ADM-9 система контроля изоляции высоковольтного оборудования по частичным разрядам при помощи акустических датчиков

Система мониторинга ADM-9 (Acoustic Diagnostic Monitor) предназначена для оперативного контроля технического состояния и поиска дефектов изоляции высоковольтного оборудования под рабочим напряжением. В системе ADM-9 диагностика осуществляется на основе метода регистрации и анализа частичных разрядов, который имеет максимально высокую чувствительность при поиске дефектов в изоляции любого типа.

Акустические датчики системы ADM-9 устанавливаются непосредственно на поверхности контролируемого оборудования, максимально близко к контролируемой зоне изоляции. Обычно, это заземленные или изолированные поверхности, корпуса оборудования, на которых отсутствует высокий потенциал. При установке акустических датчиков применяются специальные средства, улучшающие акустический контакт с контролируемым объектом.

При помощи системы мониторинга марки ADM-9 можно контролировать:

• Состояние изоляции концевых и соединительных муфт высоковольтных кабельных линий;
• Состояние изоляции КРУЭ и КРУ различных модификаций;
• Состояние изоляции высоковольтного маслонаполненного оборудования – силовых и измерительных трансформаторов, выключателей и другое.

При помощи системы мониторинга марки ADM-9 эффективно решаются наиболее важные проблемы диагностики состояния оборудования, непосредственно влияющие на эксплуатацию высоковольтного оборудования:

• При помощи одного измерительного прибора марки ADM-9 может производиться контроль активности частичных разрядов в восьми различных точках оборудования, удаленных друг от друга на расстояние до 30 метров;
• Благодаря наличию функции синхронной регистрации сигналов по нескольким измерительным каналам, в приборе ADM-9 проводится локация места возникновения частичных разрядов внутри баков высоковольтного оборудования;
• На основании анализа полученной информации системой вырабатываются оперативные диагностические решения, и даются рекомендации о возможности дальнейшей эксплуатации оборудования.

Акустические датчики системы ADM-9 могут быть эффективно применены для контроля технического состояния концевых, а при необходимости и наличии технической возможности (наличии сетевого питания в этой зоне), и промежуточных соединительных муфт высоковольтных кабельных линий. Зона чувствительности акустических датчиков обычно не превышает ± 1 метр из-за интенсивного затухания акустических сигналов по длине кабеля, поэтому для контроля состояния изоляции самого кабеля такие датчики не применяются.

Акустические датчики системы ADM-9 монтируются непосредственно на корпусе контролируемой муфты или, если сама муфта конструктивно недоступна, на разделанной части кабеля рядом с муфтой, максимально близко к ней. При установке датчика должен обеспечивается надежный акустический контакт между датчиком и корпусом муфты.

Зарегистрированные акустические импульсы от частичных разрядов обрабатываются и анализируются в приборе ADM-9, на выходе которого по каждому каналу формируется сигнал, пропорциональный интенсивности частичных разрядов «PDI», учитывающей количество и амплитуду зарегистрированных импульсов частичных разрядов. Полученная информация и диагностические заключения о состоянии изоляции оперативно передаются в систему АСУ-ТП более высокого уровня.

Наиболее эффективным средством регистрации частичных разрядов в изоляции КРУЭ является использование систем мониторинга с датчиками, работающими в СВЧ (UHF) диапазоне частот. В качестве таких СВЧ датчиков, в идеальном случае, используются электромагнитные антенны, установленные внутри КРУЭ на заводе-изготовителе.

В условиях эксплуатации можно использовать электромагнитные датчики, устанавливаемые снаружи радиопрозрачных поддерживающих изоляторов, расположенных между объемами КРУЭ. Однако в некоторых типах КРУЭ нет возможности установить и такие внешние электромагнитные антенны, так как в них установлены металлические кольца.

При отсутствии встроенных электромагнитных антенн и при невозможности смонтировать внешние электромагнитные антенны единственным способом регистрации частичных разрядов является использование внешних акустических датчиков.

Акустические датчики устанавливаются в зонах, где наиболее вероятно возникновение различных дефектов в изоляции, появление свободных частиц, развитие науглероженных треков. Контролируемая акустическими датчиками зона в КРУЭ обычно не превышает 2 – 3 метров, так как импульсы ЧР в газовой среде быстро затухают, поэтому датчиков требуется достаточно много.

Достоинством применения приборов марки ADM-9 для мониторинга КРУЭ является то, что их использование позволяет при помощи акустических датчиков контролировать техническое состояние концевых муфт кабельных линий, подключенных к ячейкам.

При организации мониторинга КРУ средних классов напряжений акустические датчики устанавливаются внутри каждой ячейки на концевой муфте подключенного кабеля или же в виде свободного акустического микрофона в ячейке.

Система ADM-9 применяется для регистрации и анализа частичных разрядов внутри баков маслонаполненного высоковольтного оборудования – силовых и измерительных трансформаторов, выключателей и т. д.

Благодаря хорошей акустической проводимости масла внутри бака в зону чувствительности одного акустического датчика входит достаточно большой внутренний объем изоляции. Это возможно, если на пути движения импульсов к датчику нет экранирующих элементов конструкции трансформатора.

Места для эффективной установки акустических датчиков на поверхности баков маслонаполненного высоковольтного оборудования, предназначенных для мониторинга частичных разрядов, обычно выбираются исходя из двух основных условий:

• Максимальная приближенность датчиков к зонам изоляции внутри бака, в которых возможно возникновение дефектов, сопровождающихся частичными разрядами.
• Возможность поиска мест возникновения дефектов в изоляции внутри бака при помощи стандартных триангуляционных методов. Весь локационный расчет строится на определении разницы времени прихода импульса от каждого частичного разряда к нескольким акустическим датчикам. Чем ближе датчик к зоне дефекта, тем раньше он зарегистрирует импульс частичного разряда.

Для реализации функции пространственной локации мест возникновения ЧР внутри бака сигналы с акустических датчиков в приборе «ADM-9» регистрируются синхронно, что дает возможность определить разницу во времени прихода акустических сигналов и на основании этого по известным формулам рассчитать координаты места возникновения дефекта внутри бака трансформатора.

Интерфейсы связи, реализованные в системе мониторинга марки ADM-9:

• Гальванически изолированный интерфейс RS-485;
• Сетевой интерфейс Ethernet для включения регистрирующего прибора в локальную вычислительную сеть по оптической линии и передачи информации к компьютеру с программным обеспечением «iNVA»;
• Интерфейс USB для передачи зарегистрированных данных в переносной компьютер.