Что делать при обнаружении аномалий в данных мониторинга частичных разрядов трансформатора? Методы спектрального анализа и диагностики неисправностей

• Отличить подделку от подлинника: При обнаружении аномалий в данных мониторинга частичных разрядов в первую очередь необходимо исключить помехи — электромагнитная обстановка на подстанции сложна, и датчики могут реагировать на внешние помехи, а не на реальные частичные разряды
• Перекрестная проверка с использованием нескольких датчиков: Сигнал, зарегистрированный одним датчиком, недостаточен для подтверждения наличия частичных разрядов; диагностическая ценность имеется только в том случае, если сигнал регистрируется одновременно двумя или более датчиками разных типов.
• Сравнение спектров: Сравнить спектр PRPD аномального сигнала с характеристиками стандартных спектров типичных видов разрядов, чтобы определить тип разряда и степень его серьезности
• Отслеживание трендов: Единичное отклонение может быть временным явлением, а вот повторяющиеся отклонения являются признаком неисправности — необходимо отслеживать динамику изменения амплитуды и частоты разрядов

1. Общие причины аномалий данных

2. Процесс диагностики

2.1 Первый шаг: устранение неисправностей оборудования

Проверьте состояние самодиагностики системы: правильно ли подключены датчики и нет ли сигналов о неисправности в блоке сбора данных. Ультразвуковые датчики необходимо проверить на предмет высыхания или отслоения контактного геля. У датчиков высокочастотного тока необходимо проверить, не ослаблены ли крепления. Убедитесь в надежности соединений кабелей и заземления.

2.2 Второй этап: анализ характеристик сигнала

Проанализируйте фазовое распределение сигнала — связано ли оно с сетевой частотой? Реальные локальные разряды имеют фиксированную фазовую связь с сетевым напряжением, а случайно возникающие сигналы с высокой вероятностью являются помехами. Проанализируйте характерные параметры сигнала — распределение амплитуд, частоту повторения, форму импульсов и т. д. Различные типы локальных разрядов и помех имеют заметные различия по этим параметрам.

2.3 Третий этап: перекрестная проверка с использованием нескольких датчиков

Если сигнал регистрирует только один датчик, а остальные не реагируют, то, скорее всего, это связано с локальными помехами вблизи датчика. Если два или более датчика разных типов фиксируют сигнал с одинаковыми характеристиками в одном и том же временном интервале, достоверность результатов значительно повышается.

2.4 Четвертый шаг: подтверждение тренда

Один раз или единичный сигнал, какой бы сильный он ни был, нельзя сразу считать признаком неисправности. Необходимо провести непрерывное наблюдение в течение нескольких циклов измерения: только если сигнал появляется в каждом цикле, а его амплитуда или частота демонстрируют тенденцию к росту, можно с уверенностью утверждать, что действительно развивается локальный разряд.

2.5 Пятый шаг: разработка плана реагирования

Уровень реагирования определяется в зависимости от типа и степени серьезности частичных разрядов: коронные разряды могут быть включены в план профилактического ремонта, внутренние разряды требуют усиления мониторинга, поверхностные разряды — организации ремонта в ближайшее время, а разряды в воздухе — немедленного отключения оборудования для устранения неисправности.

3. Диагностика неисправностей с помощью типовых диаграмм

3.1 Сигналы на спектрограмме плотные и симметричны по отношению к нулевой линии

Сигналы плотно распределены в первом и третьем квадрантах положительной и отрицательной полуволновых периодов и имеют среднюю амплитуду. Это указывает на внутренние разряды — типичные частичные разряды, возникающие в воздушных зазорах внутри изоляционного материала. Если тенденция остается стабильной, можно продолжать эксплуатацию и проводить регулярный мониторинг; если же наблюдается тенденция к увеличению амплитуды или частоты, следует организовать техническое обслуживание.

3.2 Сигналы спектра сконцентрированы в области пиковых значений напряжения

Сигналы концентрируются вблизи пиковых значений напряжения промышленной частоты (примерно на 90° и 270°), имеют небольшую амплитуду, но высокую частоту повторения. Эти характеристики указывают на коронный разряд, который обычно вызывается внутренними металлическими острыми концами или острыми углами. В краткосрочной перспективе это не представляет большой опасности, однако следует включить в план технического обслуживания проверку источников концентрации электрического поля.

3.3 На спектрограмме появляется сигнал с высокой амплитудой и узкой фазой

Сигнал сконцентрирован в определенном диапазоне фаз, а амплитуда разряда значительно превышает показатели других сигналов. Эти признаки указывают на наличие подвесного разряда — разряд между плохо заземленными металлическими деталями и соседними деталями в переменном электрическом поле. Это наиболее опасный тип частичных разрядов, поэтому необходимо как можно скорее организовать остановку оборудования для проведения проверки и устранения неисправности.

4. Часто задаваемые вопросы

4.1 Вопрос: Что делать, если на графике появился сигнал, похожий на сигнал локальной разрядки, но его тип невозможно определить?

Ответ: Сначала необходимо убедиться, что сигнал был синхронно зарегистрирован несколькими датчиками, а затем с помощью функции автоматической диагностики системы сделать предварительный вывод. Если сомнения остаются, следует отправить графики и данные технической службе поставщика для удаленного анализа. В случае серьезных подозрений можно организовать отключение электроэнергии и провести традиционные испытания на частичные разряды для окончательного подтверждения.

4.2 Вопрос: Как совместно интерпретировать данные о частичных разрядах и данные масляной хроматографии?

Ответ: Если при мониторинге частичных разрядов обнаружены сигналы разряда, но показатели ацетилена в масляном хроматографе не повышены — возможно, частичные разряды находятся на ранней стадии, и масляный хроматограф еще не отреагировал. Одновременное повышение показателей частичных разрядов и ацетилена в масляном газоанализаторе — разряд достиг высокого энергетического уровня, необходимо как можно скорее принять меры. Отсутствие аномалий в частичных разрядах, но повышение показателей ацетилена в масляном газоанализаторе — возможно, между местом разряда и датчиком имеется экранирование или существуют другие причины аномалии.

4.3 Вопрос: Как на графике отличить внешние помехи от реальных положений?

Ответ: У внешних помех и напряжения промышленной частоты обычно нет фиксированной фазовой связи; в разных циклах они появляются в разных фазовых положениях. Настоящие локальные разряды имеют фиксированную фазовую связь с напряжением промышленной частоты и в течение нескольких последовательных циклов появляются в одном и том же или близком фазовом диапазоне.

4.4 Вопрос: Что означает рост темпов изменения сигнала частичных разрядов?

Ответ: Медленный стабильный рост (от нескольких месяцев до года) обычно свидетельствует о постепенном старении изоляции. Быстрый ускоренный рост (от нескольких недель до нескольких месяцев) может указывать на быстрое распространение локального дефекта. Внезапное появление сигнала с высокой амплитудой, как правило, означает возникновение новой структурной проблемы (например, подвесного разряда, вызванного механическим ослаблением), требующей немедленного внимания.

4.5 Вопрос: Данные по частичным разрядам аномальные, но результаты масляного хроматографического анализа и показатели температуры в норме. Нужно ли останавливать оборудование?

Ответ: Необязательно сразу останавливать работу, но следует перейти в режим усиленного мониторинга. Частичные разряды обычно являются первым сигналом тревоги из всех трех методов мониторинга. Отсутствие реакции у масляного хроматографа и датчика температуры не означает, что неисправности нет — возможно, она находится на ранней стадии. Решение следует принимать на основе анализа тенденций: если сигнал частичных разрядов ускоряется, даже если масляный хроматограф и датчик температуры еще не реагируют, следует рассмотреть возможность проведения ремонта.

Отказ от ответственности: Содержание этой статьи предназначено только для технического обмена и ссылок, и не является какой-либо формой обязательств по закупкам или предложением контракта. Технические параметры, конфигурация и цена продукта определяются фактическим контрактом и техническим соглашением. Технические данные и примеры, приведенные в данной статье, взяты из публичной информации и инженерной практики, если они обновляются без уведомления.

Обнаружили аномалии в данных мониторинга частичных разрядов трансформатора и нуждаетесь в профессиональной диагностике? Обращайтесь в компанию «Иннотунда» для получения помощи в интерпретации спектров и технической поддержки по диагностике неисправностей. Горячая линия: 13959168359 (также в WeChat).