روش های آشکارسازی تخلیه جزیی

1.تشخیص پالس الکتریکی

جریان کوچکی از الکترون‌ها و یون‌ها در هر لحظه از زمان در تخلیه جزئی جاری می‌شود. این عبور جریان، در دو سر امپدانس سیستم عایقی پالس ولتاژ ایجاد می‌کند. یکی از مهم‌ترین و پر کاربردترین روش ها برای تشخیص تخلیه جزئی در شینه ژنراتور، اندازه‌گیری پالس های کوچک ولتاژ یا پالس جریان می باشد که همراه هر تخلیه جزئی می‌باشد. توجه داشته باشید که در یک کلاف معمولی، شینه، و یا سیم‌پیچ، ممکن است صدها تخلیه جزئی در هر ثانیه رخ دهد؛ بنابراین ممکن است، صدها پالس الکتریکی در هر ثانیه تشخیص داده شود. پالس ولتاژ را می‌توان با استفاده از خازن‌ فشارقوی تشخیص داد، که به طور معمول به پایانه فاز سیم پیچ متصل می‌شود. خازن دارای یک امپدانس بالا برای ولتاژ فرکانس منبع قدرت می‌باشد.

نمونه‌ای از مدار معادل الکتریکی آزمایش تخلیه جزئی به روش الکتریکی درشکل3 مشاهده می‌شود. در این روش از یک ترانس قدرت آزمایشگاهی با نسبت تبدیل حدود100000/220 ولت استفاده‌شده است که ورودی آن با استفاده از یک اتو ترانس قابل کنترل است. در خروجی ترانس قدرت از دو خازن فشارقوی صد کیلوولت و ظرفیت خازنی حدود 1200 پیکوفاراد به نام Ck و Cm استفاده‌شده است. از خازن Cm برای اتصال به پیک ولت‌متر و خواندن بیشینه ولتاژ در سمت خروجی ترانس فشارقوی استفاده می‌شود و از Ck برای حذف ولتاژ شبکه 50 هرتز از روی ولتاژ شینه و باقی ماندن سیگنال های تخلیه جزئی می‌باشد.

تخلیه الکتریکی جزیی

شکل (3): مدار معادل الکتریکی آزمایش تشخیص تخلیه جزئی به روش الکتریکی

در نهایت سیگنال خروجی Ck به وسیله یک فیلتر 50 تا 800 کیلوهرتز فیلترشده و نویز از آن حذف می‌شود، سپس این سیگنال توسط یک مدار تقویت‌کننده، تقویت‌شده و با استفاده از کارت آنالوگ به دیجیتال جهت تجزیه و تحلیل به رایانه فرستاده می­شود.

2.تشخیص امواج الکترومغناطیس فرکانس رادیویی

وقوع پالس ولتاژ یا جریان در سیم‌پیچ استاتور امواج الکترومغناطیس فرکانس رادیویی ایجاد می‌کند. اغتشاشات الکترومغناطیسی ایجادشده توسط تخلیه جزئی، فرکانس رادیوای بین صد کیلوهرتز تا صدها مگاهرتز ایجاد می کند. موج AM رادیو همراه با یک آنتن مناسب، می‌تواند برای سنجش فعالیت‌های تخلیه جزئی که اتفاق می‌افتد مورد استفاده قرار گیرد.

3.  تشخیص واکنش‌ شیمیایی در گاز خنک‌کننده

در ماشین‌های هوا خنک کن، وقوع تخلیه جزئی روی سطح سیم‌پیچ یا شینه موجب واکنش‌های شیمیایی در هوای مجاور می‌گردد. یکی از فراورده های جانبی واکنش‌های شیمیایی، اُزون می‌باشد. گاز اُزون یک گاز با ویژگی بویی می باشد. اگر فعالیت سطحی تخلیه جزئی قابل‌توجهی وجود داشته باشد، غلظت اُزون موجود در محیط افزایش می‌یابد. راه‌های مختلفی برای اندازه‌گیری غلظت اُزون وجود دارد که از جمله آن می‌توان به حسگرهای الکترونیکی اشاره کرد.

4.  تشخیص امواج نوری

در اصل دو قاعده در روش تشخیص تخلیه جزئی نوری وجود دارد. قاعده اول تشخیص مستقيم بر اساس سيگنال­هاي نوري ساطع‌شده از تخليه جزئي می‌باشد. در اين روش با استفاده از سيستم تشخیص لحظه به وجود آمدن پالس تخليه آشکارسازی انجام می‌شود. قاعده دوم بر پايه تأثیرات صوتی می‌باشد كه بر اثر وقوع تخليه جزئي ايجاد می‌شود. اين قاعده روش نوري_صوتي نامیده می‌شود.

در اين روش امواج صوتي كه بر اثر تخلیه جزئی ايجاد می‌شوند بر روي فيبرهاي جاسازی‌شده در تجهيز تأثیر نوری می‌گذارد. در نهایت از مقایسه اين سيگنال با سيگنال مرجع می‌توان به وقوع تخلیه جزئی پی برد. از مشكلات اساسي این روش استفاده از حس بينايي در روند تشخیص می‌باشد. به همين علت، اين نوع سیستم‌ها بيشتر براي آشکارسازی در عایق‌های گازي (مانيتورينگ خطوط هوايي) و به صورت خيلي محدود براي آشکارسازی در عایق‌های مايع بكار گرفته می‌شوند. علاوه بر اين پديده تضعيف و پراكندگي كه به علت فاصله زياد ميان ماده عايقي و حسگر می‌باشد، تأثیر بسيار زيادي بر راندمان آشکارسازی و نيز دقت آن دارد.

5.  تشخیص فراصوت تخلیه جزئی

روش آزمایش تشخیص الکتریکی تخلیه جزئی در طیف گسترده‌ای از شرایط به کار گرفته می‌شود. در برخی از این کاربردها، روش الکتریکی خیلی مفید واقع نبوده و معمولاً نتایج با تداخل بیش از حد نویز همراه می‌باشد که در یک محیط تحقیقاتی و یا کارخانه قابل کنترل می‌باشد ولی اغلب در نیروگاه‌ها و یا پست‌های فشارقوی قابل‌کنترل نمی‌باشد. در چنین شرایطی استفاده از روش‌های الکتریکی نیازمند جداسازی بر پایه‌ی خصوصیات در حوزه زمان و فرکانس می‌باشد. استفاده از چنین روش‌هایی معمولاً نیاز به کوپلرهای تخلیه جزئی بسیار تخصصی دارد که اغلب بایستی برای تجهیز مورد آزمایش طراحی شوند.

میزان حساسیت در روش تشخیص الکتریکی تخلیه جزئی با افزایش ظرفیت خازنی جسم مورد آزمایش کاهش می‌یابد. در یک تجهیز مورد آزمایش بزرگ مانند ترانس قدرت و یا تابلو سوئیچ گیر، تنها تشخیص حضور و دامنه تخلیه جزئی نمی‌تواند کمک زیادی به ما کند، مگر اینکه نشانه­ای از محل آن را نیز برایمان فراهم کند. روش الکتریکی در تشخیص تخلیه جزئی روش مفیدی برای یافتن محل تخلیه جزئی نمی‌باشد، ولی روش تشخیص تخلیه جزئی فراصوت در تمامی موارد دارای مزیت مکان‌یابی نسبت به روش الکتریکی می‌باشد. روش تشخیص فراصوت تخلیه جزئی می‌تواند به صورت یک سیستم ایمن در مقابل با امواج الکترومغناطیس عمل کند. این روش می‌تواند در محل‌ها و مکان‌های نصب تجهیز استفاده شود که در آن کاربرد روش الکتریکی در حضور و تداخل امواج الکترومغناطیس به نصب کوپلرهای تخصصی تخلیه جزئی درون تجهیز نیاز خواهد داشت.

از دیگر مزایای این روش می‌توان به این اشاره کرد که حساسیت روش صوتی با تغییر در ظرفیت خازنی شی مورد آزمایش تغییر نمی‌کند و همچنین می‌تواند نشانه‌هایی از محل منبع تخلیه جزئی درون سیستم های پیچیده را برایمان فراهم کند.در برخی از شرایط برای رسیدن به مزایای بیشتر، ترکیبی از هر دو روش صوتی و الکتریکی استفاده می‌شود که برای تشخیص تخلیه جزئی و جلوگیری از آژیر­های نا به جا در نظارت‌هاآنلاین استفاده‌شده است.

1 دیدگاه. Leave new

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Fill out this field
Fill out this field
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.
You need to agree with the terms to proceed

فهرست