Phóng điện cục bộ trong GIS là gì và tầm quan trọng của việc giám sát trực tuyến?

Phóng điện cục bộĐây là một hiện tượng phóng điện dạng xung trong thiết bị điện. KhiThiết bị điện cao ápKhi điều này xảy raLỗi cách điệnKhi đó, sẽ gây ra nhiều phản ứng vật lý và hóa học có thể quan sát được bên trong thiết bị cũng như trong không gian xung quanh:

  • Tín hiệu quang học: Phóng điệnBức xạ ánh sáng yếu phát ra trong quá trình này
  • Tín hiệu âm học: Phóng điện cục bộgây raSiêu âmRung động
  • Tín hiệu điện: Dòng điện xung vàSóng điện từBức xạ
  • Dao động cơ học: Dao động cấu trúc do xung điện gây ra
  • Phản ứng hóa học: Vật liệu cách điệnSự phân hủy và các sản phẩm khí

Những hiện tượng đi kèm này làGiám sátThiết bị điệnTình trạng cách điệnđã cung cấp những thông tin quan trọngCơ sở kiểm tra. Thông qua việcTín hiệu phóng điện cục bộkịp thờiKiểm tra và phân tích, có thể đánh giá một cách hiệu quảThiết bị GISCó tồn tại bên trong khôngNguy cơ rò rỉ điện, từ đó có thể thực hiện các biện pháp khắc phục trước khi sự cố lan rộngCác biện pháp phòng ngừa

Nguyên lý hoạt động của hệ thống phát hiện phóng điện cục bộ GIS là gì?

Xảy ra hiện tượng phóng điện cục bộ bên trong thiết bị đóng cắt cách điện khí (GIS)Khi đó, điện tích tại điểm phóng điện sẽ di chuyển nhanh chóng, tạo thành một hiện tượng có thời gian tồn tại cực ngắnXung dòng điện. Quá trình này có những đặc điểm sau:

  • Thời gian duy trì xung: Ở mức nano giây (ns), phản hồi cực nhanh
  • Dải tần số: Tín hiệu điện từThành phần tần số có thể lên tớiGHzCấp độ
  • Ưu điểm của phương pháp kiểm tra: Thông quaCảm biếnThu thậpTín hiệu điệnCó thể đạt được mức caoKiểm tra độ nhạy
  • Cảnh báo sớm: Có thể phát hiện kịp thời các dấu hiệu ban đầu của thiết bịHiện tượng phóng điện

Dựa trênCảm biến tín hiệu điệnPhương pháp phát hiện phóng điện cục bộ, nhằm thực hiệnTình trạng thiết bịGiám sát thời gian thựcđã tạo ra khả năng kỹ thuật.

Hệ thống giám sát trực tuyến phóng điện cục bộ GIS phải đối mặt với những thách thức nào về nhiễu điện từ?

Thực hiện tại hiện trường vận hànhPhát hiện phóng điện cục bộ trực tuyến bằng GISLúc đó, thách thức lớn nhất là sự phức tạpNhiễu điện từMôi trường.Trạm biến ápĐiểm nhấn chính tại sự kiệnNguồn nhiễuBao gồm:

  • Phóng điện corona: Dây điện trên khôngĐường dây chính của trạm biến áphiệu ứng điện quang
  • Phóng điện hồ quang: Tiếp xúc kém của dây dẫnHiện tượng phóng điện do... gây ra
  • Xung điện áp cao: Trong trang webThyristorvà các thiết bị khác tạo raTín hiệu xung
  • Xả điện thiết bị: KhácThiết bị điệnBên trongNhiễu do phóng điện
  • Tín hiệu truyền thông: Sóng vô tuyếnTruyền thông sóng mangTín hiệu
  • Sự can thiệp trong quá trình vận hành: Trong hệ thốngHoạt động của công tắcSóng điện từ được tạo ra

Những cái nàyTín hiệu nhiễucường độ của nó thường lớn hơn nhiều so vớiTín hiệu phóng điện cục bộBản thân, truyền thốngCảm biến tín hiệu điệnTrong hoàn cảnh này, rất khó để làm việc hiệu quả.

Công nghệ phát hiện tần số siêu cao (UHF) thực hiện khả năng chống nhiễu điện từ như thế nào?

Phương pháp kiểm tra tần số cực cao (UHF)Được thiết kế riêng choNhiễu điện từPhát triển câu hỏiChống nhiễuGiải pháp. Cốt lõi của nóNguyên lý chống nhiễu điện từDựa trên sự tách biệt phổ tần:

Các nghiên cứu cho thấy,Trạm biến ápĐiểm nhấn chính tại sự kiệnTín hiệu nhiễuTập trung vàoDải tần số dưới 300 MHz, trong khiPhóng điện cục bộđược tạo raSóng điện từCó dải tần số cực rộngDải tần sốPhương pháp UHFBằng cách chọnTừ 300 MHz trở lêncụ thểDải tầnTiến hànhKiểm tra, giúp loại bỏ hiệu quả phần lớn các tín hiệu nhiễu, từ đó đạt được:

  • Cách ly dải tần: Tạisự can thiệpít hơnDải tần số UHFCông việc
  • Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu được cải thiện: Giảm đáng kểTiếng ồn xung quanhẢnh hưởng
  • Độ tin cậy của quá trình kiểm tra: Nâng caoNhận dạng tín hiệu phóng điện cục bộđộ chính xác
  • Giám sát trực tuyến: Thực hiệnVận hành GISSự duy trì trong trạng tháiKiểm tra

Nguyên lý kỹ thuật của cảm biến phóng điện cục bộ tần số cực cao (UHF) và ăng-ten UHF là gì?

Cảm biến phát xạ cục bộ tần số cực caođã tận dụngQuá trình phóng điện cục bộphát sinh từSóng điện từ băng tần rộngĐặc điểm. Các loại khác nhauPhóng điện cục bộQuá trình phóng điệnSự khác biệt đó sẽ dẫn đến những kết quả khác nhauĐộ lớnĐộ dốcDòng điện xung, từ đó tạo nên sự khác biệtThành phần tần sốHiện tượng điện từ thoáng quaTín hiệu:

Công nghệ ăng-ten cảm biến UHF:

  • Ăng-ten fractal Hilbert: Sử dụng công nghệ tiên tiếnĂng-ten không thay đổi tần sốThiết kế
  • Đáp ứng tần số rộng: Đặc tính điệnTần sốKhông liên quan, phạm vi rộng
  • Đặc tính phân cực tròn: Có thể thu sóng từ mọi hướngSóng điện từ
  • Thiết kế nhỏ gọn: Kích thước nhỏ,Hiệu quả cao, thuận tiệnLắp ráp

Công nghệ khuếch đại và xử lý tín hiệu:

  • Bộ khuếch đại tiếng ồn thấp: Duy trì ở mức tối đaTín hiệuĐộ tinh khiết
  • Thiết kế có độ khuếch đại cao: Tăng cường hiệu quả các tín hiệu yếuTín hiệu phóng điện cục bộ
  • Tối ưu hóa tần số siêu cao: Dành riêng choDải tần số UHFTối ưu hóa hiệu suất

Loại nàyCảm biếnThiết kế có khả năng nắm bắt những điểm khác biệtĐộ lớnĐộ dốcDòng điện xungđược tạo raHiện tượng điện từ thoáng qua, từ đó có thể xử lý các loạiPhóng điện cục bộcó hiệu lựcPhát hiện và nhận dạng, đểThiết bị điện cao ápGiám sát tình trạng cách điệnCung cấp hỗ trợ kỹ thuật đáng tin cậy.

Sơ đồ cấu trúc mạng của hệ thống giám sát trực tuyến hiện tượng phóng điện cục bộ GIS

Sơ đồ cấu trúc mạng của hệ thống giám sát trực tuyến hiện tượng phóng điện cục bộ GIS

 

Cảm biến giám sát thông minh hiện tượng phóng điện cục bộ GIS

Giới thiệu sản phẩm

Sản phẩm này là một cảm biến phát xạ cục bộ dạng tủ GIS, cần được sử dụng kết hợp với thiết bị thu thập dữ liệu phát xạ cục bộ để giám sát theo thời gian thực tình trạng bức xạ điện từ xung quanh cảm biến, theo dõi tín hiệu tần số cực cao (UHF) phát sinh khi xảy ra hiện tượng phát xạ cục bộ, truyền tín hiệu này đến thiết bị thu thập dữ liệu phát xạ cục bộ, và cuối cùng máy tính chủ hoặc hệ thống nền sẽ nhận dữ liệu qua mạng Ethernet để tạo thành bản đồ phân bố.

Đặc điểm sản phẩm

Thiết kế đã áp dụng nhiều biện pháp chống nhiễu, giúp thiết bị hoạt động ổn định trong hệ thống điện. Việc lắp đặt thuận tiện và chắc chắn, không dễ bị rơi ra. Độ chính xác cao, có thể giám sát chính xác loại phóng điện.

Tính năng sản phẩm

Chức năng giám sát Giám sát theo thời gian thực tình trạng bức xạ điện từ xung quanh cảm biến, đồng thời theo dõi tín hiệu tần số cực cao phát sinh khi xảy ra hiện tượng phóng điện cục bộ bên trong hệ thống GIS.
Chức năng xuất và truyền tín hiệu tần số cực cao đã thu được đến thiết bị thu thập tín hiệu phóng điện cục bộ.

Chỉ số kỹ thuật

Thông số kỹ thuật thân máy Dải tần số giám sát 300–3000 MHz
Độ nhạy của cảm biến 5pC
Khớp trở kháng 50 Ω
Đại sứ quán tại Popi ≤2
Cổng đầu ra Loại N
Hướng Phải có đặc tính khuếch đại giống nhau ở mọi hướng
Cáp đồng trục Tiêu chuẩn 10 mét (tùy theo điều kiện thực tế tại công trường và thỏa thuận thương mại)
Môi trường làm việc Nhiệt độ -40°C đến 85°C
Độ ẩm ≤95%RH

Sơ đồ lắp đặt cảm biến giám sát thông minh hiện tượng phóng điện cục bộ (GIS)

Sơ đồ lắp đặt cảm biến giám sát thông minh hiện tượng phóng điện cục bộ (GIS)

 

Thiết bị giám sát trực tuyến hiện tượng phóng điện cục bộ GIS

Thiết bị giám sát trực tuyến hiện tượng phóng điện cục bộ GIS

Giới thiệu sản phẩm

Thiết bị giám sát trực tuyến phóng điện cục bộ của Cục GIS có thể theo dõi liên tục các tín hiệu phóng điện cục bộ được truyền về từ cảm biến tần số cực cao, thực hiện điều chỉnh, đệm và cách ly tín hiệu; sau khi lọc và khuếch đại tín hiệu, thiết bị tiến hành thu thập dữ liệu với tốc độ cao, thực hiện đo đạc trong nhiều khoảng thời gian chu kỳ tần số công nghiệp, đồng thời tính toán các dữ liệu hữu ích như biên độ phóng điện tối đa, lượng phóng điện trung bình và số lần phóng điện từ các sóng điện từ được cảm biến ghi nhận.

Tính năng sản phẩm

Chức năng nhận Chịu trách nhiệm thu nhận tín hiệu tần số cực cao do cảm biến phát xạ cục bộ tần số cực cao GIS truyền đến
Chức năng xử lý Tiến hành xử lý, đệm và cách ly tín hiệu thu được, sau đó lọc và khuếch đại tín hiệu, thực hiện thu thập dữ liệu tốc độ cao, đồng thời hoàn tất việc đo lường trong nhiều khoảng thời gian chu kỳ tần số công nghiệp.
Tính toán và đo đạc Các dữ liệu hữu ích như biên độ phóng điện tối đa, lượng phóng điện trung bình và số lần phóng điện của sóng điện từ được cảm biến phát hiện đã được đo lường và tính toán.
Xuất dữ liệu Được trang bị giao diện truyền tải mạng, thiết bị này đáp ứng các yêu cầu về thu thập tập trung, phân tích xử lý và tải lên hệ thống quản lý trung tâm dữ liệu giám sát phóng điện cục bộ.

Chỉ số kỹ thuật

Dải tần số giám sát 300–3000 MHz
Số lượng kênh 4 hoặc 6 kênh (tùy chọn)
Phương thức liên lạc Cổng mạng RJ45, cổng RS485
Kích thước 483 mm × 89 mm × 300 mm (kiểu 2U)...

(Không bao gồm đầu nối và tay cầm)

Nguồn điện làm việc AC 90–240 V, 50–60 Hz

Cách cài đặt

1. Nên sử dụng tủ màn hình để lắp đặt tủ tập trung hoặc hệ thống màn hình.

2. Lắp đặt thiết bị giám sát lên mặt trước của tủ và cố định bằng ốc vít.

3. Kết nối cáp đồng trục để thiết lập kết nối giữa cảm biến phát xạ cục bộ và thiết bị chủ.

4. Kết nối dây nguồn; nếu dây nguồn không đủ dài, hãy nối thêm dây hoặc mua một bộ chia ổ cắm để kết nối.

Tủ tập trung máy chủ giám sát trực tuyến hiện tượng phóng điện cục bộ GIS

Kích thước tủ tập trung: 1100 × 600 × 500 mm

Kích thước tủ màn hình: 2200 × 600 × 800 mm

Tủ tập trung giám sát trực tuyến hiện tượng phóng điện cục bộ GIS (bên trái) và bên trong tủ điều khiển (bên phải)

Giám sát trực tuyến hiện tượng phóng điện cục bộHậu trườngHệ thống

Hệ thống quản lý trực tuyến giám sát phóng điện cục bộ GIS

Giới thiệu về hệ thống

Hệ thống này được cài đặt trên máy tính phía sau tại phòng điều khiển chính, có khả năng giám sát tình trạng phóng điện cục bộ của các thiết bị liên quan trong quá trình vận hành. Giao diện phần mềm của hệ thống được thiết kế hợp lý, dễ sử dụng và hiển thị dữ liệu dưới dạng phân tích đồ thị, giúp thông tin trở nên trực quan hơn.

Chức năng hệ thống

Giám sát thời gian thực Có thể giám sát, lưu trữ và liên kết dữ liệu phóng điện cục bộ tần số cực cao (UHF) về trạng thái hoạt động của thiết bị; biểu đồ phổ tần số cực cao (UHF) 3D trong không gian.
Chức năng tìm kiếm Có thể tra cứu biểu đồ dữ liệu lịch sử, đồng thời tích hợp các chức năng phân tích thống kê và phân tích xu hướng.
Cài đặt thông số Có các chức năng như cấu hình thông số thiết bị và cài đặt ngưỡng, cho phép lập trình các thông số chính.
Loại giám sát Dữ liệu giám sát bao gồm giá trị trung bình, giá trị cực đại, mức báo động, biểu đồ, v.v.