Инновационные решения для измерения частичных разрядов

  • Сергей А. Голубцов
  • Роберто Кандела
Ключевые слова: частичные разряды, повреждение изоляции, мониторинг, широкополосный датчик, кабельная линия, импульс, портативное устройство, экономические потери, датчик-антенна, предиктивная диагностика, сферический монополь, неразрушающий контроль

Аннотация

В статье рассмотрены системы, разработанные с использованием инновационного подхода к измерению частичных разрядов, их преимущества перед традиционными методами контроля кабельных линий и электротехнических изделий, а также принципы их работы. В основу конструкции систем положен специальный широкополосный датчик-антенна, позволяющий без вывода тестируемого оборудования из эксплуатации дистанционно регистрировать как импульсы частичных разрядов, так и фазу переменного тока, протекающего в объекте измерения. Благодаря беспроводной природе и компактным габаритам устройств, измерения частичных разрядов при помощи описанных систем стало возможно проводить в ранее недоступных для этого условиях, значительно расширяя возможности данного диагностического метода. Измерения частичных разрядов являются актуальным способом предиктивной диагностики кабельных систем и необходимы для перехода к обслуживанию по состоянию.

Биографии авторов

Сергей А. Голубцов

Технический менеджер по развитию, Prysmian Electronics, Милан, Италия.

Роберто Кандела

доктор техн. наук, генеральный директор Prysmian Electronics, Палермо, Италия.

Литература

1. Вдовико В.П. Частичные разряды в диагностировании высоковольтного оборудования. Новосибирск: Наука, 2007, 155 с.
2. Силовые трансформаторы Справочная книга / Под ред. С.Д. Лизунова и А.К. Лоханина. М.: Энергоиздат, 2004, 616 с.
3. IEС 60270:2000 High-voltage test techniques – Partial discharge measurements, 2000.
4. Smit J.J., Gulski E., Wester F.J. Economical and technical aspects of advanced PD diagnostics to support condition-based maintenance of HV assets. – Transmission and Distribution Conference and Exhibition 2002, Asia Pacific, 2002, vol. 2, pp. 1110–1115, DOI:10.1109/TDC.2002.1177633.
5. Gulski E. Digital Analysis of Partial Discharges. – IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 1995, vol. 2, No. 5, pp. 822–837.
6. Montanari G.C. Diagnostics of electrical systems: expectations and answers. – 2007 International Conference on Solid Dielectrics, Winchester, UK, 2007, DOI:10.1109/ICSD.2007.4290868.
7. Zhenquan S., et al. Measurements, diagnostics and monitoring of partial discharges on high-voltage equipment on-line and off-line. – 4th IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications, 2009, pp. 1521–1526.
8. Moronis A.X., et al. Electronic phenomena in solid dielectrics under high electric fields. – Proceedings of the IEEE International Symposium on Industrial Electronics, 1995, vol. 2, pp. 919–923.
9. Lopez-Roldan J., Tang T., Gaskin M. Optimization of a sensor for onsite detection of partial discharges in power transformers by the UHF method. – IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 2008, vol. 15, iss. 6, pp. 1634–1639.
10. Lopez-Roldan J., Tang T., Gaskin M. Design and testing of UHF sensors for partial discharge detection in transformers. –
International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis, 2008, pp. 1052–1055, DOI:10.1109/CMD.2008.4580463.
11. Petchphung P., et al. The study of disc monopole antenna for partial discharge measurement. – International Power Engineering Conference, 2007, pp. 1292–1296.
12. Pat. EP2297589 / WO2009150627. Portable Partial Discharge Detection Device / A. Di Stefano, et al., 2009.
13. Candela R., et al. A Novel Partial Discharge Detection System Based on Wireless Technology. – AEIT Annual Conference, 2013, DOI:10.1109/AEIT.2013.6666803.
14. Candela R., Di Stefano A., Valentini M. PD measurements with Pry-Cam Portable, 2014, 18 p.
15. IEC 62067. Power cables with extruded insulation and accessories for operating voltages above 150 kV (Um = 170 kV) up to 500 kV (Um = 550 kV) – Test methods and requirements, 2011-11.
16. IEC 60840. Power cables with extruded insulation and accessories for operating voltages above 30 kV (Um = 36 kV) up to 150 kV (Um = 170 kV) – Test methods and requirements, 2004-04.
17. Candela R., Di Stefano A., Valentini M. Pry-Cam Grids Partial Discharge Monitoring – general description, July 08, 2014, pp. 7–15.
18. Cost of Hourly Downtime Soars: 81% of Enterprises Say it Exceeds $300K On Average [Электрон. ресурс], URL: https://iticcorp.com (дата обращения: 02.08.2021).
19. Maintaining Virtual System Uptime in Today's Transforming IT Infrastructure [Электрон. ресурс], URL: https://www.aberdeen.com (дата обращения: 02.08.2021).
20. The Impact of Digital on Unplanned Downtime [Электрон. ресурс], URL: https://www.ge.com (дата обращения: 02.08.2021).
#
1. Vdoviko V. Partial discharges in diagnostics of high-voltage equipment. Novosibirsk: Nauka, 2007, 155 p.
2. Power transformers. Reference book / Under ed. S.D. Lizunov, A.K. Lokhanin. M.: Energoizdat, 2004, 616 p.
3. IEС 60270:2000 High-voltage test techniques – Partial discharge measurements, 2000.
4. Smit J.J., Gulski E., Wester F.J. Economical and technical aspects of advanced PD diagnostics to support condition-based maintenance of HV assets. – Transmission and Distribution Conference and Exhibition 2002, Asia Pacific, 2002, vol. 2, pp. 1110–1115, DOI:10.1109/TDC.2002.1177633.
5. Gulski E. Digital Analysis of Partial Discharges. – IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 1995, vol. 2, No. 5, pp. 822–837.
6. Montanari G.C. Diagnostics of electrical systems: expectations and answers. – 2007 International Conference on Solid Dielectrics, Winchester, UK, 2007, DOI:10.1109/ICSD.2007.4290868.
7. Zhenquan S., et al. Measurements, diagnostics and monitoring of partial discharges on high-voltage equipment on-line and off-line. – 4th IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications, 2009, pp. 1521–1526.
8. Moronis A.X., et al. Electronic phenomena in solid dielectrics under high electric fields. – Proceedings of the IEEE International Symposium on Industrial Electronics, 1995, vol. 2, pp. 919–923.
9. Lopez-Roldan J., Tang T., Gaskin M. Optimization of a sensor for onsite detection of partial discharges in power transformers by the UHF method. – IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 2008, vol. 15, iss. 6, pp. 1634–1639.
10. Lopez-Roldan J., Tang T., Gaskin M. Design and testing of UHF sensors for partial discharge detection in transformers. – International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis, 2008, pp. 1052–1055, DOI:10.1109/CMD.2008.4580463.
11. Petchphung P., et al. The study of disc monopole antenna for partial discharge measurement. – International Power Engineering Conference, 2007, pp. 1292–1296.
12. Pat. EP2297589 / WO2009150627. Portable Partial Discharge Detection Device / A. Di Stefano, et al., 2009.
13. Candela R., et al. A Novel Partial Discharge Detection System Based on Wireless Technology. – AEIT Annual Conference, 2013, DOI:10.1109/AEIT.2013.6666803.
14. Candela R., Di Stefano A., Valentini M. PD measurements with Pry-Cam Portable, 2014, 18 p.
15. IEC 62067. Power cables with extruded insulation and accessories for operating voltages above 150 kV (Um = 170 kV) up to 500 kV (Um = 550 kV) – Test methods and requirements, 2011-11.
16. IEC 60840. Power cables with extruded insulation and accessories for operating voltages above 30 kV (Um = 36 kV) up to 150 kV (Um = 170 kV) – Test methods and requirements, 2004-04.
17. Candela R., Di Stefano A., Valentini M. Pry-Cam Grids Partial Discharge Monitoring – general description, July 08, 2014, pp. 7–15.
18. Cost of Hourly Downtime Soars: 81% of Enterprises Say it Exceeds $300K оn Average [Electron. Resource], URL: https://itic-corp.com (Date of Appeal: 02.08.2021).
19. Maintaining Virtual System Uptime in Today's Transforming IT Infrastructure [Electron. Resource], URL: https://www.aberdeen.com (Date of Appeal: 02.08.2021).
20. The Impact of Digital on Unplanned Downtime [Electron. Resource], URL: https://www.ge.com (Date of Appeal: 02.08.2021).
Опубликован
2021-06-23
Раздел
Статьи