Контроль изоляции трансформаторов, вводов и измерительных трансформаторов при рабочем напряжении по характеристикам частичных разрядов

Измерение частичных разрядов (ЧР) используется для контроля состояния высоковольтной изоляции трансформаторов, вводов, ТН и ТТ при рабочем напряжении в реальных эксплуатационных условиях подстанции. Системы диагностики на основании измерения ЧР позволяют обнаруживать дефекты изоляции на самой ранней стадии их развития, определять тип, место расположения дефекта и степень его опасности. Рассмотрим систему диагностики высоковольтной изоляции на примере системы СКИ-2 - компьютерной системы сбора и обработки информации, поступающей от электрических, акустических и электромагнитных датчиков ЧР, размещенных на контролируемом объекте. Длина соединительных кабелей (датчик - компьютер) - до 100 м. Система работает в реальном масштабе времени и обеспечивает оперативный вывод получаемой информации на экран компьютера, накопление информации и запись ее на жесткие диски. Она может подключаться к компьютерной сети. Система обеспечивает периодический контроль или непрерывный мониторинг (для ответственных или предаварийных объектов) оборудования. Наличие трех каналов регистрации сигналов ЧР (электрического, электромагнитного и акустического) обеспечивает надежное обнаружение дефектов изоляции независимо от их локализации и типа.

Датчики электрических сигналов ЧР - это высокочастотные трансформаторы тока, надеваемые на провода заземления контролируемых объектов (заземление ПИНов вводов, баков, экранов и т.д.). Они имеют расширенный диапазон частот: 1 - 50 МГц и сменный помехозащитный фильтр. Высокая чувствительность этих датчиков позволяет работать с емкостью связи от нескольких пикофарад. При этом минимальный регистрируемый заряд ЧР - менее 1 пКл. Датчики электрических сигналов ЧР имеют дополнительный вход для подключения датчиков электромагнитных сигналов ЧР любого диапазона частот вплоть до СВЧ (несколько ГГц). Наличие трансформатора тока на входе датчика обеспечивает возможность одновременно с электрическими датчиками подключать любые контрольные приборы и датчики других измерительных схем и, параллельно с регистрацией ЧР, проводить измерения tga диэлектрических потерь и токов комплексной проводимости изоляции объекта под рабочим напряжением. Пьезоэлектрические акустические датчики П-113 с полосой частот 20 - 200 кГц имеют основные резонансные частоты 110 и 200 кГц. Можно использовать акустические датчики практически любых типов в диапазоне частот 10 - 300 кГц. Электромагнитные датчики - это отдельные блоки, подключаемые к дополнительному входу датчиков электрических сигналов ЧР. Входной частотный диапазон определяется типом блока (от 400 до 2200 МГц), выходная полоса частот - до 50 МГц. При работе с узконаправленными антеннами (СВЧ зонд) эти датчики позволяют проводить дистанционный контроль высоковольтных вводов, изоляторов и т.д. В состав системы входят калибровочные генераторы электрического и акустического сигналов, обеспечивающие контроль работоспособности и градуировку датчиков.

В отличие от стандартных измерителей сигналов ЧР, работающих с одиночными выборками, СКИ-2 обеспечивает статистическое накопление данных в течение заданного интервала времени синхронно с сетевым напряжением. Система способна работать в режиме непрерывного, полностью автоматического мониторинга с периодической записью получаемой информации на диск или передачей ее в линию связи.

Основные возможности, предоставляемые системой. Система позволяет измерять амплитудно-фазовых распределений небольших сигналов ЧР (порядка 100 пКл) на фоне мощных сигналов короны, достигающей в реальных условиях нескольких нанокулон. Измерять редкие сигналы ЧР, возникающие один раз в течение нескольких сотен периодов сетевого напряжения. Вычитать сигналы внешних помех и наводок. Определять наличие и локализовать дефекты изоляции за счет одновременной регистрации акустических, электрических и электромагнитных сигналов. Накоплять, индицировать и запоминать получаемую информацию. Работать как в ручном, так и в автоматическом режиме с передачей получаемой информации по телефонной сети.