PMDT PDetector Bộ phát hiện phóng điện cục bộ Hướng dẫn sử dụng sản phẩm V4 0 1 0 Power Monitoring and Diagnostic Technology Ltd POWER MONITORING AND DIAGNOSTIC TECHNOLOGY LTD Bảo lưu mọi quyền Bản quyền © 2015 Phiên bản số V4 0 1 0 Ngày sửa đổi 07072015 Tất cả các thông tin trong tài liệu này được bảo vệ bởi luật bản quyền Nếu không có sự cho phép của Power Monitoring and Diagnostic Technology Ltd , Bất cứ tổ chức hay cá nhân nào đều bị cấm sao chép, in và trích dẫn bất kỳ phần nào của tài li.
Mô tả
Bộ PDetector được thiết kế để phát hiện hiện tượng phóng điện cục bộ trong thiết bị điện cao áp như GIS, máy biến áp lực, cáp lực và thiết bị đóng cắt Việc không phát hiện tín hiệu phóng điện cục bộ trong quá trình thử nghiệm không có nghĩa là thiết bị hoàn toàn an toàn, vì phóng điện cục bộ có thể xảy ra âm thầm và không liên tục Hư hỏng chất lượng cách điện không chỉ do phóng điện cục bộ gây ra Khi phát hiện hiện tượng phóng điện cục bộ, cần thu thập và trình bày dữ liệu một cách rõ ràng để các cá nhân hoặc tổ chức có trách nhiệm có thể thực hiện các biện pháp ngăn ngừa cần thiết.
Cảnh báo (Các vấn đề an toàn)
Trước khi vận hành PDetector và các phụ tùng đi kèm, người dùng cần đọc kỹ hướng dẫn sử dụng và chú ý đến các thông tin an toàn cần thiết Việc này rất quan trọng để đảm bảo thiết bị hoạt động hiệu quả và an toàn.
Thực hiện theo các quy định an toàn của các công ty điện lực sở tại
Thiết bị và phụ tùng đi kèm chỉ được sử dụng để thử nghiệm các phần có điện áp thấp, vì vậy việc tiếp xúc vật lý với bất kỳ bộ phận nào có điện áp cao là nghiêm cấm.
Khi thực hiện một phép thử nghiệm, phải chắc chắn thiết bị điện được thử nghiệm phải được nối đất an toàn
Việc thử nghiệm bị cấm, khi ở trong nhà hoặc ở ngoài trời, khi đang có giông sét gần với khu vực thử nghiệm
Không tiếp tục vận hành thiết bị khi đã bị hư hỏng
Trong suốt quá trình thử nghiệm, hãy sử dụng đúng loại cáp kết nối, sạc hoặc bộ kết nối
Tất cả các loại cáp cần được bảo quản trong điều kiện sạch sẽ và gọn gàng trong suốt quá trình thử nghiệm, nhằm ngăn ngừa việc chúng bị rối hoặc gây ra nguy cơ vấp ngã.
Trước khi sử dụng thiết bị, cần thực hiện kiểm tra để đảm bảo tất cả các chức năng hoạt động bình thường và khả năng lưu trữ dữ liệu thử nghiệm một cách hiệu quả.
Khi không thử nghiệm, thiết bị phải tắt nguồn
Trong quá trình thử nghiệm, cần đảm bảo không gây hư hỏng cho thiết bị về mặt vật lý, điện hoặc cơ khí Tránh các hành động như làm nóng, tăng điện áp, rung lắc và di chuyển thiết bị để bảo vệ tính toàn vẹn của nó.
Không sử dụng thiết bị và phụ tùng đi kèm trong môi trường mà gần khu vực có các loại hóa chất dễ kích nổ hoặc dễ bay hơi
Chỉ sử dụng bộ sạc phù hợp cho thiết bị này
Nếu thiết bị lỗi và cần được sửa chữa, hãy gửi lại nhà sản xuất, PMDT, hoặc đại lý ủy quyền sở tại để sửa chữa
2 Sự phóng điện cục bộ
2.1 Sự phóng điện cục bộ
Phóng điện cục bộ là hiện tượng phóng điện xảy ra mà không cần hoàn toàn kết nối các điện cực, dẫn đến sự tích tụ hiệu ứng làm giảm tính chất cách điện của điện môi và mở rộng các khuyết tật Hậu quả là có thể gây ra sự cố hoặc hư hỏng cách điện, và nhiều tổn hại cơ học cũng có thể dẫn đến phóng điện cục bộ Hiện tượng này gây hại nghiêm trọng cho cách điện của thiết bị điện, chủ yếu qua nhiệt từ phóng điện, tác động của các hạt điện tích, verdigris, phản ứng hóa học và tia bức xạ Thiệt hại đối với cách điện phát triển từ từ và bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, tạo thành mối nguy hiểm cho các thiết bị điện cao áp đang hoạt động Phóng điện cục bộ có nhiều kiểu loại khác nhau.
Corona là hiện tượng phóng điện xảy ra xung quanh dây dẫn điện áp cao, thường tại các điểm tập trung điện cao như mép nhọn hoặc máy biến áp Hiện tượng này gây ion hóa không khí xung quanh, đặc biệt ở đầu cáp cao áp khi tiếp xúc với không khí Tần suất phóng điện corona khá cao do điện trường không đồng đều, tạo ra kiểu phóng điện tự duy trì độc đáo Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến điện áp ban đầu của corona, bao gồm hình dáng bản cực, điện áp, mật độ khí, khoảng cách giữa các cực, độ ẩm và vận tốc gió.
Surface tracking là hiện tượng phóng điện xảy ra trên bề mặt vật liệu cách điện, thường xuất hiện ở đầu cáp lực và sứ xuyên Khi cường độ điện trường trong điện môi thấp hơn điện trường tại mép khoảng hở điện cực, hiện tượng này sẽ xảy ra với điện áp đánh thủng thấp Các yếu tố như dạng sóng điện áp, phân bố điện trường, đặc tính không khí, trạng thái bề mặt vật liệu và điều kiện môi trường đều ảnh hưởng đến hoạt động của surface tracking Hiện tượng này có thể biến mất tạm thời, đặc biệt trong điều kiện khí hậu khô nóng, nhưng sẽ ngày càng xấu đi theo thời gian.
Void là một dạng phóng điện thường xuất hiện bên trong chất điện môi rắn, do các khuyết tật và vấn đề trong quá trình sản xuất, xử lý và lắp đặt vật liệu cách điện Những khuyết tật này có thể bao gồm sự hiện diện của không khí hoặc tạp chất như bụi, mạt sắt và chất bôi trơn, dẫn đến sự hình thành bọt khí trong vật liệu Khi cách điện chịu tác động của điện áp cao, hiện tượng đánh thủng cục bộ có thể xảy ra do các khuyết tật bên trong Đặc tính của điện môi, kích thước và hình dạng của khoảng rỗng, cũng như loại khí bên trong đều ảnh hưởng đến điều kiện xảy ra phóng điện khoảng rỗng.
Phóng điện bản cực nổi là hiện tượng xảy ra do lỗi thiết kế trong các bộ phận mang dòng điện của thiết bị điện cao áp, dẫn đến liên kết kém và tạo ra nhiệt, gây hư hỏng Hiện tượng này xảy ra khi phóng điện từ một bản cực có điện áp cao đến một bản cực có điện áp thấp hơn, thường xảy ra trong phạm vi điện trường nhưng ở điện áp thấp Khi phóng điện bản cực nổi diễn ra, cường độ điện trường tăng cường, gây thiệt hại cho vật liệu cách điện xung quanh Hiện tượng này thường xảy ra giữa các bản cực kim loại có điện áp cao và thấp trong các thiết bị điện.
2.2 Dạng năng lượng trong phóng điện cục bộ
Phóng điện cục bộ là hiện tượng phóng điện xung, gây ra sự dịch chuyển điện tích và tổn thất năng lượng, đồng thời sinh ra bức xạ điện từ, siêu âm, ánh sáng, nhiệt, và các sản phẩm phụ như bột màu trắng, khí Nitric Oxide, khí ozone, và đồng xanh Các hiện tượng này có thể dẫn đến ăn mòn và biến đổi các bộ phận xung quanh Để thử nghiệm phóng điện cục bộ, các phương pháp cơ bản bao gồm đo lường điện (TEV, UHF, HFCT), đo lường âm thanh, kiểm tra bằng mắt, và các phương pháp phát hiện cơ khí, trong đó đo lường điện và âm thanh được áp dụng phổ biến hơn.
Danh sách chi tiết các hiện tượng phóng điện cục bộ phát ra:
Phát điện (cảm biến TEV,UHF, HFCT)
Ánh sáng (trong một số điều kiện, tia lửa phóng điện của thể thấy qua cửa sổ quan sát và lỗ hổng)
Nhiệt độ trong thiết bị đóng cắt hồng ngại do cấu trúc kín hoàn toàn, dẫn đến việc thử nghiệm bị giới hạn trong tầm nhìn Nhiều thành phần bên trong không thể truy cập để kiểm tra trực tiếp.
Âm thanh (cảm biến siêu âm)
Các loại khí như ozone và oxít nitrous có thể được ngửi thấy trong các thử nghiệm, tuy nhiên việc áp dụng thực tế không lý tưởng do tiếng ồn điện lớn hơn tín hiệu phóng điện cục bộ (PD) Điều này khiến việc phân biệt giữa tín hiệu thật và tiếng ồn trở nên khó khăn Do đó, loại trừ ảnh hưởng của tiếng ồn là phương pháp hiệu quả nhất để cải thiện kết quả của thiết bị phát hiện phóng điện cục bộ.
2.3 Công nghệ phát hiện phóng điện cục bộ
2.3.1 Phương pháp TEV (Transient Earth Voltage)
Khi hiện tượng phóng điện cục bộ xảy ra trong thiết bị đóng cắt, các hạt điện tích di chuyển nhanh chóng về phía nối đất không có điện tích, tạo ra sóng mang dòng điện tần số cao Sóng này lan tỏa với tốc độ ánh sáng, chủ yếu tập trung ở bề mặt bên trong tủ kim loại do hiệu ứng bề mặt, mà không xâm nhập vào bên trong Khi sóng va chạm với phần kim loại gián đoạn, chúng chuyển từ bề mặt bên trong ra bên ngoài tủ kim loại và phát ra điện áp đất thoáng qua Dải điện áp của TEV thường từ vài mili vôn đến vài vôn và tồn tại trong thời gian ngắn, khoảng vài nano giây Để phát hiện hoạt động phóng điện cục bộ, có thể lắp đặt bộ cảm biến trên bề mặt thiết bị đóng cắt.
