СТЭЛЛ-301А акустическая cистема анализа частичных разрядов

Фирмой СТЭЛЛ разработана и выпускается Система анализа частичных разрядов акустическая СТЭЛЛ-301A, предназначенная для регистрации акустических сигналов от частичных разрядов (ЧР) различного оборудования высокого напряжения, класса 110 кВ и выше - электрических станций, подстанций и т.д., в том числе: cиловых трансформаторов и вводов высокого напряжения, концевых и других муфт кабелей с полиэтиленовой и масляной изоляцией, элементов распределительных устройств, в том числе элегазовых (КРУЭ).

СТЭЛЛ-301А акустическая cистема анализа частичных разрядов

Система СТЭЛЛ-301A предназначена для регистрации акустических сигналов от частичных разрядов различного оборудования высокого напряжения класса 110 кВ и выше - электрических станций, подстанций и т.д., в том числе:

• силовых трансформаторов и вводов высокого напряжения,
• концевых и других муфт кабелей с полиэтиленовой и масляной изоляцией,
• элементов распределительных устройств, в том числе элегазовых (КРУЭ). 

Система СТЭЛЛ-301A может использоваться как при эксплуатации оборудования под рабочим напряжением, так и при заводских испытаниях.  

Состав системы:

• акустические датчики,
• устройство сбора и обработки информации,
• специализированное программное обеспечение для компьютера,
• переносной компьютер (поставляется по отдельному заказу!),
• соединительные кабели,
• руководство по эксплуатации.

Примечания: - В зависимости от решаемых задач число используемых датчиков может быть от 1 до 32 штук. - При использовании системы для контроля изоляции силовых трансформаторов с решением задачи определения места положения дефекта по глубине используется специальное устройство установки четырех акустических датчиков (антенна).


Принцип действия системы   Принцип действия системы СТЭЛЛ-301А основан на регистрации сигналов частичных разрядов, сопровождающих дефекты изоляции оборудования высокого напряжения. Частичные разряды регистрируются акустическими датчиками, устанавливаемыми на контролируемом оборудовании.   Электрические сигналы с акустических датчиков анализируются в устройстве сбора и обработки информации по программе, установленной в переносном компьютере. На экране компьютера отображается временная и спектральная формы сигналов с акустических датчиков (параллельно по четырем каналам), с указанием всех основных параметров сигналов и их спектров.


На рисунке приведен пример сигналов частичных разрядов с акустических датчиков, установленных на концевой муфте кабеля 110 кВ с полиэтиленовой изоляцией - (Луч 1, красный) и на участке этого кабеля - (Луч 2, зеленый). Запись сделана за время около 30 дней до пробоя этой муфты.


На рисунке показана форма сигнала на концевой муфте другого типа (Луч 1, красный - на опорной муфте, Луч 2, зеленый - на "хвостовике"). По результатам диагностики муфта была заменена.


На рисунке представлен спектр сигнала частичного разряда.

По отображаемым сигналам и их параметрам можно сделать вывод о наличии сигналов частичных разрядов, степени их опасности, и выдать соответствующие рекомендации, например: о возможности эксплуатации при периодическом контроле изоляции, необходимости проведения ремонта или срочного отключения.

Преимущества системы   В отличие от систем измерения частичных разрядов электрическими методами данная акустическая система свободна от влияния индустриальных и естественных электромагнитных полей, часто затрудняющих проведение регистрации частичных разрядов в процессе эксплуатации оборудования.   Кроме того, в отличие от систем контроля электрическими методами система позволяет проводить локализацию места положения дефекта изоляции.   Акустические помехи звукового диапазона устраняются использованием акустических датчиков, работающих в диапазоне ультразвуковых частот - порядка 100 кГц.   Особенным преимуществом системы является возможность устранения влияния помех за счет использования заложенных в систему алгоритмов анализа спектра.   Зарегистрированные сигналы от частичных разрядов сохраняются в памяти компьютера, что позволяет, при необходимости, выявлять тенденцию развития дефекта изоляции во времени.

Способ применения   Применение системы в большинстве случаев достаточно простое. Оно заключается в установке акустического датчика на заземленную часть оборудования высокого напряжения, подключении к датчику устройства сбора и обработки информации и переносного компьютера, включении программы обработки и анализа формы сигнала (а при необходимости и спектра) на экране компьютера.   В отдельных случаях (например при контроле вводов силовых трансформаторов) установка датчиков и вывод от них кабелей должна проводиться при отключении оборудования. А контроль частичных разрядов осуществляется при последующем включении.   Для определения места положения дефекта изоляции силового трансформатора целесообразно осуществлять последовательную установку датчика с магнитным креплением по поверхности трансформатора. Этим определяются точки с максимальным акустическим сигналом.   По алгоритмам анализа спектра сигналы частичных разрядов отделяются от помех, вызванных магнитопроводом в ультразвуковом диапазоне частот (в звуковой области сигналы не воспринимаются используемыми акустическими датчиками).   В ряде случаев возможно определение места положения дефекта и по глубине. Для этого используется специальное устройство установки четырех датчиков (антенна), которое размещается на баке трансформатора в точках максимального акустического сигнала, и запускается специальная программа автоматического вычисления координат расположения дефекта изоляции.


Примеры практического использования   Образцы системы СТЭЛЛ-301А используются в течение ряда лет в МОСЭНЕРГО (г. Москва, РОССИЯ) при контроле изоляции силовых трансформаторов класса напряжения 110-500 кВ, элементов КРУЭ, концевых муфт кабелей с полиэтиленовой изоляцией 110 кВ и др.   Применение данных систем позволило обнаружить целый ряд дефектов изоляции концевых муфт, элементов КРУЭ, силовых трансформаторов на предприятиях МОСЭНЕРГО, предотвратив тем самым возможность появления аварийных ситуаций.
Производство Россия