Способ определения места дефектов в объектах с элегазовой изоляцией Советский патент 1987 года по МПК G01R31/08 

11

Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано для высоковольтных испытаний изоляции элегазового оборудования на месте изготовления, монтажа, эксплуатации и, кроме того, позволяет определить тенденцию развития дефекта и степень его опасности.

Цель изобретения - повышение достоверности путем одновременной ре- гистрации параметров частичных -разрядов (ЧР) и акустических сигналов с датчиков, установленных на корпусе КРУЭ.

На фиг. 1 представлено устройство для осуществления способа, на фиг. 2 установка акустических датчиков на элементе токопровода КРУЭ, на фиг.З зависимости изменения кажущегося зарда Q(U), тока Т(и) для КРУЭ,с дефек- тами и данными ультразвуковой локации S (и), на фиг. 4 I - переменное напряжение, II - вид сигналов ЧР, на фиг. 5 - спектрограммы N(Q).

Устройство для .Осуществления прелагаемого способа состоит из объект а 1 испытания, к которому ч«рез высокочастотный фильтр 2 подключен источник 3 испытательного напряжения и соединительный конденсатор ,4, включен- ный последовательно с измерительным резистором 5. Параллельно измерительному резистору 5 подключен вход анализатора 6 (например, типа АИ-128 или МИТ-8). Сигнал с акустического датчика 7, установленного на кожухе испытуемого элемента КРУЭ, подается на вход измерительного усилителя 8 и на осциллограф 9. Датчики 7 устанавливаются на кожухе КРУЭ 10, внут- ри которого располагаются токопро- вод 11 и эпоксидньш изолятор 12.

Предлагаемьш способ осуществляют следующим образом.

На объект испытаний воздействуют ступенчатым испытательным напряже-. нием, поступакщим от источника 3. Для каждой ступени напряжения производят измерение распределения числа частичных разрядов N от величины за- ря да Q(U) и тока частичного разряда I(U). .

Наиболее распространенным видом является наличие крупных неподвижных частиц (острия, стружка), плохих контактов и мелких подвижных в электрическом поле частиц (пыль, мелкие опилки). Каждый из указанных

5

2

0

5 0

5 0

5

182

дефектов характеризуется определенным видом распределения N(Q) , Q(U), I(U).

На фиг. 3 представлено сопоставление зависимостей изменения кажущегося заряда Q(U) и тока I(U) от напряжения для КРУЭ с дефектами и данными ультразвуковой локации S Ф /Ф

/Г) °

где Ф - сигнал начального фона,

Фр - звуковой сигнал в месте дефекта.

При появлении ЧР подъем испытательного напряжения прекращают и прово- дят измерение параметров сигналов ЧР. Измеряют величину Q и N при данном пороге зажигания U . Затем продолжают подъем, наблюдая за характером изменения параметров ЧР (фиг.4а, 6).

На фиг. 4 отображено схематически: синусоида переменного напряжения (I), вид сигналов ЧР (II), Подъем напряжения продолжают до следующего порога зажигания U, прекращают подъем и производят регистрацию ЧР (фиг.4Ь) при последуняцем подъеме напряжения фиксируют изменения сигналов ЧР (фиг.42) уже при Uj Uj.

Регистрацию сигналов ЧР можно производить по осциллографу (фиг.4) и на анализаторе импульсов, где на экране прибора отображены спектрограммы (фиг.5). Для свободных частиц спектрограмма (фиг.Зо), где по оси абсцисс отображаются величины зарядов импульсов (g;), а по оси ординат- число импульсов (п;) с данным зарядом (g;). Такой спектрограмме соответствуют осциллограммы (фиг.4а,).Дпя дефектов типа острия соответствен но спектрограмма (фиг. 55) и осциллограммы (фиг. 4fe,2)..

Для дефектов типа мелкие частицы характерен рост величины Q с ростом напряжения (фиг.4а,Б), а для дефектов типа острия характерен рост числа частичных разрядов с ростом и (фиг.46,2) На фиг. 3 отображены стабилизированные зависимости изменения параметров ЧР (N и Q) с р остом переменного напряжения до испытательного. Для дефекта типа мелкие частицы с ростом U наблюдается рост величины амплитуды импульсов ЧР (фиг.4Ю, что характеризует (фиг.З) увеличение величины заряда Q сигнала ЧР (Q,) при слабом росте тока ЧР (1).

313

Для дефекта типа острия (( с ростом напряжения U (фиг.З) наблюдается рост числа ЧР (N) фиг.Аг), а следовательно и рост тока ЧР I приi незначительном изменении Q (фиг.З).

Одновременно с измерением значения кажущегося заряда и тока частичного разряда осуществляют ультразвуковую локацию объекта 1 испытаний с помощью датчиков 7 по мере плавного подъема переменного напряже 1ия до испытательного . Производят сопоставление одновременности появления сигналов ЧР, получаемых от осциллографа или анализатора, и акустических сиг- налов от датчиков, установленных в шумящих точкахi Пример такого сопоставления представлен на фиг. 3, где зависимости S (U) соответствуют акустическим сигналам от датчика, устач новленного в точке а (фиг.2), - кривая а, от датчика в точке 8 (фиг.2) - кривая & , в точке Ь (фиг.2) - кривая Ь .

При появлении акустического сиг- нала, превьшающего сигнал шума, определяют отношение максимального сигнала к сигналу шума. Перемещая датчики по корпусу КРУЭ, определяют точки с наибольшим отношением акустического сигнала к шуму.

Однако эти точки не обязательно являются местом дефекта. ВеличинаS зависит от многих факторов и поэтому не может достаточно характеризо- вать степень опасности дефекта и его вид. Установив датчики в шумящих точках, при плавном подъеме напряжения сопоставляют появление акустических сигналов и сигналов ЧР, т.е. Q(U),

N(Q), I(U). I

Подъем напряжения производят плавно и отмечают, от какого акустического датчика пришел сигнал с появле- нием сигнала ЧР на осциллографе или анализаторе. Одновременность появления сигнала служит информацией того, что в данной точке, например q , присутствует дефект типа частица которьй возникает при напряжении U, , при

184

плавном подъеме напряжения растет величина Q и слабо I (фиг.З), причем этот дефект расположен вдали от изолятора. Последующий плавный подъем напряжения продолжают до напряжения и,, .при котором одновременно возникает акустический сигнал S от датчика в точке и сигнал ЧР, характеризующий дефект типа острия, причем этот дефект расположен вблизи изолятора, что говорит о наличии острия в точке 8 . Дальнейший подъем напряжения приводит к появлению акустического сигнала от датчика I , но не наблюдается появления сигналов ЧР. Значит в этой точке не присутствуют дефекты, приводящие к частичным разрядам, а следовательно, разложению газа и старению изоляции. Таким образом, изобретение позволяет определять места дефектов в объектах с элегазовой изоляцией более достоверно и более экономичным путем.

Формула изобретения

Способ определения места дефектов в объектах с злегазовой изоляцией, состоящий в том, что на объект испытания воздействуют высоким напряжением и, регистрируя интенсивность ультразвуковых колебаний акустическими датчиками, определяют место дефекта, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности, воздействие на объект испытания высоким напряжением проводят ступенчато повышающимся напряжением и регистрируют ток и кажущийся заряд частичных разрядов, перемещая акустические датчики по корпусу объекта испытания фиксируют максимальное значение отношения акустический сигнал/фон для каждой ступени напряжения, а определение места дефекта осуш;ествляют по зависимостям кажущегося заряда, тока частичного разряда и уровня акустического сигнала от амплитуды напряжения, воздействующего на объект.

///

Y f. ffjjj /

А У

Ч1П

W

(I

u u.

/ ,zr

t/,/

iPuz.

Изобретение относится к электротехнике и может быть испольэовано для высоковольтных испытаний изоляции элегазового оборудования на месте изготовления, монтажа, экплуата- ции. Способ позволяет определить тенденцию развития дефекта,и степень его опасности. Цель изобретения - шение-достоверности достигается путем одновременной регистрации параметров частичных разрядов и акустических сигналов с датчиков, установленных на корпусе испытываемого элемента. Устройство для осуществления способа содержит объект 1 испытания, к которому через высокочастотньш фильтр 2, под слючен источник 3 напряжения, конденсатор 4, включенный последовательно с измерительным резистором 5, анализатор 6, акустический датчик 7, измерительный усилитель 8, осциллограф 9. Датчик 7 установлен на корпусе объекта испытаний, внутри которого расположены токопровод и эпоксидньй изолятор. По сравнению с прототипом изобретение позвол гет определить места дефектов в объектах с элегазо- вой изоляцией более достоверно и более эк зкомичным путем. 5 ил. (Л 00 о rsD Ю 00

N

Редактор H. Тупица

Составитель H. Варламов

Техред Л. Сердюк о Корректор А. Ильин

Заказ 1214/45Тираж 731Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие г. Ужгород, ул. Проектная, 4

/

9иг.5