Компьютерная информационно-измерительная система контроля дефектов диэлектрических элементов высоковольтного оборудования методом частичных разрядов
Диссертация
Главным объектом диагностического внимания и общим для всех высоковольтных электротехнических аппаратов является электрическая изоляция. При длительном воздействии эксплуатационных факторов в изоляционных элементах могут возникать дефекты, электрофизические и/или механические характеристики которых будут отличаться от таковых для нормального состояния диэлектриков. Серьезные дефекты изоляции… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Методы контроля состояния изоляции по характеристикам ЧР
- 1. 1. Понятие о частичных разрядах
- 1. 2. Частичные разряды на дефектах в изоляции
- 1. 3. Методы регистрации ЧР
- 1. 4. Основные характеристики частичных разрядов
- 1. 5. Устройства для регистрации ЧР и контроля изоляции по характеристикам ЧР
- 1. 6. Измерения ЧР при помощи компьютера
- Глава 2. Разработка информационно-измерительной системы измерения характеристик ЧР
- 2. 1. Структура компьютерной системы измерения характеристик ЧР изоляторов
- 2. 2. Измерительный индукционный датчик
- 2. 3. Разработка устройства для амплитудно-фазовой регистрации частичных разрядов
- 2. 4. Алгоритм микроконтроллерного управления
- 2. 5. Схемотехника устройства РЧР
- 2. 6. Программное обеспечение измерений
- 2. 7. Характеристики частичных разрядов
- Глава 3. Разработка измерительного стенда для проведения испытаний на пробой модельных образцов из электротехнического фарфора
- 3. 1. Конфигурации разрядной ячейки
- 3. 2. Процессы электрического пробоя воздушного промежутка
- 3. 3. Стенд для исследования пробоя модельных образцов
- Глава 4. Экспериментальная часть: исследование характеристик ЧР
- 4. 1. Измерение характеристик ЧР модельных образцов
- 4. 2. Амплитудно-фазовые характеристики ЧР модельных образцов
- 4. 3. Измерения сигналов ЧР реального ОСИ
- 4. 4. Интерпретация состояния изолятора по характеристикам ЧР
Список литературы
- Bartnikas R. Partial Discharge Measurements // IEEE Trans. DEI. -2000. -V. 7. -P. 10−22.
- Stone G.C. The use of partial discharge measurements to assess the condition of rotating machine insulation // IEEE Elec. Insul. Mag. -1996. -V. 12. № 4. -P.23−27.
- Roman P. Maintaining electrical equipment for peak performance // IEEC Conference, September 1997. -Dresden, -1997. -P.467−471.
- Kane C., Lease В., Golubev A., Blokhintsev I. Practical Applications of periodic monitoring of electrical equipment for partial discharges // NETA Conference, March 1998. -Denver, -1998. P. 102−105.
- Steiner Y.R. Commercial PD testing // IEEE Electrical Insulation Magazine. -1991. -V.7. № 1. -P.20−33.
- Базуткии B.B., Ларионов В. П. Техника высоких напряжений. М.: Энергоатомиздат, 1986.-354 с.
- Зайцев К.А., Шарлот С. А. Частичные разряды как фактор контроля изоляции электрооборудования в эксплуатации // Электротехника. -1983. -№ 4. -С.29−30.
- Калявин В.П., Рыбаков Л. М. Надежность и диагностика электроустановок. -Йошкар-Ола: Map. гос. ун-т, -2000. -348с.
- Сви П. М. Методы и средства диагностики оборудования высокого напряжения. -М.: Энергоатомиздат, -1992. -240с.
- Kreuger F.H. Partial discharge detection in high-voltage equipment. -The Netherlands: Thesis, Delft, -1984. -185p.
- Аракелян В.Г. Цели, понятия и общие принципы диагностического контроля высоковольтного электротехнического оборудования // Электротехника. -2002. 5. -С.23−27.
- Рекомендации Всероссийского научно-технического семинара «Диагностика технического состояния фарфоровых изоляторов высоковольтных коммутационных аппаратов» 27−29 октября 1999 г. М.: РАО «ЕЭС России».-1999. -4с.
- Аввакумов М.В., Голенищев-Кутузов А.В., Захаров А. А. Цифровой метод регистрации фазовых распределений частичных разрядов проходных изоляторов // Изв. ВУЗов. Проблемы энергетики. -2002. -№ 11−12. -С. 56−64.
- Аввакумов М.В., Голенищев-Кутузов А.В. Методика исследования электрического пробоя элементов из электротехнического фарфора // Изв. ВУЗов. Проблемы энергетики. -2003. -№ 5−6. -С.130−134.
- Аввакумов М.В., Голенищев-Кутузов А.В. Исследование частичных разрядов при электрическом пробое модельных образцов изоляторов из электротехнического фарфора // Изв. ВУЗов. Проблемы энергетики. -2003. -№ 78. -С.55−57.
- Аввакумов М.В. Система диагностики состояния высоковольтных изоляторов // Материалы докладов VII аспирантско-магистерского научного семинара КГЭУ, Казань, 2001. С.50−51.
- Аввакумов М.В. Компьютерный комплекс для измерения частичных разрядов в высоковольтных изоляторах. // Материалы докладов VIII аспирантско-магистерского научного семинара КГЭУ, Казань, 2002. — С. ЗЗ-34.
- Кучинский Г. С. Частичные разряды в высоковольтных конструкциях. JL: Энергия, 1979. -224с.
- Кац М.А., Силин Н. В. Обзор физических представлений о частичных разрядах в высоковольтной изоляции // Материалы научной конференции Вологдинские чтения. Владивосток: ДВГТУ, 2001. -С.26−37.
- Devinis J. С. The Physics of Partial Discharges in Solid Dielectrics // IEEE Trans, on Elec. Insul. -1984. -V.19. -P.475−495.
- Кучинский Г. С., Кизеветтер B.E., Пинталь Ю. С. Изоляция установок высокого напряжения: Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1987. -322с.
- ГОСТ 1516.1−76. Электрооборудование переменного тока на напряжения от 3 до 500 кВ. Требования к электрической прочности изоляции. -М.: Издательство стандартов, 1978. -49с.
- ГОСТ 1516.2−97. Электрооборудование и электроустановки переменного тока на напряжение 3 кВ и выше. Общие методы испытаний электрической прочности изоляции. -М.: Издательство стандартов, 1999. -35с.
- ГОСТ 6433.3−71. Материалы электроизоляционные твердые. Методы определения электрической прочности при переменном (частоты 50 Гц) и постоянном напряжении. -М.: Издательство стандартов, 1972. -21с.
- ГОСТ 20.39.312−85. Комплексная система общих технических требований. Изделия электротехнические. Требования по надежности. -М.: Издательство стандартов, 1987. -21с.
- ГОСТ 24 427–87. Материалы электроизоляционные. Методы относительного определения сопротивления пробою поверхностными разрядами. -М.: Издательство стандартов, 1989. -10с.
- ГОСТ 28 114–89. Кабели. Метод измерения частичных разрядов. -М.: Издательство стандартов, 1990. -17с.
- Резинкина М.М., Резинкин О. JL, Носенко М. И. Зависимость фазы появления частичных разрядов в полиэтиленовой изоляции от стадии роста дендрита // ЖТФ. -2001. -Т.71. № 3. С. 69−71.
- Bourkas P.D. Surface and volume partial discharges under impulse voltage // International Symposium on Modelling, Identification and Control, Inns-burck, February 18−21.-1991. -P.200−203.
- Novak J. P., Bartnikas R. Effect of Dielectric Surfaces on the Nature of Partial Discharges //IEEE Trans. DEI. -2000. -V. 7. -P.146−151.
- Ушаков В.Я. Изоляция установок высокого напряжения. М.: Атомиздат, 1994. -496с.
- ГОСТ 20 074–83. Электрооборудование и электроустановки. Метод измерения характеристик частичных разрядов. -М.: Издательство стандартов, 1984. -24с.
- IEC 270. Partial discharge measurement // International Electrotechnical Commission. -1981. -56p.
- Lemke E. Progress in PD probe measuring technique // 7th ISH Dresden. -1991. -P.72−77.
- Lemke E. PD probe measuring technique for on-site diagnosis tests on
- HV equipment // 6th ISH New Orleans 1989. -1989. -P. 15−18.
- Blokhintsev I., Golovkov M., A. Golubev, C. Kane. Field experiences with the measurement of partial discharges on rotating equipment // IEEE Transactions on Energy Conversion. -1999. -V.14. -№ 4. P.930−938.
- Paoletti G., Golubev A. Partial discharge theory and applications to electrical equipment Cal-Patterson Cutler-Hammer // TAPPI Conference, March 1999.-1999. -P.33−42.
- Bailey C.A. A study of internal discharges in cable insulation // IEEE Paper. -1966. -№.31. -P.266−363.
- Borsi H., Gockenbach E., Werle P. A method for localizing partial discharges on transformers and similar high voltage engineering. German patent registration. -1999. -12p.
- Силин H.B., Говорухин В. П., Петропавловский Ю.Б., Клыковский
- B.А. Использование широкополосных приемников серии AR для регистрации электромагнитных сигналов от частичных разрядов в изоляции энергетического оборудования // Сборник статей ТОВМИ им. С. О. Макарова. -2001. -Вып.29. -С.84−88.
- Силин Н.В., Петропавловский Ю. Б. Исследование сигналов от частичных разрядов в высоковольтной изоляции // Сборник статей ТОВМИ им.
- C.О. Макарова. -2001. -Вып.29. -С.93−94.
- Глухов О.А. Оценка высоковольтной изоляции по электромагнитному излучению частичных разрядов в эксплуатационных условиях // Электротехника. -2001. -№ 4. -С.52−57.
- Голенищев-Кутузов А.В., Голенищев-Кутузов В.А., Хизбуллин Р. Н., Лопухова Т. В. Измерительный стенд для контроля высоковольтных изоляторов // Изв. ВУЗов. Проблемы энергетики. -2000. -Т.2. -№ 1−2. -С.78−81.
- Голенищев-Кутузов А.В., Голенищев-Кутузов В.А., Хизбуллин Р. Н. Особенности электрического пробоя высоковольтных изоляторов // Изв. ВУЗов. Проблемы энергетики. -2000. -Т.2, -№ 9−10, С.54−58.
- Judd M.D., Cleary G.P., Bennoch C.J. Applying UHF partial discharge detection to power transformers // IEEE Power Eng. Rev. -2001. -V.22. -№ 8. -P.57−59.
- Lundgaad L.E. Partial discharge part XII: acoustic partial discharge detection — fundamental considerations // IEEE Electrical Insulation Magazine. -1992. -V. 8, -№ 4. -P.30−36.
- Lundgaad L.E. Partial discharge — part XIV: acoustic partial discharge detection practical application // IEEE Electrical Insulation Magazine. —1992. -V.8, -№ 5. -P.34−42.
- Harrold R. Т., Bakin T. W. Ultrasonic sensing of partial discharges within microfarad value AC capacitors // IEEE Trans. PAS-98. -1979. -№ 2. -P.444−448.
- Howells E., Norton E.T. Detection of partial discharges in transformers using acoustic emission techniques // IEEE Trans. PAS-97. -1978. -№ 5. -P.1538−1549.
- Palo Alto C.A. Viewing corona in the Daytime // EPRI Journal. -1999. -V. 24, -№ 4, -P.21−30.
- Осотов B.H., Осотов А. В. Методические особенности оценки состояния силового электрооборудования приборами инфракрасной техники// Изв.ВУЗов. -2001. -№ 2. -С.82−83.
- Козицкий Б.Д., Гнатюк Н. А., Буць Л. Д. Перспективы тепловизион-ных методов контроля в энергетике // Электрические станции. -1985. -№ 3. -С.72−73.
- Обложкин В.А. Тепловизионный контроль при организации ремонтов электротехнического оборудования по его состоянию // Электрические станции. -2000. -№ 6. -С.58−63.
- Масленников Д.С., Константинов А. Г., Осотов В. Н. О тепловизион-ном контроле электротехнического оборудования // Электрический станции. -1985. -№ 11. -С.73−75.
- Van Brunt R.J., Cernyar E.W. System for measuring conditional amplitude, phase, or time distributions of pulsating phenomena // J.Res. Natl. Inst. Stand. Technol. -1992. -V. 97. -№ 6. -P.635−672.
- Hayashi M. Statistical Fluctuation of Discharge // Oyobutsuri, the Japan Soc. of Appl. Phys. -1971. -V. 40. -P.l 133−1138.
- Van Brunt R. J. Stochastic Properties of Partial-Discharge Phenomena: A Review // IEEE Trans. Electrical Insulation, Special Issue, Digest of Literature on Dielectrics. -1991. -P. 902−948.
- Van Brunt R.J., Kulkarni S.V. Stochastic properties of Trichel-pulse corona: a non Markovian random point process // Phys.Rev. -1990. -A42. -№ 8. -P.4908−4932.
- Андрюхин С. П. Вдовико В. П. Установка для обнаружения и измерения частичных разрядов в изоляции высоковольтных аппаратов. // Электрофизическая аппаратура и электрическая изоляция. -М.: Энергия, -1970, -С.438−432.
- Вдовико В. П. Методы исследования электрического старения твердой и комбинированной изоляции // Электрофизические проблемы применения твердых и комбинированных диэлектриков в технике высоких напряжений. -Новосибирск: Наука, Сиб. отд., -1974. -С. 94−99.
- Зайцев К.А., Шарлот С. А. Автоматическая регистрация частичных разрядов в электрической изоляции // Электротехника. -1966. -№ 6. -С.51−54.
- Hikita М., Yamada К., Nakamura A., Mizutani Т., Oohasi A., Ieda М. Measurements of Partial Discharges by Computer and Analysis of Partial Discharge Distribution by the Monte Carlo Method // IEEE Trans on Elec. Insul. -1990. -V.25. -P.453−467.
- Тапака Т., Okamoto Т. A Minicomputer Based Partial Discharge Measurement of Partial Discharge in Insulation Structures // Conf. Rec. of 1978 Int. Symp. on Elect. Insul. -1978. -P.86−89.
- Wang Y. New method for measuring statistical distributions of partial discharge pulses // Journal of Research of the National institute of standards and technology. -1997. -V.102. -№ 5, -P.569−576.
- Ward B.H. Digital techniques for partial discharge measurements // IEEE Trans, on Power Delivery. -1992. -V.7. № 2. -P.469−479.
- Snyder D.L. Random point processes. -New York: John Wiley and Sons. -1975.-31 lp.
- Morrow R. Theory of negative corona in oxygen // Phys. Rev. -1985. -A32.-№ 3.-P.1799−1809.
- Florkowska В., Wlodek R. Pulse height analysis of partial discharges in air// IEEE Transactions on Electrical Insulation. -1993. -V.28. -№ 6. -P.932−938.
- Kaneiwa H., Suzuoki Y., Mizutani T. Partial Discharge Characteristics and Tree Propagation in Artificially-simulated Tree Channel // International Conference on Conduction and Breakdown in Dielectric Solid. -Vasteras, Sweden, -1998. -P.123−126.
- Nakao K., Suzuoki Y., Mizutani T. PD Patterns and PD Pulse Shapes of LDPE Specimen with a Void. International Conference on Conduction and Breakdown in Dielectric Solid. -Vasteras, Sweden, -1998. -P. 157−160.
- Lorenzo del Casale M. Di., Holboll J. Т., Schifani R. Partial Discharge Tests Using CIGRE Method II // IEEE Trans. DEI. -2000. -V.7. -P. 133−140.
- Wu K., Suzuoki Y., Mizutani Т., Xi H. A Novel Physical Model for Partial Discharge in Narrow Channels // IEEE Trans. DEI. -1999. -V.6. -P.181−190.
- Okamoto Т., Tanaka Т. Novel partial discharge measurement computer-aided measurement systems // IEEE Trans. Electr. Insul. -1986. -V.21. -№ 6. -P.1015−1016.
- Berger G., Johnson P.C., Goldman M. Influence of an electrical discharge on the development of a subsequent discharge in a positive point-to-plane gap // Proc. 2nd Int. Conf. Gas Discharges, IEE. -London. -1972. -P.236−238.
- Kodoll W. R., Karner H. C., Tanaka Т., Ieda M. Internal Partial Discharge Resistivity Testing // CIGRE 15−04, International Conf. on Large High Voltage Electric Systems. -1988. -P.987−992.
- Kitamura Y. Internal Partial Discharge Characteristics Using New CIGRE Method Electrode System // IEE Japan Elect. Insul. Mater. -1986. -P.86−95.
- Izeki M., Tatsuda F. Behavior of Void Discharges in Short Gap Spaces // 4th Intern. Symp. on High Voltage Engineenring. -1983. -P.22−24.
- Izeki N. Partial Discharge Characteristics of Closed Void for CIGRE Method I Electrode // 1985 National Convention Record of IEE Japan. -1985. -P.814−821.
- Yamada K., Hikita M., Oohashi A., Ieda M. A Consideration on swarming Pulsive Microdischarges in CIGRE Method II Electrode System // Proc. of the 18th Symp. on Elec. Insul. Materials, IEE Japan. -1985. -P. 177−180.
- Gulski E., Meijer S., Rutgers W.R., Brooks R. Recognition of PD in SF6 insulation using digital data processing // Conf. Elec. Insul. Diel. Phenomena. IEEE: New York. -1996. -P.577−580.
- Horii K. Study of Gas Discharges in a Long Gap II Oyobutsuri the Japan Soc. of Appl. Phys. -1971. -V.40. -P.l 126−1127.
- Kranz H.-G., Happe S. Real-time partial discharge distributing pulsetKsuppression with a neural network hardware: 10 ISH 97. -Montreal, Canada. -1977. -P.33−35.
- Berler Z., Golubev A., Romashkov A., Blokhintsev I. A new method of partial discharge measurements // CEID, Atlanta, GA. -1998. -44p.
- Bartnicas R. Use of multichannel analyzer for corona pulse-height distribution measurements on cables and other electrical apparatus // IEEE Trans. Instr. Meas. -1973. -V.22, P.403−407.
- P. von Glahn, Van Brunt R.J. Continuous Recording and stochastic analysis of PD //IEEE Trans. Diel. Elec. Insul. -1995. -V.2. -№ 4. -P. 590−601.
- Osman M. Nassar, Tbani S. Al-Anizi. Experience with partial discharge on-line motor monitoring equipment // Saudi Aramco Journal of technology. -1998. P.43−48.
- Krivda A.D. Automated recognition of partial discharge // IEEE Trans. Diel. Insul. -1995. -V.2. -№ 5. -P.796−821.
- Van Brunt R.J., Cernyar E. W., P. von Glahn. Importance of unraveling memory propagation effects in interpreting data on partial discharge statistics // IEEE Transactions on Electrical Insulation. -1993. -V.28. -№ 6. -P.905−914.
- Van Brunt R. J., Stricklett K. L., Steiner J. P., Kulkarni S. V. Recent Advances in Partial Discharge Measurement Capabilities at NIST // IEEE Trans, on Elec. Insul. -1992. -№ 1. -P.l 14−129.
- Van Brunt R. J. Physics and Chemistry of Partial-Discharge and Corona- Recent Advances and Future Challenges // IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation -1994. -№ 5. -P. 761−784.
- Van Brunt R. J., Von Glahn P. Improved Monte-Carlo Simulator of Partial Discharge // 1996 Annual Report Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena (CEIDP), Oct 20−23, 1996, San Francisco. -1996. -V. II. -P. 504−509.
- Van Brunt R. J., Von Glahn P., Las T. Anomalous Stochastic Behavior of Partial Discharge on Aluminum Oxide Surfaces // Journal of Applied Physics, American Institute of Physics, NY. -1997. -V.81. -№ 2. -P.840−852.
- Van Brunt R.J., Kulkarni S.V. Method for measuring the stochastic properties of corona and partial-discharge pulses // Rev. Sci. Instrum. -1989. -V.60. -№ 9. -P.3012−3023.
- Malik T.P., Al-rainy A.A. Statistical variation of dc corona pulse amplitudes in point-to-plane air gaps // IEEE Trans. Electr. Insul. -1987. -V.22. -№ 6. -P.825−829.
- Сотников B.B. 7-я Всесоюз. науч-тех. конф. «Проблемы магнитных измерений и магнитоизмерительной аппаратуры». -Л.: Тез. докл., 1989. -4.1. -С.166−173.
- Сотников В.В. Особенности индукционного действия источника магнитного поля на измерительную обмотку // Изм. техн. -2002. -№ 1. -С. 5255.
- Рихтер Д. Windows для профессионалов. Создание эффективных Win32-пpилoжeний с учетом специфики 64-разрядной версии Windows. -СПб.: Питер, 2001.-752 с.
- Геппе А.А. Диэлектрики // Физические величины: справочник /Под ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, -1991. -С.543−559.
- Базуткин В.В., Ларионов В. П. Пинталь Ю.С. Техника высоких напряжений / Под ред. Д. В. Разевига. М.: Госэнергоиздат, 1963. -484 с. 1. Usi 220ВО-220 В Usync 5В1. О Ua, 5мВО-5мВ1. Ub5 В 1. Url Ur2=01. Uc (Url)О1. Uc (Ur2)0sr о