию клиентов, базирующейся в Индии. У него есть желание исследовать разноплановые темы и разрабатывать высококачественный контент, чтобы его можно было лучше всего читать. Благодаря своей страсти к писательству, он имеет более 7 лет профессионального опыта в написании и редактировании услуг на самых разных печатных и электронных платформах.

Вне своей профессиональной жизни Сагар любит общаться с людьми из разных культур и происхождения. Можно сказать, что он любопытен по натуре. Он считает, что каждый — это опыт обучения, и это приносит определенное волнение, своего рода любопытство, чтобы продолжать работать. Поначалу это может показаться глупым, но через некоторое время это расслабляет и облегчает начало разговора с совершенно незнакомыми людьми — вот что он сказал ».

Последние сообщения Сагара Хиллара (посмотреть все)

: Если вам понравилась эта статья или наш сайт.Пожалуйста, расскажите об этом. Поделитесь им с друзьями / семьей.

Cite
APA 7
Khillar, S. (2020, 6 января). Разница между испытанием диэлектрической прочности и испытанием изоляции. Разница между похожими терминами и объектами. http://www.differencebetween.net/science/difference-between-dielectric-test-and-insulation-test/.
MLA 8
Хиллар, Сагар. «Разница между испытанием диэлектрической прочности и испытанием изоляции». Разница между похожими терминами и объектами, 6 января 2020 г., http: // www.разница между.net/science/difference-between-dielectric-test-and-insulation-test/.

Нетрадиционные измерения изоляционных материалов высоковольтных вводов и силовых кабелей с использованием метода анализа частотной характеристики — Арумугам — 2020 — Технические отчеты

1 ВВЕДЕНИЕ

Мониторинг состояния изоляции высоковольтного оборудования крайне желателен и отвечает интересам коммунальных служб и промышленности. Соответствующие методы помогают сохранить рабочее состояние и надежность высоковольтного оборудования и обеспечивают бесперебойную передачу / распределение электроэнергии.Естественно, существует постоянная потребность в повышении чувствительности и точности существующих методов испытаний и разработке альтернативных подходов для более глубокого понимания. В этом контексте возрастает интерес к расширению анализа частотной характеристики (FRA) в качестве альтернативного (нетрадиционного) метода определения состояния изоляции силовых и распределительных трансформаторов1-10. возможности метода FRA для оценки состояния вводов и силовых кабелей.10-18 Этот подход является разумным, поскольку наличие влаги и разрушения материала в геометрии изоляции трансформаторов и вводов можно определить на очень низких частотах (от мкГц до Гц) и на очень высоких частотах (от нескольких кГц до МГц, в некоторых случаях до ГГц). ) .3, 4, 19-24 Таким образом, простое сравнение измеренных спектров (амплитуда / фазовая характеристика) с соответствующими данными « сигнатура » позволит надлежащим образом выявить состояние изоляции высоковольтного оборудования.5 Тем не менее, текущие попытки Корреляция дефекта изоляции с изменениями соответствующей амплитуды и фазовой частотной характеристики все еще находится в зачаточном состоянии.5, 9 Кроме того, распространение этого на силовые аппараты, отличные от трансформаторов, еще глубоко не исследовано.

FRA — универсальный метод тестирования, широко применяемый в качестве диагностического инструмента.1, 2, 5 Этот метод используется не только для тестирования изоляции, обмоток и т. Д., Но также используется для тестирования усилителей, фильтров, электронных устройств, печатных плат. и так далее, и лежащий в основе принцип широко сгруппирован в спектроскопию в частотной области или просто метод FDS.1, 2 Метод FDS, использующий частоты в диапазоне от микро-Гц / милли Гц до нескольких кГц, используется для анализа диэлектрического отклика, который измеряет более медленный процесс поляризации. и использует его в качестве индекса для оценки состояния изоляции.То же самое, что и метод FRA, когда он применяется для измерения высокочастотной характеристики обмоток и анализа их физического состояния и целостности. В любом случае, лежащий в основе принцип (анализ возбуждения и отклика) тот же, в то время как применяемые частоты (метод FDS: от микро-Гц или МГц до 5 кГц, метод FRA: от нескольких Гц до нескольких МГц) и схемы измерения различны. Более того, с 2006 года растет интерес к использованию метода FRA при анализе диэлектрического отклика трансформаторов, 2 вводов3 и кабелей.Основную причину можно в общих чертах сгруппировать в три категории, а именно: сокращение продолжительности измерения, то есть с нескольких часов (для одного испытания) до нескольких минут, сбор обширной информации о твердой изоляции, такой как целлюлоза или пропитанная маслом бумага и прессованный картон. который точно реагирует на более высокие частоты и точное определение влажности и оценки и оценки срока службы.

Настоящая литература по использованию измерений FRA для определения состояния изоляции в основном посвящена трансформаторам.1-24 В последнее время растет интерес к расширению возможностей метода FRA для проверки целостности изоляции высоковольтных вводов.11, 15-20 Однако соответствующие исследования основаны на моделировании и лабораторных экспериментах и ​​требуют более глубокого анализа материалов. анализ и проверка на месте. Из текущей литературы ясно, что применение метода FRA позволяет быстрее идентифицировать наличие влаги, тепловых проблем и соответствующих повреждений материала, по крайней мере, с разумной точностью.25-28 Литература указывает, что разрушение таких материалов, как целлюлоза, картон и т. Д., Проявляется лучше на более высоких частотах. Таким образом, естественно ожидать, что наличие влаги и тепловых проблем, деградации, физических нарушений в изоляции вводов изменяет амплитудно-частотную характеристику 10-27, 29 Таким образом, сравнительный анализ измеренных данных выявит текущее состояние изоляции. В случае трансформаторов сообщается, что даже незначительные изменения между каждым поворотом и переходом от диска к диску можно обнаружить, просто наблюдая измеренные спектры как на более низких, так и на высоких частотах.26 Несмотря на эти преимущества, важно признать, что в применяемом в настоящее время методе имеется несколько пробелов , таких как субъективный анализ данных, сложности измерения и т. Д., Которые необходимо минимизировать, если не устранить. В этом контексте теоретические и экспериментальные исследования, которые сводят к минимуму сложности с трансформаторами, уже были исследованы.5, 6, 9 Первая теоретическая часть предоставляет научные доказательства5, а более поздняя экспериментальная часть6, 9 подтверждает то же самое на реальных трансформаторах на месте.Тем не менее, исследования на основе материалов и их дальнейшее распространение на другие силовые устройства, такие как вводы, кабели и т. Д., Еще не получили должного внимания.

ОБЗОР, 2 ЛИТЕРАТУРЫ

Собрана соответствующая литература, имеющая отношение к настоящему экспериментальному исследованию, и она сгруппирована в три категории и обсуждается здесь -.

2.1 Измерения изоляции, применяемые в настоящее время

Применяемые в настоящее время методы измерения изоляции используют подход в частотной области для определения коэффициента потерь, комплексной емкости, диэлектрической проницаемости трансформаторов, вводов и вращающихся машин.3, 4 Процедуры измерения аналогичны методу FRA, поскольку он использует низковольтный синусоидальный сигнал для целей возбуждения с дискретными шагами частоты и измеряет функцию отклика.4 Единственное различие заключается в диапазоне частот, который обычно составляет от мкГц до кГц. 3–5 В этом диапазоне частот движение ионов на большие расстояния, вызванное накоплением зарядов на барьерах многослойной изоляции, улавливается на очень низких частотах, в то время как проводимость на основе диполярной поляризации — на более высоких частотах.3, 4 В целом, традиционные методы используют возбуждение постоянным током и / или низкочастотное возбуждение, чтобы зафиксировать низкочастотное поведение, которое требует большего времени измерения, что является основным ограничением этого метода. 3, 4 Эта трудность в настоящее время преодолевается за счет использования гибридного метод, который сочетает в себе преимущества более низких частот во временной области и преимущества более высоких частот методов частотной области.4 Затем определяются динамические характеристики системы изоляции / геометрия трансформаторов и соответствующие характеристики, такие как коэффициент потерь, емкость и т. д., получены из измеренного отклика 4, 5

2.2 Цели использования метода FDS в традиционных и нетрадиционных приложениях

Традиционные методы, основанные на поляризации, специально разработаны для выявления состояния бумажно-масляной изоляции.1-3 Во время этого выявляются более дальние перемещения ионов, накопление заряда на барьерах и другие более медленные процессы поляризации (требуется более крупное измерение продолжительность) в соответствующей функции отклика.2, 3 Но на самом деле гораздо больше информации доступно на более высоких частотах, что может быть получено за более короткое время. Типичное поведение других изоляционных материалов, таких как бумага или целлюлоза, картон и другие подложки, лучше проявляется на более высоких частотах, что теоретически3 и экспериментально4 доказано. Кроме того, более реалистичная картина о состоянии изоляции (например, влажность, старение и т. Д.) Будет доступна при анализе информации, собранной в широком диапазоне частот.Для достижения этого оптимальным выбором является метод FRA, поскольку основной принцип нейтрализует влияние источника и обеспечивает лучшее соотношение сигнал / шум (благодаря трехполюсной схеме измерения). Кроме того, полное измерение может быть выполнено в течение нескольких минут, а общая информация о масляно-бумажной изоляции и целлюлозе, картоне и других изоляционных материалах может быть получена за одно измерение. В случае больших отклонений в нижних частотах можно рекомендовать подробное измерение FDS для получения четкого изображения, в противном случае можно избежать большей продолжительности измерения.Это причина такого растущего интереса к использованию метода FRA (универсального и мощного инструмента) для измерения и анализа состояния изоляции трансформаторов и втулки.

2.3 Применение FRA для определения состояния изоляции трансформаторов и вводов

В настоящее время существует несколько литературных источников и экспериментальных исследований, которые определяют возможности использования метода FRA для определения целостности изоляции трансформаторов.5-20 Кроме того, было сделано несколько дополнительных попыток расширить возможности метода FRA для оценки состояния вводов и силовых кабелей. 11, 12 Соответствующие эксперименты с трансформаторами и вводами с бумажно-масляной изоляцией показывают, что присутствие влаги и соответствующая деградация может быть определена на высоких частотах, по крайней мере, с разумной точностью.10 Присутствие влаги изменяет амплитуду и фазо-частотную характеристику, отныне проявляется как сдвиг резонансных пиков в измеренной передаточной функции.6, 7, 19 В целом, присутствие 0,5% влаги в масляной бумажной изоляции сдвигает резонансные пики до значения 0,79% .11, 20, 23 Эти зарождающиеся неисправные состояния проявляются как отклонения на более высоких частотах по величине и величине. функция фазовой частотной характеристики. Будучи высокочастотным измерением, основное внимание уделяется высокочастотному отклику изоляции, который в первую очередь является не чем иным, как диполярным поведением. Даже если для ориентации недостаточно времени, вводимой энергии, вызывающей дипольный момент, достаточно, чтобы вызвать диэлектрические потери в изоляции.30, 31 Например, если в изоляции присутствует влага, то количество энергии, которое действует на дипольный момент больше, вызывая большие отклонения в амплитудно-частотной характеристике 30, 31 Таким образом, простого сравнительного анализа может быть достаточно, чтобы определить состояние изоляции.

2.4 Корреляция дефектных состояний при измерениях частотной характеристики

Обычная практика корреляции состояний дефектов изоляции в масляно-бумажной изоляции посредством измерений FRA достигается путем мониторинга функции амплитудно-частотной характеристики.5, 6, 8, 20 То же самое моделируется как простые элементы сопротивления и емкости. 5, 6 Таким образом, любые отклонения в состоянии изоляции моделируются как изменение сопротивления и емкости. Сообщается, что влага оказывает существенное влияние на действительную и мнимую части комплексной диэлектрической проницаемости.6 В целом, действительная часть комплексной диэлектрической проницаемости будет зависеть от измерительной частоты, а мнимая часть — нет.6 В то же время старение Прессованный картон не должен вызывать видимых изменений частотного сдвига резонансных частот, кроме демпфирования его соответствующей величины.6, 7 Естественно, попытки устранить состояние изоляции под влиянием сборки обмотка-сердечник будут неточными.

Обобщая все, из этих литературных источников явствует, что применение метода FRA для измерения и оценки изоляции вводов привлекало широкое внимание как минимум на протяжении десятилетия. Результаты этих публикаций не только сосредоточены на оценке диэлектрического состояния, но и направлены на дальнейшее расширение возможностей метода FRA при онлайн-обнаружении неисправностей в трансформаторах и вводах.Тем не менее, соответствующие выводы имеют теоретическую основу и требуют серьезного экспериментального исследования.

На этом фоне настоящее исследование фокусируется на двух аспектах, а именно:
  1. Использование тестов анализа частотных характеристик в качестве нетрадиционного метода для определения целостности изоляционных материалов и их подтверждения на действующих высоковольтных вводах и силовых кабелях.
  2. Соотношение изоляционных материалов, высоковольтных вводов и кабелей с условиями конкретного дефекта.

На первый взгляд кажется, что эти различия можно определить, проведя простое измерение FRA. Однако это требует экспериментальной проверки, что и составляет предмет данной статьи.

3 ОСНОВНОЙ ПРИНЦИП

Характеристики изоляции описываются свойствами ее материала, такими как проводимость (σ), коэффициент потерь (tan δ), комплексная диэлектрическая проницаемость (), геометрия и т. Д., 3, 28, 30-32 Динамические характеристики изоляции дополнительно зависят от приложенного напряжения и частоты, и соответствующее макроскопическое и молекулярное поведение можно адекватно описать с помощью простого представления схемы с сосредоточенными параметрами.31 Итак, анализ поведения изоляции на высоких частотах путем ввода синусоидальных сигналов с дискретными частотными шагами и измерения, анализа их отклика с точки зрения функции проводимости / импеданса, все вместе составляют основной принцип измерения частотной характеристики.3, 5, 6 В общем, изоляция может восприниматься как простой идеальный конденсатор и представлена ​​в виде схемы с сосредоточенным сопротивлением (R) и емкостью (C). Топология этих схем RC-цепей с сосредоточенными параметрами (т. Е. Последовательно / параллельно) определяется на основе их макроскопических и / или молекулярных характеристик для приложенного напряжения (переменного или постоянного тока) и частоты. На рис. 1A – C показан основной принцип и возможные схемы RC-цепочки с сосредоточенными параметрами изоляции.

Основной принцип измерения и анализа частотной характеристики изоляционных материалов.(A) Схематическое описание (B) RC-параллельная цепь (на низких частотах) (C) RC-последовательная цепь (на высоких частотах)

Параметры изоляции, такие как проводимость (или удельное сопротивление), ток смещения и явления поляризации, а также предполагаемые механизмы приравниваются к типичному отклику сопротивления и емкости при последовательном и / или параллельном подключении. Следовательно, диэлектрические параметры (σ, ϵ, tan [δ] и т. Д.) Получают косвенно путем моделирования и подгонки кривой измеренных данных к принятой схеме RC-цепи с сосредоточенными параметрами.3, 21, 28, 30, 31 Частотная зависимость изоляции и соответствующие последовательные и параллельные представления с использованием схемы RC-цепи решаются на основе наблюдения за структурой, проявляющейся в потерях (tan δ), и приписывания ее исключительно постоянной проводимости. В зависимости от частоты коэффициент потерь (tan δ) может проявляться либо в виде гиперболически убывающих (≈1 / ω), либо линейно (≈ω) возрастающих кривых соответственно.3, 31 Другими словами, на более низких частотах картина проявляется в виде коэффициент потерь (tan δ) будет гиперболически уменьшаться, в то время как то же самое на более высоких частотах будет по своей природе линейным.Это вполне естественно, поскольку эти типичные модели коэффициента потерь (tan δ) отражают характеристики изоляции в зависимости от приложенного напряжения и частоты. На более низких частотах накопление зарядов и более медленный процесс поляризации и движения ионов на большие расстояния (если таковые имеются) проявляют потери, которые гиперболически уменьшаются с приложенной частотой. На более высоких частотах заряды накапливаются и пополняются быстрее, а более медленные процессы поляризации отсутствуют, поскольку время, предусмотренное для ориентации диполя (дипольный момент), слишком мало, впредь кажется, что линейно увеличивается с частотой.3, 30, 31 Таким образом, накопление заряда и потери проводимости, возникающие на низких частотах, представлены в виде параллельной RC-эквивалентной схемы, показанной на рисунке 1B.3. В дальнейшем моделируется поведение изоляции на высоких частотах, описывающее накопление заряда и потребление энергии. в виде последовательной RC-цепи (рисунок 1C). Поскольку настоящий метод FRA является высокочастотным измерением, представление последовательной RC-цепи является адекватным и в дальнейшем используется для анализа.

Существует несколько методов временной и частотной области (спектроскопия временной и частотной области), используемых для определения этих диэлектрических параметров по отдельности или вместе на основе измеренных данных отклика.Эти методы четко определены и широко используются на протяжении более пяти десятилетий и рассматриваются как традиционные подходы. Как объяснялось ранее, в этих традиционных методах используются косвенные подходы, такие как подгонка кривой, моделирование и т. Д., Для определения параметров изоляции. Кроме того, наблюдается картина, проявляющаяся в коэффициенте потерь по отношению к приложенному напряжению и / или частоте, вызванному молекулярным поведением изоляции, вызывающей проводимость, поляризацией. Эта процедура хорошо известна и широко известна как чувствительная и точная, тем не менее, требует большего времени измерения для того, чтобы произошел процесс изоляции, что является серьезным недостатком.Применяемые в настоящее время новые методы сокращают продолжительность измерения, но опять же косвенно и требуют эталонных моделей и алгоритмов подбора кривой. В этом контексте настоящее исследование посвящено использованию нетрадиционных методов испытаний FRA для определения диэлектрической целостности изоляционных материалов и оборудования. Сделанные соответствующие измерения и сделанные выводы являются прямыми, поскольку сложное молекулярное поведение изоляции упрощается до макроскопического, тем самым сводя его к простой комбинации RC-цепи.Состояние изоляции можно определить напрямую, наблюдая за отклонениями емкости изоляции, измеренной непосредственно с клемм испытуемого объекта.

Основополагающий принцип метода FRA рассматривает тестовый объект как « BLACK-BOX » и характеризует их поведение в широком диапазоне частот. Если «черный ящик» представляет собой трансформатор, то электростатическая и электромагнитная связи проявляются как один или несколько резонансов, поскольку то же самое можно воспринимать как лестничную сеть сопротивлений, собственных и взаимных индуктивностей и емкостей соответственно.В то же время, если «черный ящик» является фильтром, тогда соответствующие характеристики не будут иметь резонансов, вместо этого будут демонстрировать поведение цепей RC, RL (то есть, низкие частоты, высокие частоты, полосы пропускания и т. Д.) . В случае изоляции в виде «черного ящика» соответствующие характеристики будут аналогичны характеристикам RC-цепи. Соответствующая емкость, вычисленная относительно частоты, в конечном итоге покажет частотное ограничение предлагаемого метода. Во время измерений FRA, как правило, анализируются резонансные пики и соответствующие повороты фаз в функции амплитудной и частотно-частотной характеристики.5, 32, 33 Эти резонансные пики являются результатом коллективного поведения сопротивления, индуктивности и емкостного сопротивления соответственно 5, 32, 33 В данном контексте изоляция воспринимается как последовательная / параллельная комбинация сопротивления и емкости без индуктивности. тем не менее, соответствующий спектр содержит пики в их соответствующей функции амплитудно-частотной характеристики.33, 34 Этот пик указывает на частотную зависимость комплексной диэлектрической проницаемости изоляционного материала.3, 21 То же самое можно хорошо объяснить уравнением Дебая, которое приведено ниже.31 Теоретически изоляционный материал можно полностью охарактеризовать с точки зрения его комплексной диэлектрической проницаемости. Это можно лучше объяснить и понять, проанализировав уравнение Дебая, показанное в уравнениях (1), (2) и (3) соответственно.

комплексная диэлектрическая проницаемость * = r ′ ± jϵi ″ (1)

r ′ = ϵ∞ + ϵs − ϵ∞1 + ω2τ2 (2)

ϵi ″ = ωτϵs − ϵ∞1 + ω2τ2 (3)

где ϵ r ′ ϵ i ″ — действительная и мнимая части комплексной диэлектрической проницаемости.Уравнение Дебая представляет собой функцию отклика диэлектрической проницаемости на более низких и более высоких частотах. Таким образом, согласно уравнению Дебая, коллективное поведение комплексной диэлектрической проницаемости во всем диапазоне частот, то есть от очень низкой частоты до очень высокой частоты, в конечном итоге проявится в виде экспоненциального увеличения и уменьшения, проявляющегося в виде резонансного пика (см. Стр. 23, столбец 2, рисунок 8 в 6). В целом, резонансный пик — это точная средняя точка, в которой действительная и мнимая части комплексной диэлектрической проницаемости сокращаются, указывая на то, что постоянная времени релаксации и частота равны.Поскольку в настоящем исследовании используется метод анализа частотной характеристики, может быть уместно объяснить то же самое в терминах комплексного импеданса или проводимости, как указано ниже: Полная проводимость образца, представленная эквивалентной схемой, обеспечивающей параллельную проводимость G (ω) и емкость C (ω) определяется выражением

Yω = jωadϵ′ − jϵ ″ (4)

Y * ω = jωC * ω (5)

Yω = Gω + jωCω (6)

Комплексная емкость C * (ω) определяется выражением (a / d) *, где a и d — площадь и толщина изоляции, определяемые геометрией, а ϵ * — комплексная диэлектрическая проницаемость материала.

4 ПРОЦЕДУРА

Целью настоящего исследования является выявление, если возможно, количественной оценки влияния влаги и физических дефектов в изоляционном материале с использованием метода FRA. Это достигается путем наблюдения отклонений в функции амплитудно-частотной характеристики (измеренной с использованием метода FRA) и их корреляции с выявленным дефектным состоянием. Для этого выбирается несколько образцов изоляционных материалов, обычно используемых в трансформаторах, вводах и кабелях, которые подвергаются измерениям FRA.Первоначально выбранные образцы подготавливаются вручную в соответствии с экспериментальными требованиями, а затем разделяются на три группы: « первичный » и « влажный / влажный » и « физическое повреждение / разложение » соответственно. В целом образцы, сгруппированные в категории « virgin / Dry », являются новыми и не имеют проблем. Образцы, сгруппированные под «влажность / влажный » и « физическое повреждение / разложение », имели проблемы, которые вызывались в них вручную.Например, образцы, сгруппированные в категории « влажность / влажность », в течение определенного периода подвергаются воздействию воды и водомасляных смесей. Образцы, сгруппированные под « физическое повреждение / деградация », имеют материальный ущерб, такой как treeing или электрический прокол соответственно. Кроме того, образцы в соответствующих категориях тщательно отбираются, чтобы они часто сталкивались с такими проблемами в реальной жизни. После завершения подготовки материала амплитудно-частотная характеристика первичных и дефектных образцов записывается и далее анализируется для корреляции отклонений, вызванных соответствующими условиями неисправности.Как только это будет выполнено, результаты тестовых образцов проверяются экспериментально на фрагменте реального кабеля. Выбранный образец фрагмента кабеля имеет длину 5 м, рассчитан на напряжение 20 кВ и извлечен из нового подземного силового кабеля среднего напряжения. Предварительно образцы кабеля подготавливаются вручную задолго до экспериментов и классифицируются в зависимости от того, является ли он чистым или неисправным («, электрический прокол, »). Затем записывается амплитудно-частотная характеристика и анализируются отклонения, вызванные состоянием неисправности.Позже эти результаты испытаний образцов подтверждаются экспериментально на действующих высоковольтных вводах и силовых кабелях среднего напряжения (концевые заделки) соответственно.

Экспериментальная проверка включала реальные высоковольтные вводы и силовые кабели, которые используются на электростанции. На рис. 2A, B показана принципиальная схема вводов, силовых кабелей и их настройки, способы подключения, измеряемые параметры и т. Д., Включенные в это исследование. Во-первых, вводы и кабели выбираются таким образом, чтобы они были идентичны по номиналу, и классифицируются на четыре набора / группы ( Set-I , Set-II , Set-III , Set-IV ) исходя из их изоляции и применения.Среди всего прочего, первый набор (то есть Set-I ) вводов представляет собой созданные по конструкции прототипы, выдержанные, но не имеющие дефектов и применяемые в качестве эталонного объекта для целей разработки. Второй набор ( Set-II ) вводов устанавливается на высоковольтные клеммы фазы ( U T , V T , W T ) и нейтраль ( N T ) силового трансформатора 40 МВА, 110 кВ / 20 кВ.В целом, вводы (комплект II), установленные на фазных ( U T , V T ) и нейтральных ( N ) выводах, устарели и находятся в хорошем состоянии. на W -фаза подозревается в начальной неисправности. Это определяется путем измерения коэффициента мощности этих вводов. После этого на выбранных вводах проводятся эксперименты и анализируется соответствующая функция амплитудно-частотной характеристики.Соответствующий образец, проявляемый этими втулками, изучается, и исследуются возможности соотнесения его с состоянием дефекта.

Схематическое описание способа подключения и измеряемых количеств высоковольтного ввода, установленного в трансформаторе, и силового кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена (A) Изолятор (B) Силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена

Следующая аттестация касается двух комплектов подземных силовых кабелей среднего напряжения (всего четыре), предназначенных для удовлетворения требований к подключению внутреннего распределительного трансформатора 630 кВА, 20 кВ / 400 В.Каждый комплект содержит два кабеля; новый и старый кабель, выводимый из эксплуатации с разным интервалом (первый комплект: 12 лет, второй комплект: 23 года). В любом случае длина кабеля остается неизменной, а концевые заделки новых кабелей тщательно подготавливаются задолго до экспериментов. Кроме того, целостность концевых заделок новых кабелей проверяется вручную и перекрестно проверяется экспериментально с помощью измерений частичных разрядов в соответствии с IEC 60270 (испытательное напряжение = 20 кВ, Q IEC <3 пКл).Рабочие кабели в настоящее время находятся внутри помещения, отныне их не беспокоят внешние факторы, такие как дождь, снег и т. Д., Тем не менее, возникли незначительные проблемы, и они были сняты с эксплуатации для дальнейших исследований. После принятия необходимых мер предосторожности и регулярных проверок измеряется и записывается базовая амплитудно-частотная характеристика концевых заделок новых кабелей. После этого измеряется и анализируется состояние изоляции рабочих концов кабеля. Следовательно, условия изоляции концов кабеля « хороший, » и « дефектный, » идентифицируются путем наблюдения отклонений в их соответствующих функциях амплитудно-частотной характеристики.

5 ЭКСПЕРИМЕНТОВ

Принцип измерения FRA заключается в подаче низковольтных синусоидальных тестовых сигналов с дискретными частотными шагами в тестируемый объект, регистрации величин ввода-вывода и анализа функций системы (точки возбуждения и / или передаточные функции) соответственно. В этом исследовании используется пропускная способность управляющей точки, поскольку соответствующие пики и впадины являются не просто функциональными максимумами или минимумами, но и собственными частотами исследуемого тестового объекта.В данном контексте под тестовым объектом подразумеваются новые (первичные) и дефектные (вызванные вручную неисправности) образцы, приготовленные из изоляционных материалов, широко используемых в высоковольтных вводах и силовых кабелях. Выбранные образцы извлекаются из изоляционных материалов, таких как полимер, армированный волокном пластик (FRP), полипропилен, прессованный картон, минеральное масло и сшитый полиэтилен (XLPE), и сгруппированы в три набора в соответствии с их дефектным состоянием. В таблице 1 представлена ​​краткая информация об исследуемых образцах, неисправных состояниях и соответствующая групповая классификация.В целом, были изучены два состояния дефекта, а именно: влажность / влажный и физическая / материальная деградация , которые обычно возникают в изоляции силовых трансформаторов, вводов и кабелей. В случае наличия влаги / влажного дефекта текущая тенденция состоит в том, чтобы соотносить процентное содержание влаги в изоляции с соответствующими изменениями, вносимыми в функцию амплитудно-частотной характеристики. Этот подход получил широкое внимание, и, возможно, существует несколько доступных литературных источников, содержащих важные данные в этом направлении.В то же время продолжительность воздействия влаги / воды на изоляцию также является важным фактором, который зависит от постоянной времени всей конструкции. Тем не менее, этому подходу уделялось мало внимания, и в настоящее время он рассматривается в данном исследовании.

Таблица 1. Список выбранных испытательных образцов изоляционных материалов и исследованных соответствующих дефектных состояний
Набор Неисправный Статус Опытный образец Замечания
1 Девственное / сухое Новый Полимер Исходный уровень / Ссылка
Пластмасса, армированная волокном
Прессованный картон
Полипропилен
XLPE
2 Влажность / влажность Вода FRP Два идентичных образца погружены, один — на 4 часа, второй — на 18 часов
Полипропилен
Водно-масляная смесь Прессованный Два идентичных образца, погруженных в смесь масла и воды: один на 4 часа, второй на 18 часов
3 Физическая / материальная деградация Физический урон Картон с деградацией материала Два идентичных образца; первый образец с деградацией длиной 1 мм, второй образец с деградацией длиной 2 мм
XLPE образец Дерево в образце
Фрагмент кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена среднего напряжения Электрический прокол в образце
  • a Сшитый полиэтилен.

В экспериментах FRA участвовали два идентичных хороших и дефектных образца, и впоследствии предпринимались попытки различить их, наблюдая отклонения в функции амплитудно-частотной характеристики. В целом, исследования условий влажность / влажность включали два образца прессованного картона и стеклопластика, в то время как исследование физического / материального разложения включало два образца материалов с изоляцией из сшитого полиэтилена, извлеченных из силового кабеля среднего напряжения на 20 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена.В случае условия влажность / влажность , первый образец прессованного картона и материалов FRP хранится как новый и в сухом состоянии, в то время как второй образец находится во влажном состоянии путем погружения на 18 часов в воду, что делает его дефектным. Результаты, полученные на новом образце, считаются исходными и в дальнейшем используются в качестве справочных для дальнейшего сравнительного анализа. Когда образцы готовы, на этих сухих и влажных образцах проводятся измерения FRA и изучается влияние воды на выбранный прессованный картон и материалы FRP путем наблюдения за отклонением в соответствующей функции амплитудно-частотной характеристики.В качестве дополнительного шага через 3 часа извлекаются влажные образцы и выполняются измерения FRA, чтобы понять типичный образец и промежуточное поведение поглощения воды выбранными образцами прессованного картона и FRP. Ожидается, что такое измерение позволит выявить вариации, вносимые водой, и соответствующую картину отклонений амплитудно-частотной характеристики сухих и влажных образцов. Следующая серия экспериментов по второму дефектному состоянию (например, физическая деградация / разрушение материала ) исследуется на картоне и материалах из сшитого полиэтилена.При этом задействованы два образца; первый — это новый материал, не имеющий каких-либо физических дефектов / разрушения, а второй подготовлен с физическим дефектом, таким как повреждение или разрушение прессованного картона и электрический прокол сшитого полиэтилена. Когда образцы готовы, их помещают в испытательную ячейку и подвергают измерениям FRA, и исследуют отклонения, вносимые ими в соответствующую функцию амплитудно-частотной характеристики.

На рисунке 3 показано графическое описание испытательной установки, используемой для выполнения измерений FRA на выбранных испытательных образцах.Испытательная установка (Рисунок 3) состоит из испытательной ячейки ( LDZ-5 / S1 ) с верхним, нижним, защитным или экранирующим электродами, генератора произвольных функций ( Tektronik AFG 3101 ), токоизмерительного датчика ( Tektronik P6021 , чувствительность: 0,1 В / А и полоса пропускания: 50 МГц) и 8-битный, 200 Мвыб / с, цифровой запоминающий осциллограф ( Yokogawa DL3000 ). Размеры верхнего, нижнего и защитного электродов составляют 142 мм (верх), 100 мм (низ) и защитный электрод (20 мм) соответственно.Образцы для испытаний подготавливаются надлежащим образом, чтобы они были однородными по размерам (толщина = 0,4 мм, диаметр = 140 мм), и их можно было надлежащим образом разместить в испытательной ячейке без влияния внешних факторов и паразитных емкостей, влияющих на чувствительность измерений. Верхний электрод используется для ввода синусоидальных тестовых сигналов (размах 10 В) непосредственно в материал, в то время как отклик (входной ток) измеряется одновременно с помощью токоизмерительного датчика. Защитные электроды минимизируют внешние воздействия, дополнительные нарушения и сохраняют чувствительность и точность измерений.Измеренные сигналы передаются на оборудование по коаксиальным кабелям для повышения помехоустойчивости. Соблюдаются необходимые меры предосторожности при использовании коаксиальных кабелей, перемычек и соединительных проводов. Длина кабеля, перемычек и соединительных проводов должна быть минимальной, чтобы исключить двусмысленность. Тот же набор соединительных проводов и кабелей используется для обеспечения повторяемости измерений. Кроме того, экспериментально подтверждается, что измерительная установка не влияет и не вносит дополнительный импеданс во время реальных измерений.После принятия необходимых мер предосторожности применяется процедура ручной развертки частоты, при которой частота возбуждения вручную регулируется от 1 Гц до 50 МГц дискретными шагами. Соответственно, вертикальная шкала осциллографа динамически регулируется для достижения полного отклонения шкалы, и записываются функции амплитудной и фазовой частотной характеристики. Как известно, пики и впадины в амплитудно-частотной характеристике функции точки возбуждения описывают характеристику материала, в то время как функция фазы помогает обеспечить точные пики и впадины.5, 32, 33 Так как АЧХ не раскрывает никакой дополнительной информации, в дальнейшем не сообщается.32, 33

Графическое описание испытательной установки, используемой для измерения амплитудно-частотной характеристики выбранных испытательных образцов с использованием метода FRA

На рисунке 4 показана амплитудно-частотная характеристика новых / первичных тестовых образцов, сгруппированных в категорию «набор-1». Из рисунка 4 становится ясно, что картина, проявляемая выбранными образцами (перечисленными в таблице 1) в их соответствующих амплитудно-частотных характеристиках, остается аналогичной, однако частота, на которой возникают их соответствующие резонансные пики, кажется, немного отличается.Это разумно, так как диэлектрическая проницаемость выбранных образцов разная. В целом, образец, приготовленный из полимерного материала, показал доминирующий резонансный пик на более высокой частоте, в то время как другие, кажется, выстраиваются немного ниже. Тенденция выравнивания, похоже, следует за соответствующими значениями диэлектрической проницаемости выбранных материалов. Кроме того, величина резонансных пиков, измеренных для каждого материала, участвовавшего в этом исследовании, кажется разной, самая низкая — у полимера, а самая высокая — у полипропилена.Поскольку размеры идентичны, соответствующая причина может быть связана с высокочастотным поведением и / или откликом выбранных материалов. Еще раз, эти наблюдения согласуются с нашими ожиданиями, а также соответствуют существующей литературе, что отныне обосновывает использование метода FRA для определения состояния изоляционных материалов. После этого внешнее возмущение (как указано в таблице 1) вручную вводится в аналогичные испытательные образцы, и измерения повторяются.Поскольку выбранные образцы идентичны, соответствующие полученные результаты сопоставимы друг с другом.

Амплитудно-частотная характеристика новых / сухих испытательных образцов полимера, полипропилена, стеклопластика и прессованного картона, измеренная с использованием метода испытания FRA

На рис. 5A, B показаны амплитудно-частотные характеристики новых / сухих и влажных образцов FRP и полипропиленовых материалов, участвовавших в настоящем исследовании. Из рисунка 5A становится ясно, что присутствие воды изменило состояние материала FRP, вызывая отклонения в функции амплитудно-частотной характеристики.Эти отклонения более заметны на резонансных пиках амплитудно-частотной характеристики. В целом, из рисунка 5A можно сделать два наблюдения. Во-первых, новое / сухое состояние выбранного образца FRP проявило два резонансных пика: первый оказался доминирующим, а второй (резонансная частота выше, чем самая первая) оказался ближе и слабее первого. Второе наблюдение, сделанное на рисунке 5A, — отклонения в этих резонансных пиках влажных образцов, указывающие на значительное влияние воды на состояние материала FRP.Влажность в образце FRP изменила резонансную частоту, заставив ее перейти на новое более низкое значение. Другими словами, влажность заставила резонансный пик образца сместиться или сдвинуться влево в диапазоне частот. Соответствующая величина (влажный образец) увеличилась, а более слабые пики затухают в функции амплитудно-частотной характеристики. Это типичное отклонение указывает на то, что вода проникла в волокнистый материал в образце FRP или абсорбировалась им, что впоследствии изменило величину и частоту резонансного пика.Кроме того, из рисунка 5A также можно было наблюдать, что эти отклонения, такие как сдвиг частоты и увеличение величины, в некоторой степени связаны с продолжительностью погружения образца в воду. Для сравнения, промежуточное измерение, проведенное после 3 часов погружения в воду, показало только незначительный сдвиг влево с меньшим увеличением величины резонансного пика, тогда как то же самое через 18 часов было значительно больше. Таким образом, как видно из рисунка 5A, присутствие воды в материале FRP можно легко обнаружить, просто наблюдая отклонения в функции амплитудно-частотной характеристики.В противоположность этому, измерения FRA на полипропилене показали разные результаты. На рис. 5В показаны амплитудно-частотные характеристики новых / сухих и влажных образцов полипропиленового материала, участвовавших в этом исследовании. Как и ожидалось, присутствие воды относительно не влияло на состояние образца полипропилена независимо от продолжительности погружения в воду. Соответствующие следы амплитудно-частотной характеристики (рис. 5В) новых / сухих и влажных образцов неизменно остаются на одной линии друг с другом.Такое поведение является ожидаемым, поскольку выбранный образец полипропилена является сильно гидрофобным по своей природе. Таким образом, естественно, что выбранный образец полипропилена демонстрирует большую водонепроницаемость, отныне никаких отклонений в амплитудно-частотной характеристике. После этого исследуются возможности использования метода FRA для определения наличия воды в образце маслопресса.

Амплитудно-частотная характеристика армированного волокном пластика и полипропилена, погруженных в воду на определенный период (A) армированный волокном пластик (B) полипропилен

На рис. 6 показаны амплитудно-частотные характеристики новых / сухих и влажных образцов маслопрессового картона, участвовавших в данном исследовании.Как и ожидалось, масло и вода изменили состояние прессованного картона и тем самым внесли заметные изменения в амплитудно-частотную характеристику. Эти изменения отчетливо видны на резонансных пиках амплитудно-частотной характеристики, отныне их можно использовать для различения сухого и влажного состояния маслопрессованного материала. Для сравнения, масло увеличило амплитуду и изменило резонансную частоту до нового значения (т. Е. Ниже, чем у нового / сухого образца), что проявилось в увеличении амплитуды и смещении резонансного пика (слева) в функции амплитудно-частотной характеристики. .Кроме того, из рисунка 6 также следует, что левый сдвиг резонансного пика и дальнейшее увеличение его величины, по-видимому, увеличивается с продолжительностью погружения образца в масло. Образец через 18 часов показал большее смещение резонансного пика влево с увеличенной величиной, тогда как то же самое, измеренное через 3 часа, было относительно меньшим. Причина сдвига резонансной частоты влево и увеличения ее величины объясняется увеличением емкости (или комплексной диэлектрической проницаемости ′ + jϵ ″ ) из-за присутствия в масле, что является желательным.В то же время вода ухудшает состояние образца маслопресса и вносит заметные отклонения в амплитудно-частотную характеристику. То же самое можно было наблюдать на Рисунке 6 соответственно. В частности, вода в образце маслопрессового картона сместила резонансный пик вправо (т.е. на частоту выше, чем в новом / сухом образце) и уменьшила его величину. Причина смещения резонансного пика вправо объясняется увеличением мнимой части комплексной диэлектрической проницаемости ( jϵ ″ ), в то время как уменьшение величины связано с эффектом затухания, который может восприниматься как следствие увеличения действительной части комплексной диэлектрической проницаемости. ( ϵ ′ ).Таким образом, исходя из результатов исследований FRP и картона, кажется, что измерения FRA могут быть использованы для определения наличия воды в материале. Как только это установлено, на испытательных образцах проводятся эксперименты, чтобы выяснить возможности выявления физических дефектов / повреждений. После этого были проведены дальнейшие эксперименты на новом и неисправном картоне ( деградация материала ) и ( пробой ) образцах сшитого полиэтилена для обоснования использования метода FRA для определения физических дефектов и деградации материала на изоляционных материалах.

Амплитудно-частотная характеристика масла и картона в масле и водонефтяной смеси за период 18 часов

Дальнейшие эксперименты с новыми и дефектными образцами прессованного картона и сшитого полиэтилена подтверждают возможности использования метода FRA для распознавания физического дефекта и деградации материала. В данном контексте неисправность подразумевает разрушение материала диаметром примерно 1 мм и 2 мм в образце прессованного картона и электрический прокол в материале из сшитого полиэтилена.На рис. 7А показана амплитудно-частотная характеристика новых и неисправных образцов картона, включенных в настоящее исследование. Наличие физических дефектов внесло заметные изменения в амплитудно-частотную характеристику, которая, соответственно, стала более доминирующей на ее резонансных пиках. Всего можно сделать два наблюдения. Во-первых, состояние дефекта в выбранном образце картона вынудило резонансный пик сместиться к более высокому значению, что проявилось как сдвиг вправо в функции амплитудно-частотной характеристики.Во-вторых, величина резонансного пика остается увеличенной, что указывает на увеличение емкости изоляции. Еще раз, эти отклонения (сдвиг частоты, увеличение величины) пропорциональны интенсивности и размеру физического дефекта и / или деградации материала. В то же время оказывается, что местоположение дефекта несущественно. На рисунке 7B показана функция амплитудно-частотной характеристики новых и неисправных образцов из сшитого полиэтилена, включенных в настоящее исследование. В данном случае неисправность заключается в электрическом проколе образца из сшитого полиэтилена.Из рисунка 7B видно, что состояние дефекта в образцах из сшитого полиэтилена изменило резонансные пики аналогично тому, как это было у материала прессованного картона (рисунок 7A). Частота резонансного пика вынуждена переходить в более высокие частоты, в то же время его величина немного затухает. После этого эксперименты проводятся на образце кабеля 20 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена. Соответствующая амплитудно-частотная характеристика показана на рисунке 8.

АЧХ образцов прессованного картона и сшитого полиэтилена с физическими / материальными повреждениями и без них (A) прессованный картон с физическим дефектом (B) электрический пробой

Амплитудно-частотная характеристика нового и неисправного (проколотого) образца кабеля, извлеченного из действующего силового кабеля среднего напряжения 20 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена

Перед экспериментами FRA концевые заделки выбранного образца кабеля должным образом подготавливаются так, чтобы синусоидальные тестовые сигналы можно было вводить в выводы и измерять отклики от них.Необходимые соединения выполняются с помощью кабелей, зажимов, а входные выходные сигналы передаются через коаксиальные кабели. Позже состояние концевых заделок выбранных новых образцов кабеля проверяется вручную и экспериментально (уровень частичного разряда <3 пКл) перекрестно проверяется. После того, как эти необходимые меры будут выполнены, дефектные образцы с электрическим проколом на концевой заделке тщательно подготавливаются. После этого на выбранном образце кабеля проводятся эксперименты по FRA и изучается соответствующая амплитудно-частотная характеристика.Соответствующая функция амплитудно-частотной характеристики выбранного образца кабеля показана на рисунке 8. На первый взгляд, эксперименты с выбранным образцом кабеля подтверждают возможности использования метода FRA для выявления физических дефектов и деградации материала на оконечной заделке. Подобно предыдущим исследованиям, вызванное вручную дефектное состояние (электрический прокол) привело к заметным изменениям в амплитудно-частотной характеристике.

Электрический прокол на конце-заделке заставил частоту резонансного пика сместиться вправо, то есть в сторону более высоких частот, при этом соответственно уменьшилась его величина.Эта картина согласуется с наблюдениями, сделанными на образцах из сшитого полиэтилена и прессованного картона. Следовательно, из этого экспериментального исследования явствует, что, просто наблюдая за резонансными пиками, можно определить состояние изоляции кабеля на концевой заделке. Однако предложенный метод и наблюдения действительны для концевых заделок, а не для всего кабеля. Причина кроется в большей емкостной проводимости всего кабеля на конце кабеля.Поскольку это емкостное устройство, полное сопротивление всего кабеля на измерительном конце относительно больше, чем на концевом заделке. Таким образом, весь кабель, за исключением концевых заделок, воспринимается как разомкнутая цепь, поэтому отныне только емкостная проводимость изоляционного материала и соответствующая геометрия вносят вклад в измеряемый импеданс. Тем не менее, это является преимуществом, поскольку концевые заделки (и соединения) требуют большого внимания, помимо всего кабеля, поскольку несовершенства и асимметричные края вызывают физическое повреждение из-за повышенной концентрации электрического напряжения.

Обобщая все, из этого экспериментального исследования следует, что метод FRA может использоваться для определения влажности, физических дефектов и разрушения изоляционных материалов. То же самое было широко исследовано в отношении реальных силовых и распределительных трансформаторов. После этого проверяются возможности расширения возможностей метода FRA при определении состояния изоляции вводов и кабелей.

6 ПРОВЕРКА

Экспериментальная проверка включала фактические высоковольтные вводы и силовые кабели, которые являются либо новыми / прототипами по конструкции, либо находящимися в эксплуатации аппаратами, установленными на выводах трансформатора электростанции.В таблице 2 показаны выбранные силовые агрегаты, их номинальные характеристики, классификация, соответствующее применение и их текущее состояние или условия эксплуатации. Групповая классификация выбранных высоковольтных аппаратов основана на их изоляции и применении. В целом выбранные высоковольтные вводы имеют одинаковые номиналы 123 кВ, 630 А, с масляной изоляцией, имеют масляный отвод для измерения откликов и сгруппированы по категориям набор I и набор II. В целом, втулки ( U X , U Y ), сгруппированные по категории I, спроектированы как прототип и используются в целях разработки.Втулки ( U T , V T , W T , N T ) сгруппированы под высоким напряжением II. терминалы силовых трансформаторов 40 МВА, 110 кВ / 20 кВ и оставались в эксплуатации. Перед измерениями FRA состояние изоляции выбранных вводов определяется методом коэффициента мощности (cos ϕ). Среди всего прочего, ввод, установленный на фазе W T трансформатора, обнаружил повышенный уровень коэффициента мощности, отныне подозреваемый в зарождающейся неисправности.Таким образом, предпринимается попытка проверить возможности распознавания этого дефектного ввода с помощью метода FRA.

Таблица 2. Электрооборудование, выбранное для проверки экспериментальных результатов испытаний образцов и изоляционных материалов.
Набор Испытательная установка Рейтинг Изоляция Примечания / заявка Статус
I Втулка ( U X ) 123 кВ, 630 А картон маслопресс Опытный образец Новое / Хорошее
Втулка ( U Y ) В возрасте / в хорошем состоянии
II Втулка ( U T ) 123 кВ, 630А картон маслопресс Устанавливается на высоковольтных выводах трансформаторов В эксплуатации / Хорошо
Втулка ( V T ) В эксплуатации / Хорошо
a Втулка ( W T ) Начало / дефект, увеличение cosϕ
Втулка ( N T ) В эксплуатации / Хорошо
III Кабель ( P X1 ) 20 кВ XLPE Внутренний / лабораторный В эксплуатации / Хорошо
Кабель ( P X2 ) В эксплуатации / Хорошо
IV Кабель ( P P1 ) 20 кВ Полипропилен Внутренний / лабораторный В эксплуатации / Хорошо
  • a Предполагаемая / развивающаяся неисправность / значение коэффициента мощности было выше.

Наглядное описание выбранных высоковольтных вводов и их измерительных отводов показано на рис. 9A, B соответственно. Высоковольтные вводы в set-I являются прототипом и не подключены к какому-либо фактическому силовому устройству. Следовательно, ввод должным образом подготовлен и подвергнут экспериментальным исследованиям. Однако высоковольтные вводы категории II оставались установленными на фазных ( U T , VT, W T ) и нейтральных ( N T ) клеммах соответственно. .Таким образом, перед измерениями предпринимаются определенные меры предосторожности, чтобы избежать влияния других вводов и расположения сердечника обмотки трансформатора. Это достигается за счет правильного выбора клеммного соединения (клеммы с разомкнутой цепью, чтобы избежать помех от других вводов, сердечник обмотки), подходящего режима возбуждения (например, между выводом проходного изолятора и заземленным резервуаром) и измерения откликов на отводах проходного изолятора. Такие меры помогают в индивидуальной оценке каждого ввода, установленного на выводах силового трансформатора.После принятия этих мер предосторожности на выбранных высоковольтных вводах выполняются измерения FRA. Спектрально чистые синусоидальные тестовые сигналы вводятся непосредственно в изоляцию вводов с дискретными частотными шагами, и измеряются соответствующие данные амплитудно-частотной характеристики. Анализатор SFRA, широко известный как M5200, принят в настоящем исследовании с целью генерации / ввода синусоидальных тестовых сигналов в систему / геометрию изоляции и записи данных амплитудно-частотной характеристики.Используемый анализатор SFRA (M5200) имеет встроенный источник, способный генерировать спектрально чистые синусоидальные сигналы (20 В от пика до пика, от 10 Гц до 25 МГц) с дискретными частотными шагами. Анализатор SFRA включает метод измерения с тремя отведениями (источник, эталон и измерение) и может динамически регулировать отклонение вертикальной шкалы. Поскольку влияние обмоток и других вводов исключено, соответствующие выполненные измерения могут напрямую отражать состояние бумажно-масляной изоляции и ее геометрию.После этого последовательно проводятся эксперименты FRA на вводах и кабелях.

Графическое описание испытательной установки, используемой для измерения амплитудно-частотной характеристики высоковольтных вводов, установленных на вводы трехфазного трансформатора (A) на 40 МВА, 110 кВ / 20 кВ (A) (B) отвод ввода

На рисунке 10 показана амплитудно-частотная характеристика высоковольтных вводов ( U X , U Y ), сгруппированных в категорию набора I.Являясь прототипом, высоковольтные вводы этой категории (набор-I) устарели, но не имеют каких-либо дефектов или начальных неисправностей. Таким образом, соответствующие результаты принимаются за основу, а образец, демонстрируемый высоковольтными вводами ( U X , U Y ), используется в качестве ссылки в настоящем контексте. Всего задействованы два ввода, и соответствующие функции амплитудно-частотной характеристики (Рисунок 10), по-видимому, совпадают друг с другом и монотонно возрастают с частотой.На средних частотах есть меньшие отклонения, которые могут быть связаны с изменением проводимости масла. Еще раз, соответствующее изменение находится в приемлемом диапазоне, что еще раз подтверждается проведением испытаний коэффициента мощности (cos ϕ) при частоте сети 50 Гц. Этот линейный рисунок обоих вводов указывает на отсутствие дефектов изоляции, а монотонное увеличение амплитудно-частотной характеристики напоминает емкостный нарастающий характер бумажно-масляной изоляции. После этого проводятся измерения FRA на вводах Set-II, установленных на силовом трансформаторе 40 МВА.Ранее путем измерения коэффициента мощности (cos ϕ) было установлено, что ввод (комплект-II), установленный на фазе « W T », показал отклонения в целостности изоляции. Для сравнения, коэффициент мощности ввода на фазе W T оказался выше (cos ϕ WT = 0,63), что свидетельствует о нарушении целостности его изоляции. При этом изоляция остальных вводов на фазу ( U T , V T , W T ) и нейтраль ( N T ) клеммы трансформатора оказались неработающими, и соответствующие значения коэффициента мощности находятся в допустимых пределах, то есть cos (ϕ UT ), cos (ϕ NT ), cos (ϕ NT ) ≈ 0.2. После этого для этих вводов проводятся эксперименты по FRA и анализируются соответствующие функции амплитудно-частотной характеристики.

Амплитудно-частотная характеристика высоковольтных вводов ( U X , U Y ), сгруппированных в категорию набора I. (A) Амплитуда-частота (B) Фаз-частота

На рисунке 11 показана амплитудно-частотная характеристика работающих вводов, установленных на высоковольтных выводах силового трансформатора 40 МВА.Из рисунка 11 видно, что существует « квази-совпадение » между амплитудно-частотной характеристикой, измеренной из « U T », « V T » и «». N T ”клеммы. Соответствующие трассы находятся на одной линии примерно до 30 кГц, после чего нейтральный ввод показывает незначительное отклонение (небольшое увеличение проводимости) в функции амплитудно-частотной характеристики. Это может быть связано с незначительным изменением проводимости масла, которая также находится в приемлемом диапазоне.Однако пики втулок « U T », « V T » и « N T » более или менее расположены на одной линии, что указывает на целостность бумажно-масляной изоляции выбранных вводов в эксплуатации. В то же время проходной изолятор на фазе « W T » проявился с большим отклонением его амплитудно-частотной характеристики. Соответствующие отклонения появляются во всем диапазоне частот.В частности, отклонения на более низких частотах демонстрируют пониженную адмиттанс, а соответствующие пики и изгибы, кажется, немного изменены (увеличиваются по величине), указывая на повышенную проводимость. Поскольку проходной изолятор является преимущественно емкостным по своей природе с очень меньшей индуктивностью, что способствует функции проводимости на очень высоких частотах. В данном контексте эти резонансы появляются в МГц, в то время как другие пики и перегибы на более низких частотах (рисунок 11) указывают на дефектную природу проходного изолятора.То же самое можно увидеть на Фигуре 10, где нет никаких дефектов, кроме небольшого изменения проводимости масла. Таким образом, представляется возможным выявить дефектные состояния высоковольтных вводов с помощью метода FRA. На основе этой информации проводятся дальнейшие эксперименты с силовыми кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена и полипропиленом.

АЧХ исправных высоковольтных вводов, установленных на фазе ( U T , V T , W T ) и нейтрали ( N T ) клеммы трехфазного двухобмоточного силового трансформатора

На рис. 2В показана испытательная установка, используемая для измерения частотной характеристики высоковольтных кабелей комплектов III и IV, включенных в настоящее исследование.В комплект III входили два кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена, первый из которых был новым, а второй находился в эксплуатации в течение длительного времени. Набор IV содержал рабочий кабель с полипропиленовой изоляцией, используемый для внутреннего применения. Перед измерениями кабели надлежащим образом подготавливаются с концевыми заделками, а их целостность обеспечивается с помощью обычных измерений частичных разрядов (ЧР) в соответствии со стандартом IEC (IEC 60270). Соответствующие уровни разряда находятся в допустимых пределах (PD <3pC), что подтверждает отсутствие неоднозначности на конечных выводах.После этого на выбранных кабелях проводятся измерения FRA. При этом концевые заделки новые, а находящиеся в эксплуатации кабели имеют соответствующую маркировку (новые концевые заделки 1 и 2 как N et1 , N et2 , I et1 , I et2 ), в то время как он возбуждается на линейном выводе, а отклики измеряются на заземляющем проводе. Невозбужденный терминал остается разомкнутым, чтобы избежать отражений, поскольку намерение состоит в том, чтобы сосредоточиться на оконечном контакте, который исследуется.

На рис. 12A, B показана функция амплитудно-частотной характеристики концевых заделок кабеля набора III, включенных в настоящее исследование. На первый взгляд кажется возможным идентифицировать отклонения на концевых заделках, просто сравнивая амплитудно-частотные характеристики новых ( N et1 , N et2 ) и находящихся в эксплуатации кабелей ( I et1 , I et2 ) соответственно.Для сравнения, амплитудно-частотная характеристика концевых заделок нового и находящегося в эксплуатации кабеля продемонстрировала идеальное совпадение на начальных частотах. Дальнейшее увеличение тестовых частот привело к заметным изменениям в резонансных пиках, заставляя их перемещаться или смещаться вправо (в сторону более высоких частот) диапазона частот. Такие отклонения в резонансном пике указывают на возможность незначительной деградации материала, вызванной либо условиями повышенного напряжения, либо условиями зарождающейся неисправности.Тем не менее, слишком маленький процент отклонения отныне не представляет непосредственной угрозы. Это подтверждается оценкой измеренных уровней частичных разрядов и соответствующей модели частичных разрядов с фазовым разрешением. После этого проводятся эксперименты с концевыми выводами эксплуатационных кабелей высокого напряжения с полипропиленовой изоляцией, участвующих в настоящем исследовании. Перед этим концевые заделки маркируются как PP et1 , PP et2 и подвергаются испытаниям PD и FRA, в то время как первый обеспечивает целостность изоляции, а последний подтверждает предыдущие экспериментальные Выводы.Кроме того, этот кабель с полипропиленовой изоляцией, находящийся в эксплуатации (внутри помещения) более 23 лет, не имеет данных « подпись ». Итак, в настоящем исследовании используется метод самооценки, то есть сравнение их ответов друг с другом для оценки целостности концевых заделок кабеля.

Амплитудно-частотная характеристика концевых заделок нового набора III и находящихся в эксплуатации высоковольтных кабелей, включенных в настоящее исследование. (A) Концевые заделки новых и находящихся в эксплуатации кабелей, обозначенных как первые ( N et1 , I et1 ) (B) Концевые заделки новых и находящихся в эксплуатации кабелей, обозначенных как второй ( N et2 , I et2 )

На рисунке 13 показана функция амплитудно-частотной характеристики концевых заделок ( PP et1 , PP et2 ) полипропиленовых кабелей, сгруппированных в категорию набора IV.При самостоятельном сравнении это можно было наблюдать из На рисунке 13 видно, что есть отклонения между функциями амплитудно-частотной характеристики обоих оконечных устройств ( PP et1 , PP et2 ). Находясь в эксплуатации по крайней мере 23 года, оконечные устройства претерпели незначительное старение и с этого момента демонстрируют заметные изменения в их амплитудно-частотной характеристике. Соответствующие резонансные пики, появляющиеся на более высоких частотах, демонстрировали заметный сдвиг ( PP et1 смещены вправо) друг относительно друга.Это указывает на то, что в любом из состояний обоих оконечных устройств, хотя и прошли обычные измерения частичных разрядов, возникает небольшая начальная проблема. В частности, сдвиг резонансных пиков указывает на возможность возникновения условий неисправности из-за физического повреждения или деградации определенного уровня. Этот результат согласуется с экспериментами с испытательными образцами из сшитого полиэтилена и образцом кабеля. Опять же, отклонения намного меньше, но требует постоянного контроля, чтобы избежать преждевременного выхода из строя концевых заделок.В то же время, поскольку это метод самооценки, трудно идентифицировать оконечное завершение с начальным состоянием неисправности, поскольку отсутствуют базовые данные или данные сигнатуры. В этом случае требуются дополнительные измерения, такие как обычное испытание частичных разрядов, анализ диэлектрического отклика и т. Д. В данном контексте уровень частичных разрядов концевой заделки, обозначенный как PP et2 , проявляет слегка повышенный уровень частичного разряда, следовательно, может быть нарушено состояние изоляции.

Амплитудно-частотная характеристика концевых заделок (Ppet1, Ppet2) находящегося в эксплуатации высоковольтного кабеля Set-IV, включенного в настоящее исследование

Таким образом, из настоящего исследования следует, что измерения FRA могут использоваться не только для определения наличия влаги / воды на высоковольтных вводах, но также для выявления физических дефектов и ухудшения качества материалов высоковольтных кабелей.

7 ВЫВОД И АНАЛИЗ

Выводы и наблюдения, которые можно сделать из этого исследования, перечислены ниже:
  • Во-первых, экспериментальные исследования подтверждают, что метод FRA можно использовать для проверки целостности изоляции высоковольтных вводов и силовых кабелей.То же самое было тщательно изучено в отношении силовых трансформаторов, и результаты этого исследования расширяют возможности метода FRA для вводов и силовых кабелей. Поскольку условия зарождающегося повреждения изменяют свойства материала, то же самое отражается на емкостном импедансе (или комплексной диэлектрической проницаемости), измеряемом непосредственно с клемм. Соответствующие начальные неисправности, такие как влажность, материальный ущерб / деградация, вносят заметные изменения в амплитудно-частотную характеристику, которая становится более заметной на пиках.Эти изменения относятся к типу дефекта или зарождающейся неисправности, возникающей в изоляции, и отныне могут быть коррелированы друг с другом. Например, деградация материала вынудила пики переместиться в сторону более высоких частот, в то время как присутствие воды в изоляции заставило их перейти на более низкие или более высокие частоты. Причина сдвига резонансного пика вправо или влево (являющаяся полной проводимостью, то же самое может быть противоположной для импеданса) объясняется увеличением или уменьшением мнимой части комплексной диэлектрической проницаемости ( Джϵ ″ ).6, 9 Уменьшение величины происходит из-за демпфирующего эффекта, который может восприниматься как следствие увеличения действительной части комплексной диэлектрической проницаемости () .6, 9 В таблице 3 показаны образцы изоляции, принятые условия дефекта и наблюдаемые изменения. в соответствующей амплитудно-частотной характеристике функция.
  • Дальнейшие эксперименты с настоящими высоковольтными вводами подтверждают возможности использования метода FRA для выявления даже мельчайших физических дефектов, влажности и разрушения материалов в их изоляционной системе.Еще раз, то же самое можно определить, сравнив частотные характеристики нового и / или находящегося в эксплуатации сестринского блока и дефектных вводов соответственно. Как и ожидалось, влага в изоляции вводов изменила амплитудно-частотные характеристики на более высоких частотах, в то время как такие же на более низких частотах остались в соответствии друг с другом. Поскольку проходной изолятор изолирован масляной бумагой, присутствие воды, кажется, заставляет резонансный пик приближаться к более высоким частотам. Кроме того, ухудшение качества материала дефектного изолятора (фаза-W), вызванное тепловым повреждением, стало более заметным при более низких частотах амплитудно-частотной характеристики.Эти результаты согласуются с настоящими экспериментальными данными по изоляции и имеющейся литературой 5, 6, 9
  • Аналогичные наблюдения сделаны для силовых кабелей. Концы рабочих кабелей претерпели незначительные изменения в состоянии их изоляции, что привело к изменению их амплитудно-частотной характеристики. Это становится очевидным при сравнении оконцовки новых и находящихся в эксплуатации и / или устаревших кабелей. Для этой цели необходимы справочные данные или данные подписи, если не может потребоваться дополнительная информация из других методов испытаний, чтобы прийти к заключению.
Таблица 3. Корреляция состояний дефектов в изоляционных материалах и силовом оборудовании (высоковольтные вводы, силовые кабели) с изменениями, наблюдаемыми в функции амплитудно-частотной характеристики.
Объекты испытаний / Образцы изоляции Наблюдаемые отклонения
Материал Композиция Дефект Частота Величина Замечания
FRP Стекловолокно мокрый Нижний Уменьшение Вода между конструкциями
PP Полипропилен мокрый Нет Нет Иммунитет к воде
Бумага Масло (DIALA) Нет Нижний Увеличение Масло впитывается в структуру.
Бумага Нефть и вода мокрый Высшее Уменьшение Водопоглощение в структуре
XLPE образец Урон Высшее Увеличение Внутренние повреждения
FRP Стекловолокно Урон Высшее Увеличение Материальный ущерб
Кабель Фрагмент Прокол Высшее Уменьшение Внутренние повреждения
Втулка с масляной изоляцией мокрый Правый Уменьшение Требуются данные для подписи.
Кабель XLPE, PP Старение Левый Уменьшение Требуются данные для подписи.

Таким образом, из этого экспериментального исследования следует, что измерения FRA можно использовать в качестве нетрадиционного метода испытаний для оценки изоляции вводов и кабелей.Соответствующие результаты, представленные в этой статье, предлагают метод, который характеризует индивидуальный отклик вводов, установленных на клеммах трансформатора. Это позволяет не только оценивать состояние, но также дает возможность выполнять и импровизировать онлайн-измерения FRA и диагностику неисправностей вводов и трансформаторов.

8 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, из этого исследования можно сделать вывод, что потенциал метода FRA может быть расширен при определении целостности изоляции высоковольтных вводов и силовых кабелей.Это обеспечивается за счет систематических исследований изоляционных материалов, обычно используемых в высоковольтных вводах и силовых кабелях. Типичные частотные характеристики высоковольтного ввода представлены в этой статье. Соответствующие результаты также согласуются с результатами, опубликованными в современной литературе. Дальнейшие эксперименты с действующими силовыми кабелями и высоковольтными вводами, установленными на силовых трансформаторах, подтверждают эти экспериментальные результаты. Для оценки целостности изоляции проводится простой сравнительный анализ, а затем сводятся к минимуму процедуры субъективного анализа.Кроме того, предлагаются индексы, которые могут использоваться для корреляции состояния возможного дефекта в изоляции высоковольтного ввода и силового кабеля. Подводя итог, можно сказать, что результаты этого исследования представляют собой экспериментальные доказательства, устраняющие существующий научно-технический разрыв в этой области. Дальнейшая работа должна быть сосредоточена на оценке этой эффективности путем проведения экспериментов с изоляционными гирляндами, вращающимися машинами и дальнейшим расширением этого метода на онлайн-тестировании FRA силового и распределительного трансформатора.

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов, связанного с данной рукописью.

Список литературы