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電力機器における部分放電検出試験の目的と意義とは?

その 部分放電試験装置 部分放電試験に使用される装置です。

部分放電試験器は、高度な耐干渉部品と独自のゲート表示機能を備えています。一般的には「PDテスター」とも呼ばれます。

回路、高周波楕円スキャンを4つ備えています。高電圧製品の型式試験や工場試験、新製品開発試験、モーター、相互インダクタ、ケーブル、ブッシング、コンデンサ、変圧器、避雷器、スイッチなどの高電圧電気機器に適しています。定量試験 部分放電製造業者、科学研究部門、電力部門などが現場で使用することができます。

試験電圧下で部分放電が発生すると、結合コンデンサCkを介してパルス電流が発生し、そのパルス信号が入力ユニットによって検出されます。低ノイズ前置増幅、必要な周波数帯域のフィルタアンプ選択、および主増幅器による増幅の後、放電パルスはオシロスコープ画面の楕円走査ベースライン上に表示され、同時にパルスピークメータ(対数メータ)にも送られてそのピーク値が表示されます。時間窓ユニットは、試験電圧の各サイクルにおけるパルスピークメータの動作時間を制御し、この期間中に表示画面を明るくします。幅と位置は変更可能であり、これにより耐干渉性がさらに向上します。

部分放電試験器は、新たに開発・製造された計測器です。高感度、アンプシステムの広いダイナミックレンジ、幅広い試験対象製品、簡単な操作性といった特長を備えています。また、高度な耐干渉部品と独自のゲート表示回路を採用し、強力な耐干渉性を備えています。さらに、4つの高周波楕円走査機能を搭載しており、高電圧製品の型式試験や工場試験、新製品開発試験、モーター、相互インダクタ、ケーブル、ブッシング、コンデンサ、変圧器、避雷器、スイッチなどの高電圧電気機器の部分放電定量試験に適しています。製造業者、研究機関、電力会社などが現場で使用できます。

PDテスターシステム

目的と意義 部分放電試験:

試験対象製品に放電が発生しているかどうか、また放電量が規格を超えているかどうかを判定し、部分放電の開始電圧と消滅電圧を測定します。他の絶縁試験では検出できない局所的な隠れた欠陥や絶縁不良を発見します。

部分放電の主なパラメータ:

部分放電の見かけ上の電荷 q: 試験製品の両端に電荷が瞬時に注入されると、試験製品の両端の電圧の瞬間的な変化は、試験製品自体の部分放電によって引き起こされる電圧過渡現象に等しくなり、一般に pC (ピコクーロン) で表されます。

部分放電開始電圧 Ui: 試験製品の両端で部分放電が発生したときに、試験製品の両端に印加される電圧値。

部分放電消滅電圧 Ui: 試験対象製品の両端で部分放電が消失したときの電圧値。

部分放電メカニズム:

内部放電:絶縁材料には空気ギャップ、油ギャップ、不純物などが含まれており、電界の作用により誘電体内部または誘電体と電極の間で放電が発生します。

部分放電の発生は、媒体内部の電界分布に関係している。穴と媒体の健全な部分との間の電圧分布の関係は以下のとおりである。

誘電体コンデンサの電荷はq=UCなので、C=eS/d

eo=1 の場合、穴の大部分は空気であり、eb>1 なので、穴の電界は健全な媒体の電界よりも高くなります。同時に、健全な媒体の臨界電界強度は空気の臨界電界強度よりもはるかに高く、例えばエポキシ樹脂の臨界電界強度は Ec=200-300 (kV/cm) であるのに対し、空気の臨界電界強度は 25-30 (kV/cm) です。外部電圧が一定の値に達すると、まず穴が破壊され、他の媒体は健全なままで、部分放電が発生します。

コロナ放電: 電界が極めて不均一な場合、導体表面の電界強度が近傍のガスの絶縁破壊電界強度に達し、放電が発生する。コロナ放電は主に電極の端部や導体の先端付近で発生し、一般的に負の半サイクルで発生する。

排出量と各種パラメータの関係

実際の試験製品では、パルス放電量qr、Ug、Urなどのパラメータの実際の放電量は不明であり、絶縁欠陥も異なるため、実際の放電量を直接測定することはできません。部分放電は絶縁体に印加される電圧の変化を引き起こし、△Uを生成し、絶縁媒体内で電荷qの移動を引き起こします。これを見かけの放電量と呼びます。

高電圧送電線および配電システムの故障検出は、絶縁保守担当者にとって大きな課題です。主な問題はコロナ現象であり、導体周囲の空気分子が帯電またはイオン化されてコロナ放電が発生します。高電圧送電線の交換作業中のエネルギー損失と、絶縁体の劣化・損傷による最終的な破損は、保守担当者にとって二つの大きな懸念事項です。

絶縁体周辺の空気分子が電界強度によってイオン化されると、化学反応が起こり、金属部品が腐食し、絶縁化合物の性能が低下します。コロナ放電によって発生する高エネルギーは、機械部品に深刻な損傷を与え、数千人の顧客に予期せぬダウンタイムとサービス損失をもたらし、深刻な火災や爆発を引き起こします。工場における電気的原因による火災や爆発は、現場の有害化学物質や有毒化学物質の状態に応じて、深刻な連鎖反応を引き起こします。従来の赤外線イメージング技術では、肉眼では見えないホットスポットを検出できますが、コロナ、アーク、電気痕跡などの現象は必ずしも明らかな温度上昇を伴うとは限らず、周囲の高温によってこれらの現象が覆い隠されることもあります。同時に、制御盤内の機器は赤外線サーマルイメージャーでは検出できません。しかし、これらの現象は明らかな超音波ノイズを発生させるため、SDT電気機器部分放電検査装置を使用して検出できます。超音波検出システムは絶縁検出作業を改善し、人間が碍子、電線スリーブ、変圧器、エンドスリーブ、避雷針などの故障音を検出できるようにする。

SDT超音波診断技術を用いた超音波コロナトレーサーは、電気・絶縁検査担当者向けに設計された機器です。この携帯型機器はバッテリーを電源とし、堅牢な構造、正確な測定結果、そして簡単な操作性を備えています。操作者はほとんど訓練なしで機器を操作できます。コロナ放電、アーク放電、電気トレースなどの電気現象の過程で発生する高周波超音波ノイズを検出するために使用されます。高感度パラボラ型センサーを使用して部分放電信号を検出し、可聴音に変換します。部分放電の検出はノイズキャンセリングヘッドホンを使用して行われます。同時に、漏洩信号は有効値フィルタリング技術を使用して処理されます。この機器はアナログ入力信号を安定した線形波形データに変換し、LCD画面にデジタル表示します。データはRS232インターフェースを介してコンピュータに保存またはダウンロードできます。

電気室の開閉装置の検出、送電塔の高圧線や変圧器、変電所のGIS/GCB、CT/PTの検出など、基本的な原理は同じです。適切な超音波センサーを選択し、移動式検出器で部分放電検出を実行しながら、ヘッドホンで部分放電音を聞きます。部分放電音が聞こえたら、機器の感度を調整し、徐々に機器を部分放電点に合わせます。コロナ放電などの電気現象は、ハムを焼く音に似た、はっきりとしたシューシュー音やパチパチ音を発します。超音波検出器の指向性により、部分放電の発生源を迅速に特定できます。連続的な部分放電信号は通常コロナ放電を示し、これは部分放電の潜在的な無駄であり、通常は絶縁体や電線スリーブの早期機能不全を引き起こします。不規則な部分放電信号は、アーク放電や電気トラッキングの存在を示し、これらは通常、スイッチや変圧器内部で発生します。これらの現象は、火災や爆発の危険性があります。

高電圧送電鉄塔の場合、計測機器操作員と対象碍子との距離は通常60メートル以上です。放物面センサは、計測機器の指向性を維持しながら、部分放電信号と検出範囲を増幅するために使用されます。レーザー照準と目視照準を組み合わせることで、安全な距離から故障箇所を正確に特定できます。

上海デミクスパワーテクノロジー株式会社が製造する主な製品は、「シリーズ共振試験装置、 部分放電試験システム「高電圧絶縁耐電圧試験、変圧器試験、遮断器試験、リレー保護試験、二次回路試験、ケーブル線試験、避雷器絶縁試験、SF6試験、油試験、直流システムバッテリー試験、無効電力補償発電機検出、接地絶縁抵抗試験、電力計測試験など」。20のカテゴリー、合計200以上の製品を取り揃えています。

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