авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

«ИЗ ФОНДОВ РОССИЙСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ БИБЛИОТЕКИ Федоров, Геннадий Сергеевич Метод и измерительная система оценки состояния ...»

-- [ Страница 2 ] --

Усилитель функционально исполнен как не инвертирующий усилитель на микросхеме типа LM358N. Конструктивно он выполнен на выносной печатной плате малых размеров, расположенной вместе с индукционным датчиком. Такое расположение позволяет свести к минимуму помехи, искажающие слабый сигнал от датчика за счет малой длины соединяющих проводов и предварительного усиления сигнала.

Разработанный метод регистрации ЧР предусматривает использование индукционного датчика, расположенного вблизи заземляющего провода изолятора. Индукционный датчик слулсит источником сигнала для осциллографа и регистратора ЧР (РЧР), данные из которых передаются в ПК.

В местах локальных механических дефектов: трещин, сколов и т.д., возникает электрический заряд, который разряжается через воздушные пустоты и генерирует переменное электрическое и магнитные поля в окружающем пространстве. Возникающие в изоляции частичные разряды вызывают импульсы тока в заземляющем проводе, которые, в свою очередь, наводят ЭДС индукции в катушке индуктивности датчика. В результате с датчика снимается электрический сигнал, прямо пропорциональный величине так называемого видимого заряда ЧР. Этот сигнал содержит в себе собственно импульсы ЧР и синусоидальную составляющую сетевого нанряжения.

2.3.2 Электромагнитный датчик В качестве электромагнитных датчиков иснользовались штыревые антенны радиоприемных устройств с регулируемой полосой нропускания.

Этот метод был одним из первых снособов регистрации ЧР, так как он обеспечивает дистанционные измерения без подключения к объекту. В диапазоне частот от сотен килогерц до десятков мегагерц его использование в полевых условиях достаточно затруднено вследствие большого числа источников полей индустриального типа. Однако он весьма нолезен при регистрации сигналов ЧР в лабораторных условиях, в производственных условиях наиболее приемлем диапазон частот в сотни МГц и даже в гигагерцовом дианазонах, когда возможно применение узконаправленных антенн.

В нашем случае в качестве радиочастотных устройств использовались входные каскады и усилители промежуточной частоты, откуда сигналы подавали на выходы осциллографа или на входы компьютера.

Использовались устройства следующих типов: антенна для измерения поля и радио помех активного типа FMA 6.2;

селективный микровольтметр STV 301-2, имеющий рабочий диапазон частот 0,15- 35МГц, перекрываемый поддиапазонами. Диапазон измерения импульсных нанряжений от 0,65 мкВ до 10 мВ 2.3.3 Акустический датчик Акустические и ультра звуковые методы регистрации ЧР находят применение уже более 20 лет. В ультразвуковом методе иснользуются пьезоэлектрические датчики, расположенные на новерхности энергетического оборудования: корпусах трансформаторов, поверхностях кабелей и других конструкциях. В акустическом методе применяются узконаправленные микрофоны. В настоящее время наиболее известны ультразвуковые приборы типов ULTRAPROBE (США), ультразвуковой дефектоскоп УД-8 (Россия) и ультразвуковой модератор «Дельфин»

(Россия). Общими для них являются частотный диапазон измерений (20 - кГц),гетеродинное преобразование частоты в звуковой диапазон (20 - кГц), прослушивание сигналов ЧР с помощью наушников или отображение на экране осциллографа, т.е. распознавание слухового образа источника разрядов и только в последпей конструкции ультразвукового прибора ULTRAPROBE используется программная обработка сигналов ЧР.

Поскольку вследствие конструктивных особенностей высоковольтных изоляторов, находящихся под рабочим напряжением, детектирование ЧР возможно только акустическим способом с использованием микрофонов. В этом случае расстояние от изолятора микрофона превышает несколько метров, а то и десятка метров. Поэтому с учетом затухания звука в воздухе и возрастанием коэффициента затухания пропорционально квадрату частоты, наиболее пригодный частотный диапазон 10-20кГц. Так для f=20 кГц коэффициент затухания звука в воздухе составляет 7' 10' дБ/м, а общее ослабление сигнала на расстоянии 10м будет не более одного дБ, ч то в полнее допустимо в реальных условиях измерений.

Определение преимущества перед другими известными системами для регистрации ЧР [80], были получены при использовании одновременно двух датчиков (двух акустических или акустического и индукционного (или электромагнитного)) в сочетании с двух канальной регистрацией параметров ЧР. Так использование двух акустических датчиков с концентратора акустических волн параболического типа, расположенных на различных расстояниях от изучаемого объекта (высоковольтного изолятора), сигналы ЧР будут поступать на входы двухканального осциллографа в различные моменты времени [72, 73]. Это обстоятельство позволяет более точно определять место излучения ЧР, т.е место локального дефекта, и даже оценить интенсивность ЧР по зависимости затухания акустических волн от расстояния между микрофоном и источником разряда, (рис. 2.3а). При использовании акустического датчика возможна более точная идентификация отличия ЧР от других видов разрядов и шумов, поскольку нараметры при их детектировании акустическим и индукционным датчиками, особенно четко это прослеживается на фазовых диаграммах (рис.2.3б) В разработанной установке иснользовались два микрофона С451 с полосой частот 20 - 20000 Гц и чувствительностью 9мВ/Ра = - 41дБВ. Для повышения селективной направленности микрофонов использовались параболические антенны.

датчик ti датчик датчик ЧР датчик датчик датчик Рис. 2.3 а Определение места ЧР "траектория" ЧР датчик!

датчик U— датчик датчик Рис. 2.36 Определение места ЧР двумя датчиками 2.4 Структура компьютерной системы измерения характеристик ЧР изоляторов РЧР С учетом общих требований к системам измерения ЧР и проблематикой измерения сигналов ЧР опорно-стержневых изоляторов, была использована система компьютерной регистрации характеристик ЧР РЧР разработанная Аввакумовым М.В. [67, 68].

Система измерения ЧР сочетает в себе все достоинства современных многоканальных анализаторов [61, 62], а именно: прямое детектирование АФХ ЧР, фильтрация помех на аппаратном уровне, возможность построения амплитудных характеристик в режиме реального времени, возможность проведения длительных измерений в целях мониторинга состояния изолятора или испытуемой модели, простота построения и низкая стоимость системы.

Вместе с тем, в разработанной системе измерения устранены многие недостатки методов, базирующихся на многоканальных и стохастических анализаторах: фиксируются все импульсы ЧР, поступающие на датчик без подавления ЧР некоторых типов;

простота схемотехнического исполнения, основанная на интегрировании многих операций в микроконтроллере;

простотой и универсальный интерфейс передачи данных в персональный компьютер.

Структурная схема системы измерения ЧР изображена на рис.2.4.

Поскольку большая часть измерений была выполнена с помощью индукционного датчика, то далее будет описана процедура измерений именно с помощью индукционного датчика.

Итак, сигналы частичных разрядов регистрируются индукционным датчиком ИД, преобразуются в регистраторе частичных разрядов РЧР по принципу амплитудно-фазового детектирования а затем, по интерфейсу RS 232 поступают в персональный компьютер ПК. Процесс регистрации характеристик ЧР контролируется с помощью внещних устройств ВУ.

Характеристики ЧР отображаются на мониторе М.

- м ПК ИД РЧР — ВУ Рис. 2.4. Структурная схема системы измерения ЧР Система измерения использует принцип фазового детектирования ЧР PRPDA (Phase Resolved Partial Discharge Analysis) [60, 61, 62]. Этот метод позволяет поставить в соответствие два основных параметра ЧР - амплитуду и количество импульсов за интервал времени фазовому положению импульсов относительно синусоиды питающего напряжения. Принцип аналого-цифрового преобразования, основанный на методе фазового детектирования, заключается в следующем. Измерение параметров ЧР осуществляется синхронно с формой питающего напряжения - аналого цифровое преобразование данных производится в течение периода напряжения сети Uo, т.е. промежутка времени между двумя последующими изменениями полярности Щ с отрицательной на положительную. Период питающего напряжения разбивается на 400 одинаковых фазовых интервалов.

Величина одного интервала составляет Ас/7=0,9°, а его длительность А^0,05мс. Квантование, или дискретизация по уровню осуществляется при помощи задания опорной амплитуды Ц.^/ в течение каждого периода UQ. В течение каждого фазового интервала подсчитывается количество ЧР опорной амплитуды (рис.2.5). Затем величина L''^/увеличивается на величину шага квантования AU,.ef и в течение следующего периода измерения повторяются. Диапазон опорных амплитуд варьируется в пределах количества циклов синусоиды высокого напряжения (2.2) U,,f=lfref+m,fN, где Ifref- нижняя граница диапазона амплитуд.

Таким образом, полученные данные имеют формат двухмерного массива data (pulse, phase), где аргумент pulse - амплитуда ЧР, а phase номер фазового промежутка синусоиды питающего нанряжения. Значение массива data - количество импульсов ЧР.

Ifr.ef r 360° А(р Рис. 2.5. Метод амплитудно-фазового детектирования ЧР Поскольку сигналы, поступающие от индуктивного датчика, являются наложением сигналов ЧР и фазового напряжения, то сигналы ЧР отфильтровываются от сетевого напряжения в блоке регистратора, а затем усиливается, детектируется и запоминается. Для последующего анализа данные передаются из регистратора РЧР в персональный компьютер.

Метод регистрации ЧР предусматривает работу в двух режимах.

Первый режим предназначен для нроведения экснериментальных исследований характеристик ЧР при пробое газовых промежутков в системе электродов стержень-плоскость модельных диэлектрических образцов.

Измерения проводятся под управлением персонального компьютера, который задает диапазон опорных амплитуд, т.е. параметры If re/, ^U,.ef и N.

После принятия команд от компьютера устройство РЧР начинает фазовое детектирование ЧР и запись данных в память микроконтроллера. По окончании каждого периода питающего нанряжения данные передаются на ПК. Таким образом, в компьютер передается весь массив data (pulse,phase).

Подобная организация процессов обмена данными при измерении ЧР обеспечивает высокую производительность системы при исследовании пробойных процессов в модельных образцах, позволяя быстро получать АФХ с графическим представлением полученных и обработанных данных о ЧР. Кроме того, этот релшм позволяет эффективно контролировать состояние изоляторов в эксплуатации.

Во втором режиме измерение АФХ проводится единожды, т.е. при единственной опорной амплитуде Uref- Массив данных, состоящих из значений, сохраняется в электрически программируемой памяти в блоке РЧР. Сохраненные данные через произвольный нромежуток времени вводятся в компьютер, где и анализируются. Этот режим может быть использован для оперативной диагностики состояния изоляторов, когда использование ПК по каким-либо причинам затруднено. В этом случае устройство РЧР иснользуется как самостоятельный регистрирующий прибор, который совместно с индукционным датчиком позволяет занисывать единичную АФХ в память для последующей передачи в компьютер. Кроме того, гибкая структура устройства РЧР нозволяет ввести режим сигнализации состояния изолятора по снятой АФХ для быстрой диагностики дефектных состояний. Критерий опасности ЧР в изоляторе, а также критические опорные уровни амплитуд ЧР, характерные для данного изолятора при данных условиях определяются на этапе сбора и обработки статистических характеристик ЧР при работе в первом режиме.

2.5 Программное обеспечение измерений Для того, чтобы принять поток данных от устройства РЧР, обработать и представить в нужном формате, отобразить на экране в виде графических зависимостей, а таюке записать в виде файла на жесткий диск компьютера, необходимо соответствующее программное обеспечение. В разработанной системе регистрации АФХ ЧР для этой цели создана нрограмма PD Store, которая представляет собой Windows 9х приложение, выполняющее следующие функции:

прием массива данных о ЧР, поступающих от устройства РЧР;

передача параметров для измерения ЧР на устройство РЧР;

настройка параметров последовательного порта;

отображение нолученных данных в виде зависимостей различного вида амплитудно-фазовых диаграмм (АФД): точечная АФД, трехмерная АФД, цветовая АФД;

обработка массива данных ЧР и построение энергетических характеристик ЧР;

построение амплитудных характеристик ЧР при различных значениях питающего напряжения;

вычисление интегральных параметров ЧР и их отображение в поле программы;

сохранение массива данных о ЧР в текстовый файл, а также АФХ И зависимостей в графическом формате;

возможность загрузки сохраненных данных для просмотра или повторной обработки.

Приложение PD Store разработано в среде Borland C++ Builder 5.0 с применением графических компонент Tee Chart 5.0.

Работа ведется в основном окне программы, расположение элементов на котором оптимизировано для разрешения экрана 1024x768 точек на дюйм. Помимо основного окна (MainForm) имеются служебные формы: форма параметров последовательного порта (compr), форма параметров измерения АФХ для передачи на РЧР (transmit), форма комментариев к измерению (rem_s), форма окна легенды к АФХ точечного типа. На основной форме все графические зависимости распределены по вкладкам объекта TTabSheet (переключающиеся страницы). Внешний вид основной формы представлен на рис.2.6.

T F I *|Г rtq^ Ojlnrjiid 'Oi^nsrt May РОД Po*'frPD4 Nu+i- NQ Ucp. IT' ;

У-Нв|,еь|г т«/.г«и1-П~~ '"..'••••• *.

: •• ^ " ^ II ' Шё ;

.. 1 * -''..

I" "-.

•. *.' •. '• 25 1 • ;

.'/•:'••;

•..•• нв ШШвЯШЛВЯш/КЛчжчл л^ • « i •P 1 • • ••. • • М М 1 1 М М 1 1 М М 111 1 1 М 1 1 1 1 11 1 11 1 !

90 180 270 Фаза, градусы 'OUT • GO v/REM WSAVE 'ft LOAD Рис. 2.6. Внешний вид основной формы программы PD Store Работа с программой заключается в выполнении последовательности действий: установки параметров последовательного порта RS-232 (один раз установленные, нараметры сохраняются в системном реестре) в меню «Параметры норта», установки параметров измерения АФХ в дополнительном окне по нажатию на кнонку «Out»

(сохраняются в системном реестре), зануску режима ожидания прихода данных по кнопке «Go», и отображения нринятых данных по кнопке с цветовым обозначением.

Программа имеет два потока: основной ноток событий, т.е. поток всех форм и событий визуальных объектов программы и поток, связанный с приемом данных через последовательный норт. Рассмотрим алгоритм приема и передачи данных через последовательный порт компьютера. Программирование последовательного порта осуществлялось средствами функций библиотеки Windows32 API [74]. Работу с последовательным нортом можно разделить на несколько этапов:

открытие порта;

установка его нараметров;

цикл чтения/запись данных в порт;

закрытие порта. Для открытия порта используются функция CreateFile.

В первом параметре функции в виде строки задаётся номер открываемого порта С0М1, COM2 и т.д. Вторым параметром задается тип доступа к порту, для чтения/записи необходимо указать флаги GENERIC_READ|GENERIC_WRITE. В многопоточной среде, которой является Windows, существует вероятность того, что к данному порту обратятся несколько процессов. Поэтому в следующий параметр, определяющий режим разделения порта между разными процессами заносим нуль, что означает, что после открытия порта его уже нельзя будет повторно открыть до тех пор, пока его не закроют.

Четвертый параметр указывает на структуру SECURITY_ATTRIBUTES, позволяющую сообщить информацию о защите связанного с портом объекта ядра, в данном случае никакой особой защиты не нужно, заносим в него NULL. В следующий параметр заноситься флаг OPEN_EXISTING, указывающий, что следует открывать существующий норт. Предноследний параметр в данном случае служит для задания метода, который операционная система использует для чтения и записи информации в порт, заносим в него флаг FILE_FLAG_OVERLAPPED, назначение которого онисывется ниже, в разделе чтение/запись данных. И наконец, последний параметр задает описатель открытого файла, в данном случае не используется, заносим в него NULL.

Установка параметров последовательного порта осуществляется путём заполнения нолей структуры Device Control Block (DCB). В ней задаются все наиболее важные свойства порта: скорость нередачи данных, количество бит данных, стоновых бит, контроль чётности и др.

Инициализировать DCB можно при использовании функции GetCommState, с номощью которой поля структуры заполняются значениями но умолчанию установленными операционной системой.

После этого необходимо модифицировать нужные поля DCB. В следующем коде устанавливаются следующие нараметры порта: скорость передачи данных 115200 байт/сек, пакет содержит восемь бит данных, один стоповый бит, без контроля по чётности. Чтобы изменения параметров вступили в силу необходимо иснользовать функцию SetCommState: SetCommState (hCom, &dcb).

Чтение и запись данных в последовательный порт в Win32 реализуется синхронным (nonoverlapped) способом. При синхронном способе возврат из вызванной функции ввода - вывода не нроисходит до тех пор, пока не закончится чтение или запись данных. Таким образом, поток, вызвавший функцию чтения записи, оказывается заблокированным до тех нор, пока не завершиться онерация ввода-вывода. После завершения онерации ввода вывода поток разблокируется и его вьшолнение продолжается. В приложениях использующих многопотоковость Windows, эта проблема не является серьезным препятствием: другие потоки продолжают работать, в то время когда поток выполняющий ввод-вывод оказывается заблокированным.

Но следует учитывать, что если другие потоки вызывают функции работы с портом, когда другой поток ждёт завершения операции ввода-вывода, то они тоже окажутся заблокированными. Чтение данных из носледовательного норта осуществляется с помощью функции ReadFile. Передача данных через последовательный порт очень похожа на чтение данных и использует тот же API (WriteFile). Как определить момент времени, когда нужно начинать считывать данные? Можно конечно нытаться считывать данные в бесконечном цикле, но это не самый лучший из способов. Для мониторинга состояния последовательного порта необходимо установить маску события, при возникновении которого будет оповещено приложение. Установка маски производится с помощью функции SetCommMask, а извещение о наступлении события получают с помощью функции WaitCommEvent. В программе PD Store соответствующий поток уведомляется о поступлении во входной буфер данных (WaitCommEvent), а далее он считывает (ReadFile) данные в цикле не проверяя прихода новых данных, пока не считает нулевой байт.

Установочный пакет PD Store создан в программе Install Shield 5.0, имеет объем примерно 1,6 Мбайт, и может быть установлен на любой персональный компьютер для обеспечения нормальной работы программы PD Store без наличия библиотек Borland C++ Builder.

2.6 Характеристики частичных разрядов Данные по конкретному объекту или выборка данных, онисывающая конкретный дефект, как правило, состоят из двух частей - общей суммарной зависимости интенсивности сигналов ЧР от порога срабатывания, позволяющей удобно определять общие характеристики сигналов ЧР, и амплитудно-фазовых диаграмм (АФД), позволяющих охарактеризовать И Т Ч И сигналов ЧР, идентифицировать тип дефекта и разделить сигналы СОН К от различных источников ЧР [49]. Данные, нринимаемые от устройства РЧР, имеют формат двухмерного массива iV,(9), где i - аргумент порога срабатывания (амплитуда ЧР), ф - номер фазового промежутка синусоиды питающего напряжения. Значение массива - количество имнульсов ЧР.

Поскольку амплитуда импульсов ЧР меняется от импульса к импульсу достаточно сильно, то необходимо знать среднее значение амплитуды и форму распределения импульсов по амплитуде, т.е. сколько импульсов с каждой амплитудой регистрируется в среднем в единицу времени. Данные могут быть представлены как интегральным, так и дифференциальным распределением. В интегральном распределении значение в каждой точке дает сумму сигналов, превышающих данный норог. В распределении дифференциальном значение в каждой точке - это количество импульсов с амплитудой в диапазоне от текущего до следующего порога. Последняя точка дифференциального распределения всегда дает сумму имнульсов, превышающих данный порог. Использование одного или другого распределения обычно определяется большей наглядностью данных.

Суммарная интегральная зависимость интенсивности ЧР от норога срабатывания приводится в соответствии с ГОСТ 20074-83 [11]. Из этой характеристики легко онределяются такие параметры как средний кажущийся заряд, максимальный кажущийся заряд, частота следования импульсов ЧР и средний ток ЧР. Эти характеристики (как предполагается в указанном ГОСТе) позволяют оценить опасность регистрируемых частичных разрядов.

Зависимости различных характеристик импульсов ЧР от времени (в нределах периода питающего нанряжения) называются фазовыми распределениями и являются наиболее важными характеристиками сигналов ЧР, позволяющими определить тип источника сигналов ЧР. Зависимости этих параметров от фазы называются фазовыми раснределениями соответствующего параметра. Обычно измерение фазовых распределений параметров импульсов ЧР осуществляется путем разбиением периода подаваемого на контролируемый объект напряжения на несколько временных интервалов. В каждом из этих интервалов проводится независимое измерение параметров. Для получения достоверных значений, особенно для редко поступающих импульсов ЧР, это измерение проводится многократно, для большого количества периодов напряжения. Для получения наиболее полной характеристики сигналов ЧР, для каждого временного интервала необходимо приводить не одно значение какой-то величины, а интегральное или дифференциальное амплитудное распределение импульсов, поступивших в данном интервале времени. Но вместо привычных двухмерных распределений в этом случае мы получаем трехмерные амнлитудно-фазовые распределения, рисунки которых называются амплитудно-фазовыми диаграммами (АФД).

Если по горизонтальной оси отложить фазу (от нуля до 360 градусов), а но вертикальной оси - заряд ЧР и отмечать каждый зарегистрированный сигнал точкой, поставленной в соответствии с измеренными значениями заряда сигнала и момента его появления (фазы), то после достаточно длительного измерения (обычно несколько периодов сети) будет зарегистрировапо достаточно большое количество сигналов. Получившееся изображение называется точечной амплитудно-фазовой диаграммой сигналов ЧР. Из этой диаграммы легко онределяется распределение амплитуд (зарядов) импульсов ЧР в любом фазовом интервале (вкладка Plot Image программы PD Store). Однако точечное представление данных на АФД практически не всегда используется. Причиной является то, что в таком виде ей неудобно пользоваться из-за того, что близко лежащие точки сливаются и становятся неразличимы. Кроме того, для определения числа импульсов, поступивших в интересующий нас интервал времени (фазы) и имеющих интересующие нас значения амплитуды (заряда) приходиться считать отдельные точки, попадающие в заданную зону. Т.е. такая форма представления информации является неудобной. Недостаток легко преодолевается если вспомнить про то, что сигналы ЧР имеют случайный характер. Поэтому нас практически не интересуют параметры каждого отдельного импульса, интересны лишь их усредненные характеристики.

Запоминать и показывать каждый отдельный импульс не имеет смысла.

Поэтому и при измерении и хранении информации и при ее представлении поступают следующим образом. Всю зону амплитудно-фазовой диаграммы разбивают на равные прямоугольники (ячейки) путем деления вертикальной и горизонтальной осей на интервалы. Интервал по оси фаз соответствует фазовому шагу Аф, т.е. 0,9°, по оси амплитуд - шагу изменения порога амплитуды ЧР At/,-e/. Каждому из получившихся прямоугольников выделяется одна ячейка памяти. Теперь, при регистрации сигнала ЧР, вместо запоминания амплитуды и фазы каждого пришедшего импульса, определяется только то, в какой из прямоугольников он попал (какому прямоугольнику соответствуют его амплитуда и фаза) и к соответствуюш;

ей ячейке памяти добавляется единица. Таким образом, для каждого из получившихся прямоугольников запоминается только одно число - сколько импульсов ЧР зарегистрировано в нем. Теперь, если каждый прямоугольник закрасить тоном пропорциональным числу зарегистрированных в нем импульсов получится более наглядная диаграмма, позволяюш;

ая удобно определять численные значения параметров ЧР в любой точке диаграммы (вкладка ColorGrid программы PD Store). Число импульсов в каждой ячейке интерпретируется как соответствуюш,ая ей координата Z в трехмерном пространстве. Соответствие значений по оси Z и тона закраски приводится в специальной таблице (легенде) рядом с диаграммой. При использовании этого же принципа не только при представлении, но и при накоплении и запоминании данных резко уменьшается необходимый объем памяти, т.к.

число данных, которые необходимо запомнить становится независяш;

им от общего числа зарегистрированных импульсов и равно числу прямоугольников. Это позволяет минимизировать объемы зарегистрированных данных, что важно при долговременном мониторинге объектов.

Наконец, при использовании третьего способа, строится трехмерная диаграмма, в которой величина Z отображается высотой столбика размещенного в каждом квадрате. Затем эта диаграмма поворачивается иод некоторым углом и изображается в квазитрехмерном виде (вкладка 3D Chart программы PD Store). При использовании этого метода отображения пики, находящиеся ближе, закрывают более далекие данные, однако, в случае простых распределений, этот способ представления тоже может быть использован.

Кроме первичных данных, необходимых для нолучения общих нредставлений о полученной информации, в программе предусмотрена математическая обработка для получения более характерных зависимостей.

Во-нервых, серия так называемых максимальных характеристик (вкладка Мах PDA). На первой диаграмме в виде гистограммы представляется графическая зависимость Qmaxi'^P), где Q,nax - максимальная амплитуда среди всех импульсов, возникших в течение данного фазового нромежутка ср. Распределение максимальных амнлитуд позволяет судить о фазовом распределении ЧР максимального заряда.

На второй диаграмме - аналогичная зависимость для максимального за фазовый интервал количества импульсов ЧР Л^шах(ф) Во вторых, распределение суммарных амплитуд ЧР за фазовый интервал Qz{(p) (вкладка Power PDA):

(2.3) 2М=^Ы(^Р) где Р - верхняя граница амнлитудного дианазона, AQ - шаг квантования амплитуд ЧР. Это распределение пропорционально распределению суммарного кажущегося заряда и ноказывает распределение энергии частичных разрядов за период синусоиды питающего напряжения. В третьих, распределение средних значений амплитуд бср(ф) (вкладка Power PDA):

tQ,(P) Это распределение показывает фазовое дифференциальное распределение энергии ЧР.

Кроме фазовых распределений, программа выполняет расчет интегральных характеристик, а именно, для распределений Qmaxi'^), QxiS?), бср(ф), -А^тах(ф) вычисляются суммы П всему фазовому диапазону питающего О напряжения, а также суммы в каждом полупериоде питающего напряжения:

1) Полная энергия ЧР Qmax F (2 5) W=AQYYN..

где Qmax - верхняя граница амплитудного диапазона, ji - нижняя граница амплитудного диапазона, A|g - шаг квантования амплитуд ЧР, F- количество фазовых интервалов, Ny - массив распределения импульсов ЧР по фазовым интервалам.

2) Усредненная полная энергия ЧР т fQmax \ N,,, max(i) где Nmca(i) - массив максимальных значений числа импульсов ЧР в Z-OM фазовом интервале.

3) Параметры W и Ws вычисляются как для полного диапазона фаз от О до 360°, так и для каждого полупериода в отдельности, т.е. в дианазонах О 180° и 180°-360°.

Таким образом, совместное представление в программе PD Store данных о ЧР в виде АФД, амплитудных распределений, фазовых энергетических зависимостей параметров ЧР, а также интегральных нараметров нозволяет получить полное представление о ЧР на дефектах изоляторов.

Глава 3. Определение дефектов в реальных высоковольтных изоляторах путем анализа амплитудно-фазовых и амплитудно-частотных диаграмм частичных разрядов 3.1 Особенности конструкции фарфоровых опорных изоляторов.

Опорный изолятор стержневого типа представляет собой фарфоровый цилиндр с ярко выраженной ребристостью. С обоих торцов на нем закреплены металлические электроды, один из которых (нижний фланец) служит для закрепления изолятора на новерхности, а второй (верхний фланец) служит элементом присоединения высоковольтного провода.

Закрепление электрода на цилиндре выполняется с помощью специальной цементной замазки. Такнм образом, опорный изолятор состоит из следующей системы элементов: металлический электрод - цементирующий слой фарфоровый цилиндр - цементирующий слой - металлический электрод.

Следует подчеркнуть, что три последовательно соединенных диэлектрика цементирующий слой -диэлектрик - цементирующий слой, обладают различными электро- и теплофизическими свойствами. Более того, контакты между цементирующими слоями и электродами испытывают дополнительные механические напряжения вследствие градиента температур между диэлектриком и металлом.

Особенностью опорного изолятора является то, что он одновременно испытывает как электрическую, так и механическую нагрузку.

При рассмотрении условий электрического пробоя, происходящего, как правило, по поверхности опорного изолятора, раснределение электрического поля между электродами можно представить в виде упрощенной схемы (рис. 3.1). Даже с учетом ребристости фарфорового элемента, можно считать, что на поверхности диэлектрика преобладает тангенциальная составляющая вектора напряженности электрического поля.

Одновременно, следует подчеркнуть, что для модели проходного изолятора (рис.3.16) характерно преимущество нормальной компоненты вектора электрического поля. Как было ранее установлено [6], для электрического пробоя по поверхности характер материала металлических электродов не влияет на условия электрического пробоя.

а) б) \/ \ в) Рис. 3.1 Характерные конструкции диэлектрика с электродами в приложенном поле - рисунок а - в однородном поле, рисунки б, в - в резко неоднородном поле. На рисунке цифрами обозначены:

1- электроды;

2- диэлектрик;

3- силовые линии.

К первичным повреждениям или дефектам относятся сколы и трещины на поверхностях, микроскопические нарушения сплошности структуры (поры, вкрапления инородных элементов), а также нарушения плотного контакта между электродами и диэлектрическими элементами. На таких первичных дефектах вследствие изменения диэлектрических свойств или электрической проводимости может возникать повышение (или понижение) напряженности электрического поля, которое впоследствии и будет являться Причиной электрического пробоя. На возникновение первичных новреждений, как и на электрический пробой, влияют внешние статические или динамические нагрузки, увеличивая размеры микротреш;

ин и других дефектов структуры диэлектрических элементов.

Моделирование процессов старения и носледующего разрушения элементов возможно нровести путем многонараметрического измерения характеристик частичных разрядов во временном пространстве: амплитуд, частоты повторения, фазы переменного напрялсения в сопоставлении с градиентами температуры, влажности и механических нагрузок. В этом случае комньютерный анализ соноставления модельных характеристик с данными от реальных элементов позволит создать прогностическую модель новедения элементов в обозримом промежутке времени до начала разрушения.

Однако такое рассмотрение возможно будет осуп];

ествляться только в будуп];

ем, когда будут разработаны модели пробоя, адекватные системе характеристик ЧР. В данной же работе ставилась более простая, но более насущная задача - определение стенени работоспособности высоковольтных изоляторов, находяш;

ихся нод рабочим напрялсением.

Сложность обнаружения первичных дефектов в изоляторах заключается в большой протяженности диэлектрического промежутка мелсду электродами и неоднородности распределения электрического поля между ними. Особенно сильная неоднородность ноля возникает в цементируюп];

ем слое между металлическим электродом и фарфоровым стержнем. Как показал статистический анализ, выполненный в ПО «Татэнерго», более 80% всех разрушений опорных стерлсневых изоляторов приходится на механический разрыв фарфорового стержня вблизи электрода. На эту же нричину указывается и в рекомендации в РАО ЕЭС России [30].

На основе уже вынолненных ранее исследований предполагается, что наиболее раснространенной нричиной разрушения стержня является многокаскадный процесс, начинаюп];

ийся с нарушения С ЛШ ОТ П О Н С И контакта между связкой и стержнем или нарушения однородности химического состава материала связки. Возникаюп];

ее при этих дефектах увеличение напряженности электрического поля приводит к дополнительным токам утечки, вызываюп];

им разогрев связки.

Градиенты температур на границе связка-стержень являются причиной возникновения механических напряжений, создающих первичные микротреш;

ины, которые в конечном итоге приводят к образованию разрыва стержня.

Как следует из выполненных нами экспериментов, повышение напряженности электрического поля в местах нарушения сплошности контакта связка-стержень, микротреш;

инах в стержне или связки приводит к возникновению частичных разрядов. Вследствие большой длины межэлектродного пространства, формирование частичного разряда происходит за более длинный период (10""^ - Ю'^с) по сравнению с длительностью частичных разрядов, происходяп];

их при более малом расстоянии между электродами (10"^-10"^с).

3.2 Изучение дефектов в реальных изоляторах Было изучено влияние поверхностных и внутриобъемных дефектов на электрофизические процессы, приводяш,ие к разрушению изоляторов и возможности их контроля по параметрам ЧР. Исследования проводились на опорных изоляторах УСТ-ПО. Один из них (№1) не имел каких-либо крупных дефектов и считался вполне работоспособным. Изолятор №.2 имел электрический пробой по всей поверхпости между электродами в виде шнура;

изолятор №3 имел скол вблизи онорного (нижнего) электрода.

Эти изоляторы ранее использовались на ТЭЦ-3 и предварительные сведения о степени их дефектности были получены от службы надежности ТЭЦ.

Изоляторы типа УСТ-110 рассчитаны на длительную работу нри нодаче на каждый из них напряжения ~70-80кВ. Иоэтому при первом способе для изучения дефектов путем измерения ЧР электрическое напряжение нрикладывалось между установочным (верхним или нижним) и дополнительным электродом кругового типа. Дополнительный электрод был выполнен в виде разъемного кольца и мог раснолагаться между определенными ребрами изолятора. Таким способом можно было создавать избыточное напряжение по отношению к номинальному на различных отрезках изолятора. Таким образом, можно было, проводить испытания между серединой изолятора и одним из электродов (фланцев) - верхним или нижним.

Ниже приведены результаты подробного анализа параметров ЧР для опорных высоковольтных изоляторов типа УСТ-ПО, имевших те или иные дефекты. Эти результаты важны с точки зрения нрименимости разработанной нами методики для оперативного контроля рабочего состояния изоляторов, находящихся под стандартной нагрузкой. На рис.3.2 и 3.3 представлены первичные амплитудно-фазовые характеристики ЧР на образцах 1 и 3, нормированные к одному фазовому нериоду, разбитому на временных интервалов, каждый из которых соответствует интервалу 18° при подаче на образцы одинакового нанряжения. Амплитудно-частотный спектр ЧР для образца 1, измеренный с помош;

ью акустического датчика, представлен на рис.3.4. Тот же спектр, измеренный индукционным датчиком, качественно совпадает с приведенным на рис.3.4.

Нутем компьютерного анализа нервичных характеристик ЧР были определены средние значения амплитуды и числа импульсов ЧР для каждого из временных интервалов фазового периода. Эти характеристики для совокупности 200 периодов для образцов 1 и 3 приведены на рис.3.5, 3.6. Анализ этих графиков показывает, что максимальные значения амплитуды находятся в одних и тех же временных (т.е. фазных) интервалах.

Максимумы в интервалах 4-6 и 14-16 относятся к сигналам короны и соответствуют максимальным значениям амнлитуд неременного напряжения в положительной и отрицательной фазах.

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Рис.3.2 Первичная амнлитудно-фазовая характеристика для образца No\, измеренная индукционным датчиком 8 9 10 И 12 13 14 15 16 17 18 19 Рис.3.3 Первичная амплитудно-фазовая характеристика для образца №3, измеренная индукционным датчиком АЧС исходного сигнала i 450 I \ «400 —-— I ^ — • III' 1 1й j iPIp 11 J и liiilii rrillift-11 Ш fill f Ill IJ J,1 Jilt ^ Ш щ 1r 1 vi||-iii:Nbi! 1 |i;

iir:rj:'f III iiiu О a i i l i i l i.. : ' i J i i i i i l l l l v I-: ^:, : Г. У Ш 1 | Й М Ш м -.. 1 •:.:;

''' 0 2 000 4 000 6 000 8 000 10 000 12 000 14 000 16 000 18 000 20 000 22 00( Гц Рис.3.4 Амплитудно-частотный спектр, полученный с помощью акустического датчика В тоже время максимумы в интервалах 1-3, 7-9;

11-13 и 17- соответствуют сигналам ЧР от дефектов. Достоверность разделения сигналов от дефектов и короны подтверждаются различием формы частичных разрядов, поскольку сигналы короны имеют относительно длинный формат, отрицательную полярность основного сигнала и положительную полярность предимпульса. Кроме того, в отличие от импульсов ЧР, положение сигнала короны на фазовом пространстве не меняется при изменении нанряжения на изоляторе, и в тоже время сигналы ЧР перемещаются в фазовом пространстве от максимума амплитуды переменного напряжения к более низким значениям с ростом неременного напряжения на изоляторе. Такой же сдвиг в ноложении максимумов и числа ЧР в фазовом пространстве наблюдается и при переходе от малодефектного образца к более дефектным образцам. Следует отметить, что ЧР наблюдались, как в растущий так и в спадающих фазах переменного напряжения. Возникновение ЧР в спадающих фазах переменного напрях-сения связано с задержкой возникновения ЧР, вследствие длительного времени пробоя воздушного промежутка, которое возрастает с его длиной.

Данные по параметрам частичных разрядов для трех исследуемых изоляторов, полученпые на основе анализа амплитудно-временных фазовых характеристик, приведены в таблицах 3.1 и 3. Таблица 3.1 Параметры частичных разрядов тлеющего разряда (короны) и искрового пробоя в реальных изоляторах.

1 2 № изолятора подводимого Верхний Нижний Верхний Нижний Место Верхний Нижний напряжения электрод- электрод электрод- электрод электрод- электрод середина изолятора середина изолятора середина изолятора Напряжение начала ЧР 24-25 22-24 18- 24-25 22-24 18- (кВ) Интенсивность ЧР (мВ) 4 (25кВ) 4 (25кВ) 4 (28кВ) 4 (25кВ) 4 (25кВ) ^ (25кВ) Нанряжение начала 50 45 45 тлеющего разряда Пробоя не Напряжение искрового 65 70 пробоя(кВ) зафикси ровано - - № 135 180 225 270 315 - -№ напряжение 14 16 10 фазовый интервал Рис.3.5Амилитудно-фазовая характеристика ЧР для образцов №1 и Ш 315 14 12 16 фазовый интервал Рис.3.6 Частотно-фазовая характеристика ЧР для образцов JVol и № Таблица 3.2 Зависимость амплитуды частичных разрядов и их числа от величины перенапряжения.

№ изолятора 1 2 Верхний Нижний Место Верхний Нижний Верхний Нижний подводимого электрод- электрод электрод- электрод электрод- электрод напряжения середина изолятора середина изолятора середина изолятора 18.

20.

Напряжение (кВ) 22.

.

24.....

.

26....

28....

.

.

30... 10.0.

Число импульсов ЧР 18 20 8 Напряжение 22 12 8 18 25 20 (кВ) 24 18 24 35 25 26 26 19 19 26 28 22 22 28 36 42 30 26 26 30 Полученные зависимости ЧР представленные в таблицах 3.1 и 3.2 для отдельных областей трех изоляторов донного типа позволили сделать следующие выводы:

1. Во всех изоляторов были обнаружены частичные разряды, причем в малодефектном изоляторе №1 параметры ЧР одинаковы в обоих случаях приложения напряжения: между серединой и верхним или нижним электродами.

Напряжения начала ЧР отличаются на десятки % для 1.

бездефектной области и дефектной области изоляторов №2 и №3.

3. Бездефектные области изоляторов №1 и №3 нрактически не отличаются параметрами ЧР.

4. Увеличение интенсивности ЧР с ростом приложенного напряжения отлично для дефектных и бездефектных образцов. Различие возрастает с ростом перенанряжения, необходимого для начала возникновения ЧР.

Эти предварительные результаты послужили основой для изучения дефектов при приложении напряжения неносредственно между верхним и нижним электродами (фланцами) изоляторов. Иснользование стандартного рабочего нанряжения в 70 кВ позволило определить особенность ЧР от дефектов и сравнить их с полученными выше закономерностями для тех л:е изоляторов №1, №2 и №3.

Результаты приложения напряжения в нределах 70 кВ представлены в таблице 3. Таблица 3. № изолятора 1 2 Напряжение 45-50 35- 40- начала ЧР (кВ) Интенсивность 4.0 4.0 Максимальная 8.5 9.5 12. интенсивность Количество 45 импульсов Фазы 55° 45° 60° возникновения ЧР Сопоставление данных этих рисунков позволяет сделать следуюш;

ие выводы:

• интенсивность сигналов ЧР при одинаковом напряжении минимальном 30 кВ возрастает от изолятора JV21 к изолятору №2 и далее к изолятору №3;

• различие в интенсивности ЧР уменьшается с ростом нриложенного нанряжения (при 50 кВ различие почти стирается);

• сигналы ЧР наблюдаются на сильном фоне переменного нанряжения с частотой 50 Гц;

• спектральный состав сигналов ЧР, детектируемых акустическим и индукционным датчиками (рис.3.4) практически одинаков и имеет максимум в частотном диапазоне 12500-13500 Гц.

Итак, как следует из наших результатов, все три изолятора УСТ- выдерживают рабочее нанряжение в 70 кВ, что соответствует данным, нолученным на ТЭЦ-3. Однако дальнейшая экснлуатация изоляторов №2 и №3 нецелесообразна, поскольку в любой момент может произойти их разрушение.

Сопоставление сигналов ЧР, детектируемых индуктивным, радиочастотным и акустическим датчиками нозволяет констатировать, что сигналы обладают широким частотным спектром от килогерц до десятков мегагерц и выше. Однако нилсний (до 10 кГц) и верхний (выше мегагерц) частотные диапазоны характеризуются большим фоном, возникаюш;

им как от самого высоковольтного оборудования, так и всевозможных акустических и радиочастотных сигналов от внешних источников. В силу указанных выше особенностей было установлено, что наиболее подходяп];

им диапазоном измерений, в котором минимальны внешние помехи и шумы, является диапазон (10-100 кГц).

Таким образом, как следует из ползд1енных экспериментальных результатов на реальных изоляторах, только метод ЧР вполне нрименим к анализу дефектного состояния.

Следовательно, в условиях реальной эксплуатации фарфоровых изоляторов, находяндихся иод стандартным рабочим напряжением, возможна оценка их дефектного состояния по трем параметрам:

максимальной интенсивности (заряду), времени возникновения, относительно фазы и количества ЧР в каждый полупериод преложенного нанряжения. Причем для каждого типа изоляторов необходимо проведение сравнительных оценок с использованием полностью рабочего бездефектного изолятора.

Более того, момент начала ЧР может служить нервоначальным критерием для нрогнозирования дальнейшего срока их службы с учетом ряда других характеристик ЧР.

3.4 Зависимость параметров частичных разрядов от формы перемеииого иапряжения.

В нредыдущем параграфе нараметры ЧР в условиях приложения к изоляторам синусоидального переменного напряжения. Однако в ряде случаев синусоидальная форма нанряжения искажается за счет высших гармоник. Как ноказали наши исследования, подобная форма искажений значительно влияет на параметры ЧР. Были исследованы параметры ЧР при приложении к изоляторам УСТ-110 неременного нанряжепия, содержаш;

его высшие гармоники (рис 3.7) результаты анализа амнлитудно-фазовой и частотно-фазовой характеристик для искаженного переменного напряжения представлены на (рис.3.8).

Как следует из этих характеристик, сигналы короны возникают при максимальных положительных и отрицательных полупериодах, интервалы 7-10 и 15-16. Симметрично им наблюдались сигналы частичных разрядов в интервалах 4 -5 и 17- Вследствие разности фазовых максимумов и минимумов неременного напряжения также были размыты нериоды возникновения частичных разрядов. В этом случае главным критерием работоспособности изоляторов являются не фаза их возникновения а интенсивность и количество разрядов на период переменного нанряжения.

Наблюдавшиеся нами ЧР от разлома в фарфоровом изоляторе могут быть объяснены с помош[ью выше приведенной модели в нредположении, что ЧР в фарфоровом изоляторе являются поверхностными разрядами и его можно описать с помош;

ью эквивалентной схемы приведенной на рис. 1.2. В нодобной интернретации несимметричность ЧР для положительной и отрицательной фаз высокого напряжения и большое количество ЧР обеспечить именно, несимметричностью разлома относительно электродов и большой плоп];

адью разлома.

Помимо рассмотренного выше перенапряжения, создаваемого зарядами на новерхности разлома, большое влияние на процессы ЧР вносит задержка возникновения ЧР по отношению к напряжению, необходимому для начала разряда ( [ / или If).

На самом деле, вследствие конечности времени ионизации газового промежутка разряд начинается нозднее, причем время задержки (заназдывания начала разряда) т онределяется как формой и размерами разлома, так и параметрами газовой среды. Для повышающихся фаз переменного нанряжения за время г возникает перенапряжение, определяемое как : AV* = 1/^2 ~U^ или AV =U'2- U', где 1^2 U'2 реальное время возникновения разряда Как следует из наших результатов неренапряжение, связанное с задержкой начала разряда, также влияет на параметры частичных разрядов.

Во первых, их интенсивность (кажуш;

ийся разряд q) возрастает с ростом перенанряжения С.

(3.1) с как за счет увеличения if, так за счет уменьшения величины остаточного напряжения V2 Во вторых, возрастает количество ЧР в единицу фазового угла с увеличением перенапряжения.

^\ \ \ ^ 0.5 I \ 1 лЧ \ \ —^ О 0 12 3 4 5 6 7 8 9 id 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Номер интервала Рис.3.7 Форма переменного напряжения.0, О 12 3 4 5 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Ш 17 18 ё Номер интервала Рис.3.8 амплитудно-фазовая диаграмма (1) и частотно-фазовая характеристика(2) Глава 4. Особенности дефектов в полимерных материалах и их онределение но параметрам частичных разрядов.

4.1 Электрическая стойкость полимерных материалов и характер ЧР В отличие от электротехнического фарфора для которого частичные разряды являются в большинстве случаев только сигналом наличия тех или иных дефектов, но сами ЧР мало влияют на дальнейшее развитие дефектов, в полимерных материалах ЧР вызывают процессы старения и деградации.

Следовательно, старение полимера под воздействием ЧР является одним из главных факторов, влияюш;

их на продолжительность рабочего состояния изоляционных материалов. Несмотря на то обстоятельство, что было выполнено некоторое количество работ по механизмам деградации изоляционных материалов, вызванных ЧР [81,84], многое в этих процессах пока остается не ясным и даже мало понятным. Это связано не только с процессами деградации полимеров но и свойствами самих ЧР в полимерах.

Прежде чем перейти к описанию самих нроцессов ЧР, рассмотрим особенности электрических пробоев в полимерных материалах.

Для твердых полимерных диэлектриков существует корреляция между молекулярной и надмолекулярной структурой, с одной стороны, и электрической прочностью с другой [85-87]. Для кристаллических полимеров, содержащих кристаллическую и аморфную фазы, кратковременная и длительная электрическая прочность зависят от степени кристалличности. Например, увеличепие степени кристалличности с 3 до % повышает поле пробоя в 2,5 - 3 раза для образцов НЭТФ, НЭВН и ПЭНН [84-86]. Также обнаружено сильное влияние размера и типа надмолекулярных образований [87]. С увеличением размеров сферолитов электрическая прочность межсферолитного пространства уменьшается и стремится к постоянному значению при размерах сферолитов более мкм,. Образцы с однородной молекулярной структурой имеют больший ресурс но сравнению с образцами с чередующимися резко очерченными границами мелкосферолитной и крупносферолитной структур. Уменьшение ресурса в таких образцах может быть обусловлено локальным усилением электрического поля вследствие накопления объемного заряда на границах раздела структурных неоднородностей.

Увеличение молекулярной массы полимеров сопровождается увеличепием пробойного напряжения, что может быть связано с изменением размеров надмолекулярных образований, именно вследствие этого обстоятельства для производства высоковольтных подвесных изоляторов используют высокополимерные материалы. В ряде экспериментальных работ [88] установлена корреляция срока службы нолимеров с их диэлектрической проницаемостью. Чем больше е, тем меньше срок службы в условиях старения, обусловленного развитием частичных разрядов. Объясняется это тем, что с ростом диэлектрической проницаемости е возрастает ток и разрушающее действие каждого ЧР.


Для реальных полимеров с надмолекулярной структурой и дефектами кинетика образования и размеры зародышевых микротрещин при длительном воздействии напряжения тесно связаны с неоднородностями их строения. Неоднородности на молекулярных и надмолекулярных уровнях содержат микроскопические дефекты с характерными размерами в десятки микрометров. Их влияние на развитие пробоя и разрушение полимеров пока не получило полного понимания. Скорее всего, такого размера неоднородности не всегда коррелируют с процессами старения полимерных материалов, используемых в высоковольтном оборудовании [6]. Другая групна дефектов в полимерных материалах, характеризуется большими размерами (ОД - 1,0 мм) и более сильно влияет на кратковременную и долговременную электрическую прочность. Она объединяет 3 типа дефектов [6,90,91]:

- газовые включения в изоляционном материале или на его границе с электродами, в которых могут возникать ЧР;

- дефекты, вызывающие местное новышение напряженности ноля по сравнению с напряженностью в основном объеме материала (нроводящие включения) - области с очень низкой электрической нрочностью по сравнению с нрочностью основного диэлектрика (например, скопление отвердителя).

Основным источником примесей являются наполнители и добавки, вводимые для придания полимерам необходимых свойств [89]. Простейшей моделью такого полимера является система, состоящая из сферических включений, расположенных по вершинам кубов. Из соотношений полученных Рэлеем [6], следует, что максимальная напряженность поля на включениях может многократно превышать среднюю и, следовательно, пробивное напряжение диэлектрика с включениями, будет меньше чем у однородного.

На электрическую нрочность полимеров с неоднородной структурой большое влияние оказывает влажность, поскольку нолимеры в определенной степени проницаемы для жидкостей. Их проницаемость определяется молекулярной структурой.

Поскольку электрический пробой в нолимерах, в отличии от фарфора, в основном связан с временным развитием дефектов, то не менее важной задачей является контроль за развитием дефекта по характеристикам ЧР.

Ранее уже делались отдельные нонытки определения стадии развития дефекта в полиэтилене по характеру последовательности фаз появления ЧР относительно приложенного напрялсения. Такие последовательности на каждом нериоде приложенного напряжения строго детерминированы в зависимости от роста дендрита. Однако, как ноказывает практика, данные процессы имеют стохастический характер, поэтому периодическое повторение фаз появления ЧР вряд ли возможно. Поскольку, в процессе роста дендрита уровень кажущихся зарядов ЧР существенно не меняется.

11 оставаясь в пределах 10' - 10" Кл, то наиболее характерные изменения в процессе развития дендрита претерпевают фазы появления ЧР.

Ранее, как следует из реферируемой литературы [90, 92], исследования ЧР в полимерах проводились на образцах, используемых в высоковольтных кабелях, и не касались высоковольтных изоляторов.

В большинстве случаев при лабораторных исследованиях подобных процессов применялась электродная система игла-плоскость, так как она позволяет локализовать месторасположение дендрита, а также исключить статистическое, время задержки его появления и наблюдать начальную стадию его развития.

Так в работе [92] использовались образцы, представляющие собой отрезки кабеля РК-100-7-13 со снятой оплеткой, деформированные в нагретом состоянии до размеров 15x15x5 мм. Перпендикулярно жиле кабеля в образец вводилась игла с радиусом острия порядка 2мкм, играюш;

ая роль высоковольтного электрода. Расстояние между жилой и кончиком иглы 1. мм. Исследования проводились при заземленной жиле и приложении к игле напряжения U = 7кВ и 9кВ промышленной частоты. Чтобы избежать появления короны и перекрытия промежутка по поверхности, а также обеспечить оптическую регистрацию дендрита, образцы помеш;

ались в прозрачную кювету с трансформаторным маслом.

Предварительные эксперименты показали, что для рассматриваемой электродной системы [/ = 7 кВ близко к начальному напряжению появления ЧР. При этом напряжении рост дендрита в длину практически прекраш;

ается через 25-30 мин после начала его развития, а затем происходят лишь сгушение и утолщение ветвей. Папротив, U = 9 кВ близко к пробивному напряжению рассматриваемой электродной системы, и рост доминирующей ветви дендрита происходил весьма активно во всех образцах. При этом напряжении можно проследить, какова динамика изменения характеристик статистических распределений фаз появления ЧР дендритов, активно растущих в длину. Одновременно с регистрацией ЧР осуществлялось оптическое наблюдение за вызывающими их дендритами. На рис.4.1а и 4.16 представлены типичные статистические распределения частоты фаз появления ЧР при U = 7кВ и 9кВ на начальной стадии роста дендрита (рис. 4.1а), а также более поздпей стадии (рис. 4.16): для t/ = 9 кВ непосредственно перед пробоем промежутка, для U = 7кВ - через 1.5ч после начала развития дендрита, когда произошло прекращение его роста в длину.

Рис. 4.1а. Зависимость относительного количества ЧР в полиэтиленовой изоляции п^=п/птах О фазы И проявления (р на начальной стадии развития Т Х дендрита {п, п,„ах- количество ЧР и максимальное количество ЧР соответственно) Проведенные экспериментальные исследования показали, что форма распределения фаз появления ЧР существенно меняется во времени и может использоваться для распознавания стадии развития дендрита, а также степени активности роста его доминирующей ветви. На начальной стадии независимо от уровня приложенного напряжения статистические распределения фаз имеют сходный характер: они несимметричны на положительной и отрицательной полуволне приложенного напряжения, причем на положительной полуволне распределения положительно асимметричны, а на отрицательной — слабо отрицательно асимметричны.

п* 1. О.Ь 0. о.г 0, 0. о.ц о.г г.о о о.ч- 1. 0.8 1.Z f/TT Рис. 4.16. Зависимость «* от г) через 12 минут после начала развития / дендрита перед его нерекрытием разрядного нромежутка И через {U=9KB) 1,5ч. После начала развития дендрита, когда его рост в длину практически прекращается (L^=7KB) По мере развития дендрита особенности распределений частоты фаз ноявления ЧР и характеризующие их асимметрия и эксцесс в зависимости от того, происходит ли дальнейший рост длины дендрита, меняются по разному.

Так, если рост доминирующей ветви дендрита активен, его характеристики по мере завершения пробоя изоляционного промежутка изменяются: формы распределения фаз появления ЧР на отрицательной и положительной полуволнах приложенного напряжения приобретают схожий характер: становятся отрицательно асимметричными Если же рост длины дендрита прекращается и происходит лишь его сгущение, распределение фаз ЧР имеет явно выраженный несимметричный характер на положительной и отрицательной полуволнах приложенного напряжения.

В работе Hikita М [39] исследовались особенности ЧР в полостях, находящихся в объеме полимера (эпоксидная смола) и заполненных различными газами (кислород, азот и их смеси) при различном давлении.

Поскольку в экспериментах создавалась полость в виде плоского цилиндра диаметром 30 мм и высотой 0,125 мм, то естественно что разряды по поверхности с образованием дендридов не происходили, следовательно основные ЧР возникали через газовый промежуток под электродами.

Главпым результатом этой работы является обнаружение эффекта временного изменения характеристик ЧР, что проявлялось в уменьшении величины импульсов. С увеличением времени приложения переменного поля до 25 часов импульсы ЧР, встречающиеся в фазовом угле ближе к 90° и после 270° начинают исчезать, а количество ЧР и их интенсивности уменьшаются. Через 300 часов после начала приложения напряжения величина импульсов ЧР попилсается до минимального детектируемой порядка ЮпКл. Авторы объясняют этот процесс превращением обычных импульсов ЧР в скопления импульсов микроразрядов, которые характеризуются намного меньшим зарядом каждого из импульса и более высокой частотой повторения. Физическая причина превращения обычных ЧР в микроразряды состоит в деградации поверхности полимерного материала, образующего полость, а также в газовом составе, содержащегося в полости. Деградация поверхности полости приводит к изменению перенапряжения по поверхностям и область разряда становится разделенной на ряд малых областей. В этом случае эквивалентная электрическая цень, нредставленная на рис. 1.4а, нреобразуется в ряд отдельных участков (рис.4.2) где Rsn(n=l,2,3---) новерхностное сопротивление малой области образца, Csn - емкость промежутка отдельного микроразряда. Уменьшение парциального давления кислорода в полости приводит к переходу импульсов обычных ЧР в микроразряды, поскольку с уменьшением количества молекул кислорода уменьшается коэффициент ударной ионизации воздуха.

I э R. R ^^ ш 'si T=bn Т Рис.4.2. Эквивалентная схема микро ЧР 4.2 Изучение параметров ЧР в высокополимерных изоляторах Нами были исследованы [93] параметры ЧР, возникающих в высокополимерных изоляторах марки ЛК 70/30, при приложении к ним переменного напряжения.

Высокополимерные изоляторы относятся к числу изоляторов нового поколения и находят во всем мире все более широкое применение в высоковольтных ЛЭП и подстанциях, контактной сети подвижного электротранспорта, опорных изоляторов для электротехнических анпаратов [94]. Высоко полимерные изоляторы состоят из несуш;

его стержня.

изготовленного из анизотропного стеклопластика, цельнолитой оболочки из атмосферостойкой кремнеорганической резины для защиты стержня и литые стальные оконцеватели. Стеклопластиковый стержень несет всю механическую и изолирующую нагрузку. Номинальное напряжение изоляторов марки Ж 70/30 составляет 30, а механическая разрушающая сила 70 кН.

Поскольку изоляторы рассчитаны на рабочее напряжение порядка ЗОкВ, для создания необходимого перенапряжения, переменное напряжение прикладывалось между верхним или нижним электродами и специальным электродом, закрепленным между ребрами изолятора, такая схема эксперимента позволяла исследовать наиболее вероятные области дефектов и возникновение на них ЧР.


При данном способе измерения было легко достигать значения напряясения на отдельных частях исследуемых изоляторов, значительно превышающее нормативные значения. Онисание измерительной системы и методики определения параметров ЧР изложены в главе 2.

Основные результаты работы были получены на изоляторах ЛК 70/30, ранее находившихся в работе в Чистопольских сетях «Татэнерго». Были исследованы три идентичных изолятора: один из которых не имел заметных дефектов (№1);

во втором изоляторе (№2) был дефект в виде среза на цельно литой оболочке;

третий изолятор (№3) содержал дефект в виде среза на несущем стержне. Дефекты в обоих изоляторах были расположены в близи оконцевателя общий вид частотно фазовой характеристики для образца № 1 представлен на рис.4.3.

В без дефектном образце (№1) с ростом приложенного напряжения ЧР возникают скачкообразно нри пороговом нанряжении 22 - 23 кВ. Если при относительно низком нанряжении (23кВ) ЧР раснределены в основном в фазовом пространстве положительной полуволны (15°-80°), то при предпробойном напряжении 30 кВ фазовое напряжение смещается в область - - 25 кВ 30 кВ -напряжение на изоляторе 315 Рис. 4.3 общий вид частотно фазовой характеристики для высокополимерного изолятора № Подобное смещение ЧР наблюдается и для отрицательной нолуволны.

Причем средняя интенсивность ЧР возрастает в 2-3 раза при изменении напряжения от 23 до 30 кВ. Следует отметить, что но интенсивности ЧР резко отличались. Интенсивность одних из них (микроразряды) не превышали нКл и мало зависели от амплитуды приложенного нанряжения.

Другая группа (макроразрядов) ЧР имела значительно большую интенсивность, которая изменялась с ростом нанряжения, именно интенсивность последних рассматривается в нашем обсуждении. Общее количество макро разрядов возрастало с ростом нанряжения в 2-3 раз, а их количество примерно в 1,5-2 раза в положительной нолуволне чем в отрицательной полу волне. Также число ЧР в растущей части волны в несколько раз превышает число ЧР в спадающей части периода. Изменения фазового пространства с ростом высокого напряжения нрактически одинаковы для положительной и отрицательной нолуволн.

При исследовании дефектного образца № 2 было обнаружено уменьшение прорывного напряжения для возникновения ЧР на2кВ(~10%) по сравнению с образцом №1. При пороговом нанряжении (21 кВ) фазовое пространство ЧР для положительной полуволны было в интервале (20°-75°), а при 30 кВ оно смещалось в интервал (15°-50°). Обгцее количество ЧР при этом несколько уменьшалось по сравнению с их числом при 23 кВ по сравнению с 30 кВ для бездефектного изолятора. Фазовые соотношения для отрицательной полуволны соответствовали приведенным в начале данным для положительной полуволны.

Наиболее значительными изменения параметров ЧР наблюдались в образце № 3. Во первых, было обнаружено дополнительное уменьшение порога возникновения ЧР до 19 кВ. При этом фазовое нространство ЧР было меньше, чем у образцов №1 и №2 и занимало интервал (20°-70°). При достижении амплитудного напряжения в 30 кВ фазовое пространство сужалось в интервал (25°-40°), а количество ЧР резко убывало по сравнению с их числом при 23 кВ и особенно сильно отмечалось от данных для образцов JVol и №2.

Одновременно для всех образцов с ростом нанряжения до 23 кВ в близи амплитуд фазных напряжений (90°-270°) наблюдались интенсивные ЧР, которые по своим характеристикам могут быть отнесены к сигналам от короны.

Основные данные приведены в табл. 4.1 где в графах «Момент возникновения ЧР» и «Перенапряжение» указаны параметры ЧР соответствуюш;

ие данным состояниям испытуемых изоляторов.

Следует подчеркнуть, что обнаруженные количественные различия в параметрах ЧР относится только к данному типу изоляторов, и могут различаться для других типов высокополимерных. Однако качественные характеристики ЧР необходимы для оценки дефектов будут сохранять свое значение.

Табл. 4.1 Основные параметры ЧР для трех полимерных изоляторов.

Номер изолятора Напряжение ФазаЧР Средняя Число 0- кВ интенсивность ЧРза отн. ед. Фазу 15°-80° №1 Момент 23 возникновения ЧР Перенапряжение 30 5°-50° 50 №2 21 20°-75° 40 Момент возникновения ЧР Перенапряжепие 30 15°-50° 60 20°-70° №3 Момент возникновения ЧР Перенапряжение 30 80 25°-40° Переходя к анализу полученных результатов по детектированию ЧР в исследуемых изоляторах, можно отметить следующие особенности:

• Частичные разряды даже в полностью рабочем изоляторе, что подтверждается его испытаниями в Чистопольских сетях Татэнерго, начинают возникать только при превышении номинального рабочего напряжения для данного типа изоляторов;

в наших экспериментах этот диапазон напряжений составляет 30-40 кВ.

• ЧР в основном возникают в областях коптакта между металлическими электродами и полимерным цилиндром • Фазовые распределения интенсивностей и частоты повторения (числа разрядов на определенный интервал -18°) зависит от величины приложенного напряжения. При этом фазовые интервалы смеш,аются с ростом напряжения от максимумов фазового напряжения (90° и 270°) к нулевым значениям фазового напряжения (0°,180°).

• ЧР первоначально с ростом напряжения возникают в основном в возрастающих положительных (90° - 180°) и отрицательных (270°- 360°) фазах • Фазовые распределения интенсивности и числа и числа ЧР соответствуют друг другу во всем интервале прикладываемых напрялсений.

• Интенсивность и число ЧР нелинейным образом растет с увеличением прикладываемого напряжения.

В высокополимерных изоляторах, имевшие дефекты вблизи одного из электродов параметры ЧР резко изменялись:

• уменьшалось значение переменного напряжения для начала возникновения частичных разрядов • увеличивалась интенсивность, а количество импульсов ЧР за фазовый период убывало.

• ЧР в фазовом пространстве сместились в более удаленные от пиковых значений (90° и 270°) фазовые углы.

Обнаруженные нами 2 вида ЧР, называемые условно как микро и макроразряды, могут быть объяснены работой M.Nikita etall [39]. В них уже сообш:алось об эффекте превраш,ения обычных ЧР в микроразряды при длительном (несколько минут) приложении высокого нанряжения в образцах эпоксидной смолы. По-видимому, возникновение микроразрядов в нашем случае связано с микродефектами представленные эквивалентной схемой (рис 4.2).

На основе изучения нолученных нами параметров ЧР от всех трех изоляторов и сопоставлении их с уже известными данными по ЧР в полимерных материалах можно сделать следуюш;

ие выводы о характере дефектов в исследованных высоконолимерных изоляторах тина ЛК 70/30.

Если для дефектных изоляторов №2 №3 дефекты были заранее известны, то для изолятора №1 таких данных не имелось. Путем использования двух акустических датчиков удалось обнаружить место дефекта с точностью до 10-15 см. Для образца №1 подобным образом было установлено, что параметры ЧР практически не отличаются при акустической локации различных областей образца. Это свидетельствует о том, что причиной ЧР скорее всего является неоднородность структуры внутри изолятора.

Сопоставление параметров ЧР с визуальным состоянием изоляторов позволило сделать вывод о том, что изоляторы №1 и №2 вполне пригодны для дальнейшего использования, значительно отличается по характеристикам ЧР изолятор №3, требующий замену.

Таким образом, наиболее важным параметрами ЧР, необходимыми для оценки влияния дефектов на рабочее состояние высоко полимерных изоляторов являются напряжение начала возникновения ЧР, фазовая область генерации ЧР и их интенсивность. Поскольку в производственных условиях невозможно определять напряжения начала ЧР, то остается сравнение фазового пространства и их интенсивности. Сравнение измеренных параметров ЧР для фарфоровых (табл 3.3) и высокополимерных изоляторов (табл. 4.1). показало их качественное согласие по характеристикам отличия для без дефектных и дефектных изоляторов, что позволяет сделать общий вывод о применимости разработанной методики для оценки дефектности и, следовательно, рабочего состояния различных типов высоковольтных изоляторов (рис 4.4 и 4.5) "15 и Количество импульсов пФазы возникновения ЧР(°) 1 Максимальная интенсивность Рис.4.4 Параметры ЧР для фарфоровых изоляторов №1 №2 № Е Количество З импульсов ЕОФазы возникновения Средняя интенсивность Рис.4.5 Параметры ЧР для высокополимерных изоляторов №1 №2 № В представленной ниже таблице приводится сравнение действующего ГОСТа 20074-83 и предлагаемого метода измерения параметров ЧР и оценки состояния высоковольтных изоляторов.

Таблица 4. ГОСТ 20074-83 Предлагаемый метод Усредненные по периоду Интенсивность ЧР переменного напряжения Кажущийся разряд единичного ЧР параметры ЧР Частота следования частичных Средняя интенсивность разрядов Средняя частота следования ЧР Средний ток Средний ток Дополнительная мощность Суммарный разряд за интервал Момент возникновения ЧР в зависимости от амплитуды и фазы времени переменного напряжения Измерительная схема с Измерительная схема с соединительным конденсатором или акустическим, индукционным и трансформатором, т.е. электрический электромагнитным датчиками метод детектирования ЧР (Бесконтактный способ) (контактный способ) Заключение Основным результатом исследований и разработок, выполненных автором в настоящей диссертации, является осуществление автором цели работы - разработка способа и измерительной системы для контроля состояния высоковольтных изоляторов путем мониторинга частичных разрядов.

Достижение поставленной цели было осуществлено нрименением комплексного подхода к решению поставленных задач, включавшему теоретическое рассмотрение процессов и механизмов электрического пробоя в различных диэлектрических материалах, разработку комплексного метода анализа параметров ЧР и определения их оптимального набора, создания экспериментальной измерительной системы и проведения в ней измерений параметров ЧР в высокополимерных материалах и изоляторах.

В результате выполнения работы были получены следующие основные результаты и сделаны выводы:

• Проведенный информационный анализ показал, что для контроля рабочего состояния высоковольтных диэлектрических изоляторов, используемых в энергетических установках, перспективен метод ЧР. Однако способы такого контроля, определяемые нормативными документами (ГОСТ 20074-83 и IEC - 270), не дают полную информацию о всех параметрах ЧР и, следовательно, не позволяют полностью идентифицировать дефекты в изоляторах находящихся под рабочим напряжением. Поэтому разработка новых методов анализа ЧР, повышающих достоверность и точность определения дефектов изоляторов, является важной и актуальной научно технической задачей.

• Разработанная методика анализа частичных разрядов, основывается на измерении таких усредненных по времени параметров импульсов ЧР как интенсивность, частота следования, в зависимости от фазы приложенного напряжения, и начало возникновения ЧР в зависимости от амплитуды переменного напряжения. Обоснована достаточность измерения этих параметров и построения на этой основе амплитудно-фазовых и частотно-фазовых характеристик ЧР для определения вида и места дефекта, а также его влияние на работоспособность высоковольтных изоляторов, находящихся под рабочим напряжением.

• Разработана комплексная методика одновременного использования акустических, индукционных и электромагнитных датчиков ЧР, позволяющая повысить точность измерения параметров разрядов и определения мест дефектов.

• Разработана и создана измерительная система для определения параметров ЧР с помощью акустических, индукционных и электромагнитных датчиков и их компьютерного накопления и обработки.

• Анализ амплитудно-фазовых и частотно-фазовых характеристик ЧР в фарфоровых и полимерных изоляторах позволил установить места дефектов и установить основные закономерности возникновения ЧР в этих материалах и связать их с видами дефектов и их влиянием на работоспособность изоляторов.

• Показана возможность применения разработанной методики и измерительной аппаратуры для проведения испытаний высоковольтных изоляторов различных типов в производственных условиях.

Список литературы 1. ГОСТ 20.39.312-85. Комплексная система общих технических требований. Изделия электротехнические. Требования по надежности. -М.:

Издательство стандартов, 1987. -21с.

2. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные нонятия термины определения. -М.: Издательство стандартов, 1989. -40с.

3. Аракелян В.Г. Цели, понятия и общие принципы диагностического контроля высоковольтного электротехнического оборудования // Электротехника. -2002. - 5. -С.23-27.

4. Сви П.М. Методы и средства диагностики оборудования высокого напряжения. -М.: Энергоатомиздат, -1992. -240с.

5. Kjreuger F.H. Partial discharge detection in high-voltage equipment. - The Netherlands: Thesis, Delft, -1984. -185p.

6. Ушаков В.Я. Изоляция установок высокого нанряжения. -М.:

Энергоатомиздат, -1994. -495с.

7. Калявин В.П., Рыбаков Л.М. Надежность и диагностика электроустановок. -Йошкар-Ола: Map. гос. ун-т, -2000. -348с.

8. Кучинский Г.С., Кизеветтер В.Е., Нинталь Ю.С. Изоляция установок высокого напряжения: Учебник для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1987. 322с.

9. ГОСТ 1516.1-76. Электрооборудование неременного тока на напряжения от 3 до 500 кВ. Требования к электрической прочности изоляции. -М.: Издательство стандартов, 1978. -49с.

10. ГОСТ 1516.2-97. Электрооборудование и электроустановки переменного тока на нанряжение 3 кВ и выше. Общие методы иснытаний электрической прочности изоляции. -М.: Издательство стандартов, 1999. 35с.

11. ГОСТ 20074-83. Электрооборудование и электроустановки. Метод измерения характеристик частичных разрядов. -М.: Издательство стандартов, 1984. -24с.

12. ГОСТ 24427-87. Материалы электроизоляционные. Методы относительного определения сопротивления пробою новерхностными разрядами. -М.: Издательство стандартов, 1989. -10с.

13. ГОСТ 28114-89. Кабели. Метод измерения частичных разрядов. М.: Издательство стандартов, 1990. -17с.

14. ШС 270. Partial discharge measurement // Intemational Electrotechnical Commission. -1981. -56p.

15. Bartnikas R. Partial Discharge Measurements // IEEE Trans. DEL -2000.

-V. 7.-P. 10-22.

16. Stone G.C. The use of partial discharge measurements to assess the condition of rotating machine insulation // IEEE Elec. Insul. Mag. -1996. -V. 12. №4. -P.23-27.

17. Roman P. Maintaining electrical equipment for peak performance // IEEC Conference, September 1997. -Dresden, -1997. -P.467-471.

18. Kane C, Lease В., Golubev A., Blokhintsev I. Practical Applications of periodic monitoring of electrical equipment for partial discharges // NETA Conference, March 1998. -Denver, -1998. - P. 102-105.

19. Кац M.A., Силин Н.В. Обзор физических представлений о частичных разрядах в высоковольтной изоляции // Материалы научной конференции Вологдинские чтения. - Владивосток: ДВГТУ, 2001. -С.26-37.

20. Lundgaad L.E. Partial discharge - part XIV: acoustic partial discharge detection - practical application // IEEE Electrical Insulation Magazine. -1992. V.8, -.№5. -P.34-42.

21. Lemke E. PD probe measuring technique for on-site diagnosis tests on HV equipment// 6*'' ISHNew Orleans 1989. -1989. -P. 15-18.

22. Blokhintsev L, Golovkov M., A. Golubev, С Kane. Field experiences with the measurement of partial discharges on rotating equipment // IEEE Transactions on Energy Conversion. -1999. -V.14. -№4. p.930-938.

23. Borsi H., Gockenbach E., Werle P. A method for localizing partial discharges on transformers and similar high voltage engineering. German patent registration. -1999. -12p.

24. Глухов O.A. Оценка высоковольтной изоляции no электромагнитному излучению частичных разрядов в экснлуатационных условиях // Электротехника. -2001. -№4. -С.52-57.

25. Вершинин Ю.Н. Электронно-тепловые и детакционные процессы при электрическом пробое твердых диэлектриков. Екатеринбург ИЭФ РАН.

2000, 258с.

26. Steiner Y.R. Commercial PD testing // IEEE Electrical Insulation Magazine. -1991. -V.7. - №i. -P.20-33.

27. Lundgaad L.E. Partial discharge - part XII: acoustic partial discharge detection - fundamental considerations // IEEE Electrical Insulation Magazine. 1992.-V. 8,-№4.-P.30-36.

28. Harrold R. Т., Bakin T. W. Ultrasonic sensing of partial discharges within microfarad value AC capacitors // IEEE Trans. PAS-98. -1979. -№2. P.444-448.

29. Голениш;

ев-Кутузов A.B., Голенищев-Кутузов B.A., Хизбуллин P.H., Лонухова Т.В. Измерительный стенд для контроля высоковольтных изоляторов // Изв. ВУЗов. Ироблемы энергетики. -2000. -Т.2. -№1-2. -С.78-81.

30. Рекомендации Всероссийского научно-технического семинара "Диагностика технического состояния фарфоровых изоляторов высоковольтных коммутационных аппаратов" 27-29 октября 1999г. М.: РАО "ЕЭСРоссии".-1999.-4с.

31. Novak J. Р., Bartnikas R. Effect of Dielectric Surfaces on the Nature of Partial Discharges //IEEE Trans. DEI. -2000. -V. 7. -P.146-151.

32. Wang Y. New method for measuring statistical distributions of partial discharge pulses // Journal of Research of the National institute of standards and technology. -1997. -V.I02. -№5, -P.569-576.

33. Силин H.B., Говорухин В.П., Петропавловский Ю.Б., Клыковский B.A. Использование широкополосных приемников серии AR для регистрации электромагнитных сигналов от частичных разрядов в изоляции энергетического оборудования // Сборник статей ТОВМИ им. СО. Макарова.

-2001.-ВЫН.29.-С.84-88.

34. Силин Н.В., Петропавловский Ю.Б. Исследование сигналов от частичных разрядов в высоковольтной изоляции // Сборник статей ТОВМИ им. СО. Макарова. -2001. -Вып.29. -С.93-94.

35. Paoletti G., Golubev А. Partial discharge theory and applications to electrical equipment Cal-Patterson - Cutler-Hammer // TAPPI Conference, March 1999. -1999. -P.33-42.

36. Judd M.D., Cleary G.P., Bennoch C.J. Applying IMF partial discharge detection to power transformers // IEEE Power Eng. Rev. -2001. -V.22. -№8. P.57-59.

37. Van Brunt R. J. Stochastic Properties of Partial-Discharge Phenomena:

A Review // IEEE Trans. Electrical Insulation, Special Issue, Digest of Literature on Dielectrics. -1991. -P. 902-948.

38. Van Brunt R.J., Cernyar E.W. System for measuring conditional amplitude, phase, or time distributions of pulsating phenomena // J.Res. Natl. Inst.

Stand. Technol. -1992. -V. 97. -№6. -P.635-672.

39. Hikita M., Yamada K., Nakamura A., Mizutani Т., Oohasi A., Ieda M.

Measurements of Partial Discharges by Computer and Analysis of Partial Discharge Distribution by the Monte Carlo Method // IEEE Trans on Elec. Insul. 1990.-V.25.-P.453-467.

40. Алеев P.M., Зарипов Д.К., Лонухова Т.В. Комплексный подход к дистанционной диагностике состояния подвесной изоляции. // Изв. ВУЗов.

Проблемы энергетики. -2004. -№3-4. -С.78-86.

41. Florkowska В., Wlodek R. Pulse height analysis of partial discharges in air // IEEE Transactions on Electrical Insulation. -1993. -V.28. -№6. -P.932-938.

42. Wang Y., Han X., Van Brunt R. J., Horwath J., Schweikart D. Digital Recording and Analysis of Positive Partial Discharges in Air // Proc. XII Intl.

Conference on Gas Discharges and their Applications, Oct 8-12, 1997. Greifswald, Gemiany. -1997. -P.256-259.

43. Lorenzo del Casale M. Di., Holboll J. Т., Schifani R. Partial Discharge Tests Using CIGRE Method II // IEEE Trans. DEL -2000. -V.7. -P.133-140.



Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.