Метод и автоматизированный комплекс контроля технического состояния бумажно-пропитанной изоляции кабельных линий по характеристикам частичных разрядов

• Автор: Кубарев, Артем Юрьевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 184 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ИСТОРИЯ НАБЛЮДЕНИЙ И ПРИРОДА ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЧАСТИЧНЫХ РАЗРЯДОВ
1.1. Частичные разряды при эксплуатации электрооборудования среднего и высокого напряжения
1.2. Физические процессы в электрической изоляции, при образовании частичных разрядов
1.2.1. Структура технической изоляции высоковольтного оборудования и условия образования локальной повышенной напряжённости электрического поля
1.2.2. Физические процессы в изоляции под действием электрического поля
1.2.3. Механизмы образования частичных разрядов
1.3. Регистрация и измерение частичных разрядов
1.3.1. Порядок и нормы испытаний
1.3.2. Характеристики частичных разрядов, используемые при диагностике
1.3.3. Схемы регистрации частичных разрядов
1.3.4. Общий порядок измерения характеристик частичных разрядов
1.3.5. Калибровка системы измерения ЧР
1.3.6. Определение вида и уровня помех
1.4. Современное состояние диагностики высоковольтных кабельных
линий по методу частичных разрядов
1.4.1. Измерение частичных разрядов в режиме мониторинга
Выводы
2. МОДЕЛИРОВАРІИЕ ДЕФЕКТОВ В БУМАЖНО-ПРОПИТАННОЙ ИЗОЛЯЦИИ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ 6 - 10 кВ
2.1. Бумажно-пропитанная изоляция

2.2. Моделирование и расчёт с помощью метода конечных элементов
2.2.1. Моделирование единичных дефектов в бумажно-масляной изоляции
2.2.2. Трёхмерная модель плоского конденсатора
2.3. Визуализация электрических полей в кабельных линиях при
различных конфигурациях эксперимента
Выводы
3. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ КОМПЛЕКС КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ИЗОЛЯЦИИ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ ПО ХАРАКТЕРИСТИКАМ ЧАСТИЧНЫХ РАЗРЯДОВ
3.1. Разряд во включении на примере модели многослойной изоляции
3.2. Лабораторная установка для измерения характеристик частичных разрядов при постоянном напряжении
3.2.1. Многоканальный регистратор самописец ЕСгарй
3.2.2. Параметры аналого-цифрового преобразователя (АЦП)
3.3. Тестирование лабораторной установки, линий связи и измерительной
системы с использованием характеристик импульсов Тричела
3.3.1. Тестирование на постоянном напряжении
3.3.2. Тестирование измерительной системы на переменном напряжении
3.3.3. Описание программного комплекса
3.4. Метод тестирования и градуировки измерительной системы, с
помощью тестового генератора работающего в режиме импульсов Тричела..99 Выводы
4. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФЕКТНЫХ ЗОН В ИЗОЛЯЦИИ ТРЁХЖИЛЬНЫХ ТРЁХФАЗНЫХ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ НА ОСНОВАНИИ КОНФИГУРАЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ И ХАРАКТЕРИСТИК ЧАСТИЧНЫХ РАЗРЯДОВ
4.1. Описание методики

4.2. Определение параметров импульсов частичных разрядов в бумажномасляной изоляции
4.3. Обработка данных контроля изоляции образцов кабеля при переменном испытательном напряжении промышленной частоты 50 Гц
4.4. Анализ схем регистрации частичных разрядов
4.5. Способы выделения сигналов от частичных разрядов из шумового фона
4.5.1. Функция Вейерштрасса-Мандельброта
4.5.2. Метод накопления для частичных разрядов
4.5.3. Новый класс преобразований случайных функций при анализе частичных разрядов
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

(7п __ паразитная емкость высоковольтных соединений относительно
земли, а—-б — Г-образные схемы при включении устройства УП (а - в цепь заземления объекта ОИ; б — в цепь заземления конденсатора Сс), 1-5 узлы соединения [5].
При Сои « Сс » Сп влияние емкости Сп на чувствительность схемы регистрации а) незначительно. При Сп ~ Сои или Сои < Сл влияние емкости Сп на чувствительность схемы регистрации б) может быть существенным. Это обстоятельство учитывается при выборе схемы регистрации ЧР во время
испытания ОИ малой емкости.
На результаты измерения сигналов ЧР влияют внутренние и внешние помехи [29]. К внутренним относятся помехи от высоковольтных соединений, в том числе коронные разряды, и помехи от элементов системы измерения ЧР [29]. К внешним относятся помехи от питающих источников, в том числе и цепей питания, и электромагнитные высокочастотные помехи [4].
Для устранения помех от высоковольтных соединений в виде коронных разрядов применяются специальные конструкции, исключающие острые кромки и обеспечивающие минимально возможную напряженность поля на самих соединениях и на металлических частях испытательной установки, расположенных вблизи от высоковольтных соединений [12, 13, 30]. Помехи от элементов системы измерения требуют либо совершенствования конструкции блоков и узлов и корректных соединений измерительных кабелей и приборов, исключающих образование паразитных контуров, либо применения надежного экранирования. Важным моментом исключения или снижения помех является правильный выбор точки или узла схемы для заземления. Анализ полной схемы регистрации ЧР позволяет определить минимальное (или единственное) число заземления с целью исключения паразитных контуров [5].
Для устранения или снижения уровня помех от питающих источников и цепей питания применяются полосовые фильтры 50 Гц (в случае использования напряжения промышленной частоты), а для источников при испытании приложенным напряжением используются защитные сопротивления Дз от 10 до