Способ определения местоположения источника электрических разрядов в маслонаполненной изоляционной конструкции Советский патент 1985 года по МПК G01R31/12 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в устройствах для конт роля НЗОЛЯ1ЩИ высоковольтных электрических аппаратов. Известен акустический способ определешш местоположения источника разрядов при нспьпании переменны током трансформаторов, основанньй нгГЙзмерении запаздывания акустической волны,, т.е. времени ее прохождешш от источника разрядов до акустического датчика,или же разности времени прохождения до соответствующих датчиков, установленных в различных точ сах стопки бака Щ, елостатком этого способа яплянизкая точность опрепеления оиоложения источника разрядов, ; .;1ов.иенная необхолимоетью вьше-, прямой акустический импульс., 1е.аший из масла сквозь стенку 1, из сигнала.J в которьвч входят сое ч1в.1ЕЮ11,ие, связанные с распростр uieinieM вдоль стенки бака побочт нх тгродольных, поперечных, и изгиб ь;х волн, возбуждаемых исходящими от источника разрядов иьтулъсами давления при.падении, их на внутрен.нюю поверхность бака. Поскотизку скорости волн различноготипа различ.ны, а скорость изгибной волны, кроме того, зависит от толщины стенки и частоты, совокупный сигнал имеет, сложную структуру шума, в котором прямая волна плохо различима-. Поэтому для умепыпения влияния побочных составляющих сигн.ала его приходится подвергать сложному преобразованию, например многократно записывать на магнитную пленку с малой скоростью, движения ленты,- а затем обрабатыват .с помощью ЭВМ, Наиболее близким к предлагаемому по технической сзпдности является электроакустический метрд поиска дефектов в электрических аппаратах, помещенных в маслонаполнённые баки , заключающийся в подаче к Испытуемом объекту через соотретствующие вьшод испытательного напряжения, преобразовании с помощью эле1 :троакустичес5шх датчиков акустических колебаний внутри бака в электрические сигналы которые фиксируются измерительным прибором, например осциллографом 2J Недостатком известного способа является его невысокая точность опр деления местоположения дефектов (частичньк электрических разрядов), так как способ по существу только фиксирует факт появления акусти сеских колебаний в том или ином замкнутом объеме. .Тель изобретения - повышение точности определения местоположения источника разрядов. Цель достигается тем, что согласно способу определения местоположения источника электрических разрядов в. маслонаполненной изоляционной конструкции, заключающемуся в подаче к указанной конструкции испытательного йапряжения, находят на наружной поверхности, стенки конструкции две пары точек так, чтобы в точках каждой пары максимальные значения плотности частотного спектра акустических колебаний совпадали по частоте, а местоположение источника электрических разрядов.определяют по местоположению ортогональной проекции источника электрических разрядов на наружную поверхность стенки конструкции, как пересечение нормалей к отрезкам, соединяющим точки каждой пары.., и проходящих через середины этих отрезков, и расстоянию от поверхности стенки конструкщга, определяемому по углу падения акустической волны-В произвольную точку поверхности стенки конструкции, вычисленному через значение частоты, соответств-ующей максимальному значению плотности частотного спектра акустических колебаний в этой точке. Предложенньм способ основан на том, что при прохождении звуковой волны из жидкости сквозь твердую стенку конструкции каждому значению .угла падения волны на стенку соответствует определенное значение отношения толщины стенки к длине волны в ней, а при данной толщине стенки определенное значение частоты, при .которой коэффициент прохождения волны сквозь стенку равен единице т.е. между углом падения и частотой волны, при которых стенка акустически полностью проницаема, существует Оункциональная связь. В результате этого при прохождении звука сквозь стенку бака из широкого спектра частот, излучаемого источником разрядов, автоматически выделяется зависящая от угла падения волны в исследуемую точку стенки бака частота, которая iобуславливает максимум плотности ttaeTOTHoro спектра колебаний наружнойповерхности стенки в этой точке. На различных узких кольцевьк участка наружной поверхности сменки, центром которых является эпицентр источника .разрядов, происходит вьщеление .колебаний с различными частотами, и акус .тический сигнал на наружной поверхности стенки конструкции в радиальном направлении от эпицентра источIjajKa разрядов оказывается как бы разложенным в частотный спектр. i Поскольку линия, в точках которой 1выделяются колебания одной частоты, для плоской поверхности стенки представляет собой окружность с центром в эпицентре источника электрических разрядов, то определение местоположения последнего производят следующим образом.. На объект контроля, например.высо ковольтный трансформатор, помещенньй в маслонаполненную конструкцию, например стальной бак, через соответствующие выводы подают испытательное напряжение. Устанавливают акустический датчик в произвольнзпо точку поверхности стенки бака и фиксируют в указанной точке частоты акустических колебаний. Перемещая датчик по поверхности стенки (например по прямой линии), находят другую точку с той же вьщеляемой частотой колебаий. Таким же образом находят вторую пару точек. При этом для ускорения поиска соответствующих пар точек с одинаковой частотой перемещают датчик в направлении, в котором вьщеляемая частота сначала уменьшается, что соответствует приближению исследуемой точки к эпицентру источника разрядов ф При перемещении датчика в направлении возрастания вьщеляемой 1астоты-исследуемая точка всевремя удаляется от эпицентра источника разрядов, в результате время поиска соответствующей точки значительно увеличивается. Местоположение источника электрических разрядов определяют по местоположению ортогональной проекции источника электрических разрядов на наружную поверхность стенки конструкции, как пересечение нормалей к отрезкам, соединяющим точки каждой пары, и проходящих через середины этих отрезков, и расстоянию от наружной поверхности стенки конструкции, определяемому по углу падения, акустической волны в произвольную точку поверхности стенки конструкции, вычисленному через значение частоты, соответству ющей максимальному значению плотноети частотного спектра акустических .колебаний в этой точке. Данный способ пр.чво.ляет с высокой точностью определить место возникновения частичных разрядов в изоляции, прогнозировать тем самым степень опасности повреждения объекта, не допуская его полного повреждения изза пробоя изоляции, в результате чего уменьшается объем восстановительного ремонта и сокращаются перерывы в энергоснабжении.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПаЛОЖЕНШ ИСТОЧНЖА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РАЗРЯДОВ И МАСЛОНАПОТНЕННОЙ.ИЗОЛЯВДОННОЙ КОНСТРУКЦИИ, заключающийся в подаче к указанной конструкщш испытательного напряжения, о т-л и чающийся тем, что, с целью повышения точности определения мес.тоположеиия источника разрядов, на- . ходят по наружной поверхности cTeHKir конструкции две пары точек так, чтобы в точках каждой пары максимгшьные Значения плотности, частотного спектра акустических колебаний совпадали по частоте, а местоположение источника электрических разрядов определяют по местоположен1гю ортогональной проекции источника электрических разрядов на: наружную поверхность стенки конструкции как пересечение нормалей к отрезкам, соединякхщм точки каждой пары, проходящих через середины этих отрезков, и расстоянию от наружной поверхности стенки конi (Л струкции, определяемому по углу падения акустической волны в произвольную точку поверхности стенки С конструкции, вычисленному через значение частоты, соответствующей мака симальному значению плотности частотного спектраакустических колебаний в этой точке. 00 4;iii.