변압기 부분 방전 온라인 모니터링이란 무엇인가요? 부분 방전 원리 및 감지 방법 세부 정보

• 로컬라이제이션의 정의부분 방전은 변압기 절연 시스템의 국부적인 영역에서 발생하는 방전 현상이지만 전체 절연 매체에서는 발생하지 않습니다. 이는 절연 열화의 초기 징후이며, 방치할 경우 절연이 파괴될 때까지 계속 진행됩니다.
• 온라인 모니터링 방법변압기 부분 방전 온라인 모니터링 시스템은 센서에 변압기 본체를 설치하여 초음파, 고주파 전류 및 초고주파 전자기파 신호에 의해 발생하는 국부 방전을 24시간 포착하여 비침입 실시간 모니터링을 달성합니다.
• 멀티 센서 융합단일 센서는 국소 방출 신호의 일부 주파수 대역만 캡처할 수 있지만, 최신 국소 방출 모니터링 시스템은 일반적으로 초음파 + 고주파 전류 + 초고주파 3-in-1 센서의 조합을 사용하여 더 넓은 범위의 감지 주파수 대역을 커버할 수 있습니다.
• 진단 매핑이 시스템은 PD 신호를 3D PRPD(위상 분해 부분 방전 프로파일) 및 PRPS(위상 분해 펄스 시퀀스 프로파일)로 변환하여 프로파일의 특성에 따라 방전의 유형과 심각도를 식별합니다.
• 논스톱 설치센서의 비침입식 장착 - 초음파 센서는 변압기 탱크 외부에, 고주파 전류 센서는 접지선에 장착되어 있어 정전이 필요 없습니다.

1. 부분 방전 메커니즘

변압기의 절연 시스템은 절연유, 절연지 및 절연 판지와 같은 다양한 재료로 구성됩니다. 제조 과정에서 미세한 공극이나 불순물이 남을 수 있으며, 절연 재료는 작동 중에 점차 노화되어 결함이 발생할 수 있습니다. 이러한 결함 영역의 전계 강도가 국부적인 파괴 전계 강도를 초과하면 부분 방전이 발생합니다.

부분 방전의 에너지는 완전 고장의 에너지보다 훨씬 작지만, 각 방전은 단열재에 돌이킬 수 없는 작은 손상을 일으킵니다. 장기간에 걸쳐 누적되면 이러한 작은 손상이 점차 확대되어 결국 단열 시스템의 완전한 고장으로 이어집니다. 이 과정은 몇 달에서 몇 년까지 지속될 수 있으므로 온라인 모니터링을 위한 조기 경고 창이 많이 남습니다.

2. 세 가지 핵심 탐지 방법

3. 현지화된 릴리스 모니터링을 위한 워크플로

3.1 신호 수집

센서는 변압기 내부에서 생성된 국부 방전 신호를 지속적으로 수신합니다. 이 시스템은 다중 채널 동시 획득(일반적으로 4채널 또는 6채널)을 지원하며 고속 획득 카드는 높은 샘플링 속도로 신호를 디지털화하여 완전한 PD 펄스 파형을 캡처합니다.

3.2 신호 분리 및 필터링

변전소 환경에는 휴대폰 신호, 무전기, 스위칭 작업으로 인한 과도 전류 등 많은 양의 전자기 간섭이 센서에 응답을 일으킬 수 있습니다. 이 시스템은 디지털 필터링과 패턴 인식 알고리즘을 통해 실제 로컬 방전 신호와 환경 간섭을 분리하는데, 이는 로컬 라인 모니터링 시스템의 핵심 기술적 난제 중 하나입니다.

3.3 그래프 생성 및 진단

분리된 PD 신호는 위상, 진폭, 반복율 등 3차원으로 카운트되어 3차원 PRPD 맵을 생성합니다. 방전 유형(내부 방전, 표면 방전, 코로나 방전, 부유 방전)에 따라 PRPD 맵의 특징 분포가 다르며, 진단 알고리즘은 그에 따라 방전 유형을 결정합니다.

3.4 트렌드 추적 및 알림

시스템은 방전 진폭, 방전 빈도 및 방전 유형의 추세 변화를 지속적으로 추적하고, 지표가 설정된 임계값을 초과하거나 추세가 비정상적으로 가속화되면 자동으로 알림을 푸시하여 O&M 담당자에게 알립니다.

4. 현지화된 모니터링의 가치

부분 방전은 변압기 절연 결함을 가장 빨리 감지할 수 있는 신호입니다. 오일 크로마토그래피는 고장의 화학적 생성물을 보고 온도 모니터링은 고장의 열적 영향을 보는 반면, 국부 방전 모니터링은 방전 이벤트 자체를 직접 확인하므로 타임라인에서 가장 빠른 신호입니다.

절연 문제가 주요 위험인 변압기(예: 오래된 변압기, 과전압 충격이 자주 발생하는 변압기)의 경우 국부 방전 모니터링이 가장 민감한 조기 경고를 제공합니다. 오일 크로마토그래피로 아세틸렌이 검출될 때쯤이면 방전이 상당히 심각할 수 있으며, 국부 방전 모니터링은 방전의 초기 단계에서 신호를 포착할 수 있습니다.

5. 자주 묻는 질문

5.1 Q. 국소 배출 모니터링과 오일 크로마토그래피 모니터링 중 어느 것이 더 중요합니까?

A: 이 둘은 서로 다른 결함 차원을 다루며 상호 교환할 수 없습니다. 국부 방전은 방전 이벤트를 직접 살펴보는 반면, 오일 크로마토그래피는 결함으로 인해 생성되는 가스 생성물을 살펴봅니다. 절연 결함으로 인한 방전 결함의 경우 국부 방전이 더 일찍 발견되며, 과열 결함의 경우 오일 크로마토그래피가 더 효과적입니다. 이상적인 솔루션은 두 가지를 함께 사용하는 것입니다.

5.2 Q. 로컬 무선 모니터링에서 오경보 발생률이 높은가요?

A: 초기의 로컬 무선 모니터링 시스템은 주로 현장의 복잡한 전자기 환경과 많은 간섭 신호로 인해 오경보율이 높다는 문제가 있었습니다. 디지털 필터링 및 패턴 인식 기술의 발달로 최신 시스템의 간섭 억제 기능이 크게 향상되었습니다. 다중 센서 교차 검증도 오경보율을 줄이는 데 도움이 됩니다.

5.3 Q. 세 가지 테스트를 모두 동시에 사용해야 하나요?

A: 반드시 그렇지는 않습니다. 초음파 + 고주파 전류의 두 센서 조합은 이미 대부분의 시나리오에서 요구 사항을 충족할 수 있습니다. UHF 방식은 간섭 방지 기능이 더 강력하지만 설치가 더 복잡하며, 일반적으로 중요한 변압기나 전자기 환경이 특히 복잡한 현장에 사용됩니다. 센서 조합은 변압기의 실제 요구 사항과 현장 조건에 따라 선택할 수 있습니다.

5.4 질문: 로컬 방전 센서를 설치하려면 변압기 정전이 필요한가요?

A: 초음파 센서와 고주파 전류 센서는 정전 없이 설치할 수 있습니다. 초음파 센서는 탱크 벽에 직접 장착하고 고주파 전류 센서는 접지선에 장착할 수 있습니다. 초고주파 내장 센서는 변압기 제조 시 사전 설치하거나 정전 유지보수 시 설치해야 합니다.

5.5 질문: 지역 방전 지도는 어떻게 읽나요? 어떤 종류의 방전인지 어떻게 알 수 있나요?

A: PRPD 다이어그램의 가로축은 산업 주파수의 위상, 세로축은 방전 진폭, 색상은 방전 주파수를 나타냅니다. 내부 방전은 일반적으로 위상의 첫 번째 및 세 번째 사분면에 나타나고 표면을 따라 방전이 더 넓게 분포하며 코로나 방전은 전압 피크 근처에 집중됩니다. 진단 소프트웨어는 방전 유형을 자동으로 라벨링하며, O&M 담당자는 플롯의 형태를 통해 경험적 판단을 내릴 수도 있습니다.

6. 선택 권장 사항

6.1 220kV 이상의 주 변압기에는 초음파 + 고주파 전류 + UHF 3-in-1 프로그램을 장착하는 것이 좋습니다.

6.2 일반 배전 변압기에는 초음파 단일 센서 솔루션을 사용할 수 있으며, 이는 비용이 저렴하고 설치가 가장 쉽습니다.

6.3 단순히 여러 센서 데이터를 나란히 표시하는 것보다 다중 센서 융합 진단 기능을 갖춘 시스템을 선택하세요.

면책 조항: 이 문서의 내용은 기술 교류 및 참고용으로만 제공되며, 어떠한 형태의 조달 약정이나 계약 제안을 구성하지 않습니다. 실제 계약 및 기술 계약의 제품 기술 매개변수, 구성 및 가격이 우선합니다. 이 문서에 포함된 기술 데이터와 사례는 공개 정보 및 엔지니어링 관행에 따른 것이며, 예고 없이 업데이트될 수 있습니다.

변압기 로컬 회선 모니터링 솔루션이 필요하신가요? 맞춤형 구성 제안 및 기술 지원을 위해 Inotera에 문의해 주세요. 서비스 핫라인: 13959168359(번호가 포함된 위챗).