Phần 1: Giới thiệu & Những thách thức cốt lõi của tiếng ồn trạm biến áp
Giới thiệu
Trong các trạm biến áp cao-điện áp cao, hiện tượng phóng điện một phần (PD) được mọi người công nhận là dấu hiệu chính cho thấy sự suy giảm cách điện tiềm ẩn trong Thiết bị đóng cắt cách điện bằng khí (GIS) và máy biến áp điện-ngâm dầu. TheoCIGRE TB 654hướng dẫn, việc phát hiện sớm những sai sót cách điện yếu này là con đường khả thi duy nhất để ngăn ngừa sự cố điện môi thảm khốc và sự cố lưới điện.
Tuy nhiên, các kỹ sư bảo trì tiện ích phải đối mặt với một trở ngại nghiêm trọng trong quá trình thử nghiệm tại hiện trường: sự hiện diện quá lớn của nhiễu điện từ bên ngoài (EMI) và nhiễu tần số vô tuyến (RFI).
Nút thắt nhiễu tần số thấp{0}}
Các phương pháp phát hiện phóng điện cục bộ truyền thống gặp khó khăn trong môi trường trực tiếp do nhiễu tần số thấp{0}}xung quanh và các hạn chế của ăng-ten đa hướng làm chôn vùi các xung yếu bên trong.
Phần 2: Nguyên lý kỹ thuật của khoang chứa-Ăng-ten có khe cắm phía sau
Sức mạnh của bức xạ đơn hướng
Ăng-ten vá đa hướng thông thường rất dễ bị ảnh hưởng bởi nhiễu trạm biến áp vì chúng thu tín hiệu từ mọi góc độ, bao gồm cả không khí xung quanh. cácKhoang MOEORW-Cảm biến UHF có khe cắm phía saukhắc phục hoàn toàn hạn chế này thông qua thiết kế cơ khí chuyên dụng.
Bằng cách đặt một buồng kim loại cộng hưởng chính xác-khoang-ngay phía sau bộ cộng hưởngcửa sổ khe, cảm biến sẽ tạo ra một lá chắn vật lý mạnh mẽ. Cấu hình này chặn tất cả các sóng điện từ đến từ phía sau và phía bên, phản xạ chúng về phía trước để tạo ra dạng bức xạ có tính đơn hướng cao.
Đạt được tỷ lệ mặt trước-trên-mặt sau cao
Ưu điểm chính của thiết kế này là cảm biến đạt đượcTỷ lệ mặt trước-đến-mặt sau (F/B) Lớn hơn hoặc bằng 15dB.
Thiết kế cấu trúc này ngăn chặn hiệu quả tiếng ồn hào quang xung quanh và cách ly RFI bên ngoài ở chế độ cài đặt điện áp cao.
Phần 3: Xả-Cấu hình nhúng trên tường và gắn trên tường để đảm bảo tính toàn vẹn tín hiệu tối đa
Khắc phục sự suy giảm của tường kim loại
Một thách thức lớn trong việc giám sát phóng điện cục bộ UHF là sóng điện từ bên trong thiết bị điện áp cao -sơ cấp không thể xuyên qua vỏ kim loại rắn của đường ống GIS hoặc bể biến áp. Các nghiên cứu cho thấy cường độ tín hiệu giảm đáng kể khi cố gắng đi qua các bức tường dẫn điện nặng.
Để khắc phục điều này, cácCảm biến MOEORWcung cấp hai cấu hình cơ học riêng biệt giúp đưa phần tử ăng-ten đến gần nguồn PD bên trong, đảm bảo khả năng ghép tín hiệu không bị suy hao.
1. Xóa cấu hình được gắn-
Trong thiết lập này, mặt cảm biến được lắp đặt hoàn toàn ngang bằng với bề mặt bên ngoài của mặt bích cách điện miếng đệm GIS hiện có hoặc cửa sổ điện môi chuyên dụng. Cách tiếp cận không xâm phạm-này lý tưởng chodự án trang bị thêmnơi khoảng trống không gian bên ngoài thiết bị bị hạn chế. Nó cho phép các cơ sở tiện ích nâng cấp tài sản của họ mà không cần sửa đổi cấu trúc nào đối với các phòng hơi ngạt chính.
2. Cấu hình nhúng trên tường bể
Để giám sát trực tuyến sâu, liên tục-đặc biệt là trong các máy biến áp điện-ngầm trong dầu nặng-cảm biến được gắn cố định trực tiếp vào thành thùng chứa thiết bị hoặc nắp cửa kiểm tra, với khoang cộng hưởng kéo dài vào bên trong. Điều này đặt phần tử khe trực tiếp vào môi trường truyền điện môi (chẳng hạn như khí SF6 hoặc dầu biến áp). Bằng cách giảm thiểu khoảng cách vật lý tới các sự cố bên trong như điện thế nổi hoặc sự cố cách điện cuộn dây, nó đảm bảo thu được tối đaxung phóng điện giai đoạn đầu-có cường độ thấp-.
Phần 4: Tối đa hóa việc truyền tải điện năng với mức tăng cao, VSWR thấp và nội địa hóa nguồn
Tầm quan trọng của mức tăng cao và kiểm soát VSWR
Khi-các xung phóng điện cục bộ ở giai đoạn đầu xảy ra bên trong thanh cái hoặc bể biến áp GIS, năng lượng tần số siêu cao- bức xạ cực kỳ yếu, thường giảm xuống mức picoculông (pC) hoặc milivolt. Để thu được những tín hiệu yếu này một cách đáng tin cậy, ăng-ten phải có độ nhạy thô cao.
cácCảm biến MOEORWđược điều chỉnh để đạt được mộtMức tăng cao lớn hơn hoặc bằng 6dBitrên toàn bộ phạm vi hoạt động của nó. Điều này cung cấp đầu ra điện áp cao hơn từ 2dB đến 4dB so với các ăng-ten có khe cắm không được hỗ trợ hoặc các thiết kế lưỡng cực đơn giản, cho phép nó trích xuất các xung yếu xuống mức tối đa.Ngưỡng độ nhạy -60dBm.
Để đảm bảo rằng năng lượng thu được này thực sự đến được phần cứng chẩn đoán mà không bị mất mát, cảm biến sẽ duy trì mộtTỷ lệ sóng đứng điện áp thấp (VSWR Nhỏ hơn hoặc bằng 2,0). VSWR thấp đảm bảo kết hợp trở kháng tối ưu với tiêu chuẩnĐường dẫn đầu ra 50-ohm (đầu nối SMA hoặc N-Type), loại bỏ tổn thất phản xạ tín hiệu và duy trì tính toàn vẹn của sóng thô cho các bộ số hóa xuôi dòng tốc độ cao.
Trao quyền cho bản địa hóa nguồn PD chính xác (TDOA)
Bởi vì cấu trúc khe cắm được hỗ trợ bằng khoang cung cấp búp sóng chính có hướng-được xác định rõ ràng và tâm pha có độ ổn định cao trên toàn bộ băng tần 300 MHz–1500 MHz nên nó đóng vai trò như một công cụ lý tưởng choThời gian--đến (TDOA)Phân tích.
Khi nhiều cảm biến MOEORW được triển khai một cách chiến lược ở các khoảng thời gian khác nhau dọc theo thanh cái GIS hoặc xung quanh bể biến áp, chúng sẽ thu được mặt sóng điện từ đang lan truyền với độ nhất quán pha hoàn hảo. Bằng cách tính toán chênh lệch độ trễ-thời gian micro giây và so sánh biên độ tín hiệu giữa các cảm biến định hướng này, phần mềm giám sát trực tuyến của bạn có thể chạy chính xácThuật toán tam giác không gian 3D. Điều này cho phép các kỹ sư tiện ích xác định chính xác tọa độ lỗi bên trong, chuyển từ phát hiện cảnh báo mù sang bảo trì chính xác-dựa trên tình trạng.
Phần 5: Đảm bảo chất lượng theo tiêu chuẩn CIGRE/IEC và kết luận
Tuân thủ tiêu chuẩn và trạm biến áp-Xác minh độ tin cậy cấp độ
Trong ngành tiện ích, phần cứng phóng điện một phần phải đáp ứng tuân thủ quy định nghiêm ngặt trước khi triển khai. Thiết kế và hiệu suất củaCảm biến MOEORWđược xác minh đầy đủ theo quy địnhCIGRE TB 654 (Hướng dẫn ứng dụng phát hiện UHF PD cho GIS)VàDL/T 846.6tiêu chuẩn thử nghiệm quốc tế/công nghiệp.
Để thu hẹp khoảng cách giữa các thông số kỹ thuật trong phòng thí nghiệm và thực tế khắc nghiệt của việc vận hành các trạm biến áp, mỗi lô sản xuất đều phải trải qua quá trình xác minh độ tin cậy rộng rãi:
Kiểm tra phân tích mạng vectơ (VNA): 100% cảm biến riêng lẻ được kiểm tra quét-trên phổ tần 300 MHz–1500 MHz để cung cấp các biểu đồ phù hợp-có thể theo dõi và tuần tự hóa của VSWR và mức tăng.
Bảo vệ nhiệt và môi trường nghiêm trọng: Các thiết bị phải trải qua thử nghiệm chu kỳ nhiệt trong 48 giờ (-40 độ đến +85 độ) và vượt qua thử nghiệm ăn mòn phun muối trung tính (NSS) lớn hơn hoặc bằng 168 giờ, được bọc trong lớp vỏ kim loại kín IP67/IP68 chắc chắn.
Kết luận & Tích hợp khoang-Cảm biến UHF được hỗ trợ vào mạng của bạn
Việc chuyển đổi sang lưới điện thông minh đòi hỏi phần cứng cảm biến có thể tách các xung suy giảm cách điện thực sự khỏi nền điện từ hỗn loạn của các trạm biến áp hiện đại. Bằng cách sử dụng mộtKhoang-Cảm biến PD UHF có khe cắm phía sau, các tiện ích có thể cắt giảm tới 90% quầng không khí bên ngoài và RFI xung quanh ở cấp độ phần cứng, tạo ra đường cơ sở mạnh mẽ cho phần mềm chẩn đoán.
Đối với các nhà tích hợp hệ thống tự động hóa trạm biến áp và các OEM điện muốn tích hợp cửa sổ ghép tín hiệu{{0} hiệu quả cao, việc chọn ăng-ten UHF định hướng tùy chỉnh với tỷ lệ F/B đã được chứng minh là lựa chọn kỹ thuật đáng tin cậy nhất.
Sẵn sàng để tối ưu hóa hệ thống giám sát PD của bạn?
Đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi cung cấp dịch vụ may đo phần cứng được cá nhân hóa 100%, cấu hình lỗ lắp tùy chỉnh và điều chỉnh độ sâu khoang để phù hợp với mặt bích thiết bị độc quyền của bạn.
👉 [Bấm vào đây để truy cập trang sản phẩm cảm biến UHF PD của chúng tôi]để xem lại bảng dữ liệu đầy đủ, bản vẽ cơ khí hoặc yêu cầu báo giá kỹ thuật từ nhóm kỹ thuật bán hàng của chúng tôi trong vòng 12 giờ!
