RU2368914C1 - Method for control of high-voltage equipment elements technical condition - Google Patents

Method for control of high-voltage equipment elements technical condition Download PDF

Info

Publication number
RU2368914C1
RU2368914C1 RU2008109371/28A RU2008109371A RU2368914C1 RU 2368914 C1 RU2368914 C1 RU 2368914C1 RU 2008109371/28 A RU2008109371/28 A RU 2008109371/28A RU 2008109371 A RU2008109371 A RU 2008109371A RU 2368914 C1 RU2368914 C1 RU 2368914C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spectra
voltage equipment
spectrum
electromagnetic radiation
technical condition
Prior art date
Application number
RU2008109371/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Владимирович Киншт (RU)
Николай Владимирович Киншт
Наталья Николаевна Петрунько (RU)
Наталья Николаевна Петрунько
Николай Витальевич Силин (RU)
Николай Витальевич Силин
Original Assignee
Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской Академии наук (ИАПУ ДВО РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской Академии наук (ИАПУ ДВО РАН) filed Critical Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской Академии наук (ИАПУ ДВО РАН)
Priority to RU2008109371/28A priority Critical patent/RU2368914C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2368914C1 publication Critical patent/RU2368914C1/en

Links

Landscapes

  • Testing Relating To Insulation (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: invention is related to methods for remote control of technical condition of electric power (EP) energised equipment. Previous experimental studies of EMI are carried out to estimate value of time interval T, at which EMI spectrum with certain accuracy may be treated as stationary accidental process. Further during interval of time, not less than T, they fix and quantitatively assess parametres of EL internal EMI spectra. From registered EMI they separate spectra of electromagnet radiation generated by partial discharges in internal insulation, including frequency ranges with stably repeated signals with amplitude of spectral lines of at least 20…40 dB. Afterwards numeral analysis of fixed spectra is used to form combination of quantitative criteria. In process of subsequent monitoring comparison with formed criteria makes it possible to estimate condition of high-voltage equipment and/or availability of defects in its separate units. Combination of numeral criteria includes maximum, minimum and average values of signal amplitudes, both at separate frequencies and in a certain range and/or its mean-square deviation, and/or value of spectrum energy, and/or value of spectrum envelope modulation frequency.
EFFECT: higher reliability of high-voltage equipment technical condition detection.
2 cl

Description

Изобретение относится к способам дистанционного контроля состояния наружной, линейной и внутренней изоляции, а также элементов высоковольтного электроэнергетического оборудования (ЭО), таких как силовые трансформаторы, измерительные трансформаторы, реакторы и др., и может быть использовано для создания информационно-измерительных комплексов на базе анализаторов спектра и широкополосных приемников, имеющих возможность подключения к ЭВМ.The invention relates to methods for remote monitoring of the state of external, linear and internal insulation, as well as elements of high-voltage electric power equipment (EO), such as power transformers, measuring transformers, reactors, etc., and can be used to create information-measuring complexes based on analyzers spectrum and broadband receivers having the ability to connect to a computer.

Известен способ контроля состояния высоковольтного оборудования (а.с. СССР № 883907, 1981 г.), включающий использование электронно-оптических дефектоскопов для регистрации оптического излучения от коронных и поверхностных частичных разрядов. Оптический способ используется при разработке и сертификационных испытаниях новых видов высоковольтного оборудования. При вводе оборудования в эксплуатацию оптическими дефектоскопами можно контролировать качество монтажа, выявлять недостатки проектных или конструкторских решений. В эксплуатации оптический способ используют для обнаружения коронирующих дефектов.A known method of monitoring the state of high-voltage equipment (AS USSR No. 883907, 1981), including the use of electron-optical flaw detectors for recording optical radiation from corona and surface partial discharges. The optical method is used in the development and certification testing of new types of high-voltage equipment. When putting the equipment into operation with optical flaw detectors, it is possible to control the quality of installation, to identify deficiencies in design or engineering solutions. In operation, the optical method is used to detect corona defects.

Недостатки способа - позволяет фиксировать только коронные и поверхностные частичные разряды наружной и линейной изоляции, а также элементов конструкций, при этом достоверность и точность сильно зависят от освещенности объекта диагностики, метеоусловий, наличия фоновых засветок и т.п.The disadvantages of the method is that it allows fixing only corona and surface partial discharges of external and linear insulation, as well as structural elements, while the reliability and accuracy strongly depend on the illumination of the diagnostic object, weather conditions, the presence of background light, etc.

Известен способ контроля состояния высоковольтного оборудования (Хренников А.Ю. и др. Электрические станции, 2001, № 8, с.48-52), предусматривающий использование тепловизоров для построения картины распределения температуры. Применение тепловизора позволяет определить состояние контактных соединений оборудования в любой момент времени без его отключения.A known method of monitoring the state of high-voltage equipment (Khrennikov A.Yu. et al. Power plants, 2001, No. 8, p. 48-52), involving the use of thermal imagers to build a picture of the temperature distribution. The use of a thermal imager allows you to determine the state of contact connections of equipment at any time without disconnecting it.

Недостаток способа - не позволяет выявлять дефекты на косвенно перегреваемых поверхностях оборудования.The disadvantage of this method is that it is not possible to detect defects on indirectly overheated surfaces of equipment.

Известен способ контроля состояния высоковольтного оборудования (Вдовико В.П., Овсянников А.Г. Энергетик, 1995, № 10, с.16-18), предусматривающий использование электрических датчиков, которые обычно подключаются к измерительным выводам высоковольтных вводов или к высокочастотным трансформаторам тока, надетым на провода заземления. С помощью электрических датчиков определяются основные характеристики частичных разрядов во внутренней изоляции. Как известно (ГОСТ 20074-83, метод измерения характеристик частичных разрядов), интенсивность частичных разрядов количественно характеризуется: кажущимся зарядом единичного частичного разряда, частотой следования частичных разрядов, средним током частичных разрядов.A known method of monitoring the state of high-voltage equipment (Vdoviko V.P., Ovsyannikov A.G. Energetik, 1995, No. 10, p.16-18), which involves the use of electric sensors, which are usually connected to the measuring leads of high-voltage inputs or to high-frequency current transformers worn on ground wires. Using electric sensors, the main characteristics of partial discharges in the internal insulation are determined. As is known (GOST 20074-83, a method for measuring the characteristics of partial discharges), the intensity of partial discharges is quantitatively characterized by: the apparent charge of a single partial discharge, the repetition rate of partial discharges, and the average current of partial discharges.

Основная трудность при измерении сигналов от частичных разрядов в эксплуатации связана с высоким уровнем помех, создаваемых в основном коронными разрядами на высоковольтной линии. Кроме того, этот метод предполагает остановку оборудования для подключения датчиков.The main difficulty in measuring signals from partial discharges in operation is associated with a high level of interference created mainly by corona discharges on a high-voltage line. In addition, this method involves stopping the equipment for connecting sensors.

Обычно электрические датчики способны дать лишь очень грубую оценку местонахождения источника сигналов частичных разрядов, поэтому для локализации дефекта обычно используют акустические датчики, которые имеют значительно меньшую чувствительность, чем электрические, но не подвержены внешним помехам от силового оборудования подстанции.Usually, electric sensors are able to give only a very rough estimate of the location of the source of partial discharge signals, therefore, acoustic sensors are usually used to localize the defect, which have significantly lower sensitivity than electric ones but are not subject to external interference from the substation's power equipment.

Аналогом заявляемого изобретения является способ контроля состояния высоковольтного оборудования, включающий регистрацию и анализ спектров его собственного электромагнитного излучения (ЭМИ) (Глухов О.А. и др. Методика оценки параметров частичных разрядов в высоковольтной изоляции при относительных измерениях их импульсных электромагнитных полей. Труды 4 межд. симп. по ЭМС, СПб., 2001, с.30-35). Способ предусматривает использование антенн и специально изготовленных регистраторов интенсивности частичных разрядов, которые позволяют контролировать среднюю интенсивность потока (среднее количество возникновения) импульсных сигналов от частичных разрядов во внутренней изоляции от порога обнаружения и представляют собой пиковые детекторы с широкополосным входом. По результатам измерений строят зависимость интенсивности потока частичных разрядов от порога обнаружения и в качестве диагностических параметров используют: крутизну наклона отрезков аппроксимирующих прямых этой зависимости; количество интервалов, необходимых для этой аппроксимации; количественные значения координат точек перегиба.An analogue of the claimed invention is a method for monitoring the state of high-voltage equipment, including recording and analyzing the spectra of its own electromagnetic radiation (EMR) (Glukhov O.A. et al. Methods for estimating the parameters of partial discharges in high-voltage insulation during relative measurements of their pulsed electromagnetic fields. Transactions 4 inter Sympos. on EMC, St. Petersburg, 2001, p.30-35). The method involves the use of antennas and specially made partial discharge intensity recorders, which allow controlling the average flow intensity (average occurrence) of pulse signals from partial discharges in internal isolation from the detection threshold and are peak detectors with a broadband input. Based on the measurement results, the dependence of the intensity of the partial discharge flow on the detection threshold is built and the following diagnostic parameters are used: the slope of the slopes of the approximating straight lines of this dependence; the number of intervals required for this approximation; quantitative values of the coordinates of the inflection points.

Недостаток этого технического решения - недостаточная надежность определения технического состояния высоковольтного оборудования в целом и диагностики дефектов в изоляции и отдельных элементов конструкции.The disadvantage of this technical solution is the insufficient reliability of determining the technical condition of high-voltage equipment as a whole and the diagnosis of defects in insulation and individual structural elements.

Известен патент РФ на изобретение № 2311652 от 10.04.2006 г. (G01R 31/00, 2006.01) «Способ контроля технического состояния электроэнергетического оборудования». Техническое состояние (ТС) ЭО, находящегося под рабочим напряжением, определяют по ЭМИ этого оборудования, причем предполагается, что излучение происходит антеннами, в качестве которых приняты наружные вертикальные части вводов ЭО, изолированные от заземленного металлического корпуса. Оценка ТС производится в следующей последовательности:Known RF patent for the invention No. 2311652 dated 04/10/2006 (G01R 31/00, 2006.01) "Method for monitoring the technical condition of electric power equipment". The technical condition (TS) of the EO, under operating voltage, is determined by the EMP of this equipment, and it is assumed that the radiation occurs with antennas, which are taken as the outer vertical parts of the EO inputs, isolated from a grounded metal case. Vehicle assessment is carried out in the following sequence:

- рассчитывают резонансные частоты излучений антенн;- calculate the resonant frequencies of the radiation of the antennas;

- рассчитывают информативные частотные полосы излучений, ассоциированные со значениями резонансных частот;- calculate informative frequency bands of radiation associated with the values of the resonant frequencies;

- фиксируют в эквивалентных условиях интегральные мощности квазигармонических электромагнитных колебаний в информативных частотных полосах энергетических спектров излучений вертикальной поляризации от однотипного контролируемого и эталонного электроэнергетического оборудования;- fix under equivalent conditions the integrated powers of quasi-harmonic electromagnetic oscillations in the informative frequency bands of the energy spectra of vertical polarized radiation from the same type of controlled and reference electric power equipment;

- заключения о ТС ЭО делают на основании сравнений вышеуказанных интегральных мощностей квазигармонических электромагнитных колебаний в информативных частотных полосах, зафиксированных в эквивалентных условиях у однотипного контролируемого и эталонного электроэнергетического оборудования.- conclusions about TS EO are made on the basis of comparisons of the above integrated powers of quasi-harmonic electromagnetic oscillations in informative frequency bands recorded in equivalent conditions for the same type of controlled and reference electric power equipment.

Указанный способ контроля технического состояния электроэнергетического оборудования является наиболее близким к заявляемому изобретению и принят нами за прототип.The specified method for monitoring the technical condition of electric power equipment is the closest to the claimed invention and is accepted by us as a prototype.

Применение заявленного способа имеет ряд ограничений. Так, имеется недостаток, связанный с ограниченной возможностью его применения, поскольку подразумевается, что излучают ЭМИ исключительно наружные вертикальные части вводов, изолированные от заземленного металлического корпуса контролируемого ЭО. При этом, с одной стороны, например, не учитывается такая особенность конструкции высоковольтных вводов (по крайней мере, ЭО класса напряжений 110 кВ и выше), как проводящие уравнительные прокладки (имеющие цилиндрическую форму и изолированные друг от друга). С другой стороны, не все ЭО присоединяются в схему явно выраженными вводами (например, трансформаторы тока).The application of the claimed method has several limitations. So, there is a drawback associated with the limited possibility of its use, since it is understood that the EMP is emitted exclusively by the external vertical parts of the bushings isolated from the grounded metal case of the controlled EO. At the same time, on the one hand, for example, such a design feature of high-voltage bushings (at least EO of voltage class 110 kV and higher) is not taken into account as conductive equalization gaskets (having a cylindrical shape and isolated from each other). On the other hand, not all EOs are connected to the circuit by explicit inputs (for example, current transformers).

Кроме того, способ не учитывает такой важной особенности реальных спектров излучения ЭМИ, как зависимость их от времени.In addition, the method does not take into account such an important feature of real EMP emission spectra as their dependence on time.

Ввиду отмеченных недостатков известный прототип не обладает достаточными достоверностью и надежностью диагностирования широкого класса ЭО.In view of the noted disadvantages, the known prototype does not have sufficient reliability and reliability of diagnosing a wide class of EO.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, выражается в повышении надежности определения технического состояния высоковольтного оборудования в целом и диагностики дефектов в изоляции и отдельных элементов конструкции.The problem to which the claimed invention is directed is expressed in increasing the reliability of determining the technical condition of high-voltage equipment in general and diagnosing defects in insulation and individual structural elements.

Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в том, что анализ спектров собственных ЭМИ высоковольтного оборудования позволяет получить информацию, по которой определяется интенсивность разрядных процессов, происходящих в изоляции, элементах конструкций высоковольтного оборудования без вмешательства в технологический процесс. Связь между разрядными процессами (источниками электромагнитного излучения) и состоянием оборудования к настоящему времени изучена достаточно хорошо. При этом способ реализуется без отключения рабочего оборудования.The technical result obtained by solving the problem is expressed in the fact that the analysis of the spectra of their own electromagnetic radiation of high-voltage equipment allows us to obtain information that determines the intensity of the discharge processes that occur in isolation, structural elements of high-voltage equipment without interfering with the technological process. The relationship between discharge processes (sources of electromagnetic radiation) and the state of the equipment has been studied quite well by now. Moreover, the method is implemented without shutting down the working equipment.

Для решения поставленной задачи способ контроля состояния высоковольтного оборудования, включающий регистрацию и анализ спектров его собственного электромагнитного излучения, отличается тем, что:To solve this problem, a method for monitoring the state of high-voltage equipment, including recording and analyzing the spectra of its own electromagnetic radiation, is characterized in that:

- вблизи элемента высоковольтного оборудования производятся предварительные экспериментальные исследования ЭМИ для оценки величины интервала времени Т, на котором спектр ЭМИ с достаточной достоверностью можно считать стационарным случайным процессом;- near the element of high-voltage equipment, preliminary experimental studies of EMR are carried out to estimate the value of the time interval T, on which the EMR spectrum with sufficient reliability can be considered a stationary random process;

- в дальнейшем в течение интервала времени, не меньшего Т, фиксируют и количественно оценивают параметры спектров собственных ЭМИ ЭО;- subsequently, over a time interval of at least T, the parameters of the spectra of intrinsic EMR EO are recorded and quantified;

- из зарегистрированных ЭМИ выделяют спектры электромагнитного излучения, генерируемого частичными разрядами во внутренней изоляции, включающие частотные диапазоны со стабильно повторяемыми сигналами с амплитудой спектральных линий не менее 20…40 дБ;- spectra of electromagnetic radiation generated by partial discharges in the internal insulation, which include frequency ranges with stably repeated signals with an amplitude of spectral lines of at least 20 ... 40 dB, are isolated from registered EMPs;

- после чего численным анализом зафиксированных спектров электромагнитного излучения, генерируемого частичными разрядами во внутренней изоляции, формируют совокупность количественных критериев, сравнение с которыми аналогичных параметров, полученных при последующем мониторинге спектров собственного электромагнитного излучения высоковольтного оборудования, позволяет судить об общем техническом состоянии высоковольтного оборудования и/или наличии дефектов в отдельных его узлах.- after which a numerical analysis of the recorded spectra of electromagnetic radiation generated by partial discharges in the internal insulation forms a set of quantitative criteria, a comparison with which of the similar parameters obtained during subsequent monitoring of the spectra of the own electromagnetic radiation of high-voltage equipment allows us to judge the general technical condition of high-voltage equipment and / or the presence of defects in its individual nodes.

Кроме того, совокупность количественных критериев включает максимальное, минимальное и среднее значения амплитуд сигналов как на отдельных частотах, так и в определенном диапазоне, и/или его среднеквадратичное отклонение, и/или значения энергии спектра, и/или значения частоты модуляции огибающей спектра.In addition, the set of quantitative criteria includes the maximum, minimum and average values of the amplitudes of the signals both at individual frequencies and in a certain range, and / or its standard deviation, and / or the energy of the spectrum, and / or the frequency of the modulation of the envelope of the spectrum.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию "новизна".A comparative analysis of the features of the claimed solution with the features of the prototype and analogues indicates the conformity of the claimed solution to the criterion of "novelty."

Признаки отличительной части формулы изобретения обеспечивают решение следующих функциональных задач.The features of the characterizing part of the claims provide the solution to the following functional problems.

Признак "…оценка величины интервала времени Т, на котором спектр ЭМИ с достаточной достоверностью можно считать стационарным случайным процессом…" обеспечивает необходимое время наблюдения, позволяющее в дальнейшем корректно и эффективно применять математические методы обработки сигналов.The sign "... an estimate of the time interval T, on which the EMR spectrum can be considered as a stationary random process with sufficient reliability ..." provides the necessary observation time, which subsequently allows the correct and effective use of mathematical methods of signal processing.

Признак "…вблизи высоковольтного оборудования фиксируют и количественно оценивают параметры спектров его собственного электромагнитного излучения…" обеспечивает измерение спектров сигналов от всех источников электромагнитного излучения, расположенных как на территории подстанции, так и вне ее, что позволяет обеспечить тотальный контроль всего комплекса высоковольтного оборудования, имеющегося на подстанции и подлежащего контролю.The sign "... near the high-voltage equipment, the spectra of its own electromagnetic radiation are recorded and quantitatively evaluated ..." provides a measurement of the spectra of signals from all sources of electromagnetic radiation located both on the substation and outside it, which allows for total control of the entire complex of high-voltage equipment available in substation and subject to control.

Признак "…из которых выделяют спектры электромагнитного излучения, генерируемого частичными разрядами во внутренней изоляции, включающие частотные диапазоны, со стабильно повторяемыми сигналами с амплитудой спектральных линий не менее 20…40 дБ" позволяет сформировать совокупность количественных критериев, сравнение с которыми аналогичных параметров, полученных при последующем мониторинге спектров собственного электромагнитного излучения высоковольтного оборудования, позволяет надежно судить об общем техническом состоянии высоковольтного оборудования.The sign "... from which the spectra of electromagnetic radiation generated by partial discharges in the internal isolation, including the frequency ranges, with stably repeated signals with the amplitude of the spectral lines of at least 20 ... 40 dB, are distinguished" allows you to create a set of quantitative criteria, a comparison with which similar parameters obtained with subsequent monitoring of the spectra of the own electromagnetic radiation of high-voltage equipment, allows you to reliably judge the general technical condition of high volt equipment.

Признак "…численным анализом зафиксированных спектров электромагнитного излучения, генерируемого частичными разрядами во внутренней изоляции, формируют совокупность количественных критериев, сравнение с которыми аналогичных параметров, полученных при последующем мониторинге спектров собственного электромагнитного излучения высоковольтного оборудования", позволяет судить об общем техническом состоянии высоковольтного оборудования и/или наличии дефектов в отдельных его узлах, позволяет сформировать критериальную базу, позволяющую количественно оценивать техническое состояние высоковольтного оборудования и/или отдельных его узлов в данный момент времени по сравнению с его исходным гарантированно работоспособным состоянием, оценивать динамику изменения состояния оборудования и заблаговременно (до наступления аварийных ситуаций) заменять (или ремонтировать) потенциально опасные узлы.The sign "... by numerical analysis of the recorded spectra of electromagnetic radiation generated by partial discharges in the internal insulation, form a set of quantitative criteria, a comparison with which of the similar parameters obtained during subsequent monitoring of the spectra of the own electromagnetic radiation of high-voltage equipment", allows us to judge the general technical condition of high-voltage equipment and / or the presence of defects in its individual nodes, allows you to form a criteria base, I allow to quantitatively evaluate the technical condition of high-voltage equipment and / or its individual components at a given moment of time compared to its initial guaranteed operational state, evaluate the dynamics of changes in the equipment state and replace (or repair) potentially dangerous components in advance (before an emergency).

Признаки второго пункта формулы раскрывают понятие совокупность количественных критериев, сравнение с которыми аналогичных параметров, полученных при последующем мониторинге спектров собственного электромагнитного излучения высоковольтного оборудования, позволяет судить об общем техническом состоянии высоковольтного оборудования и/или наличии дефектов в отдельных его узлах.The signs of the second paragraph of the formula reveal the concept of a set of quantitative criteria, a comparison with which of the similar parameters obtained during subsequent monitoring of the spectra of the own electromagnetic radiation of high-voltage equipment allows us to judge the general technical condition of high-voltage equipment and / or the presence of defects in its individual nodes.

Для реализации способа используют комплект оборудования, включающий известные средства бесконтактной регистрации электромагнитного излучения, в качестве которых могут быть использованы известные комплекты современной высокочувствительной измерительной аппаратуры, включающей анализаторы спектра, широкополосные приемники, осциллографы. Чувствительность современной измерительной аппаратуры позволяет надежно регистрировать сигналы в диапазоне от 10 кГц до 3 ГГц, благодаря чему имеется возможность регистрации спектров электромагнитного излучения от таких источников, как коронные, поверхностные частичные и частичные разряды, высокочастотная связь, телерадиопередающие станции и т.д.To implement the method, a set of equipment is used, including well-known means of contactless recording of electromagnetic radiation, which can be used as well-known sets of modern highly sensitive measuring equipment, including spectrum analyzers, broadband receivers, oscilloscopes. The sensitivity of modern measuring equipment makes it possible to reliably record signals in the range from 10 kHz to 3 GHz, so that it is possible to record electromagnetic radiation spectra from sources such as corona, surface partial and partial discharges, high-frequency communications, broadcasting stations, etc.

Названные средства бесконтактной регистрации электромагнитного излучения должны быть выполнены с возможностью подключения к ЭВМ, что обеспечивает оперативный анализ измерительной информации и выдачу управляющих решений в соответствии с совокупностью количественных критериев.The aforementioned means of non-contact registration of electromagnetic radiation must be made with the possibility of connecting to a computer, which provides an operational analysis of the measurement information and the issuance of control decisions in accordance with a set of quantitative criteria.

Заявленный способ реализуется следующим образом.The claimed method is implemented as follows.

1. С использованием названных комплектов измерительной аппаратуры предварительно оценивают время стационарности Т амплитудно-частотных спектров ЭМИ вблизи высоковольтного оборудования на территории подстанции в высокочастотном диапазоне.1. Using the mentioned sets of measuring equipment, the stationarity time T of the amplitude-frequency EMR spectra near the high-voltage equipment in the substation in the high-frequency range is preliminarily evaluated.

2. Производится регистрация спектров ЭМИ вблизи высоковольтного оборудования на территории подстанции в высокочастотном диапазоне в течение времени, не меньшего, чем Т.2. The EMR spectra are recorded near the high-voltage equipment in the substation in the high-frequency range for a time not less than T.

3. Удаляют (обнуляют) те спектральные линии (или диапазоны), которые соответствуют внешним, по отношению к высоковольтному оборудованию, источникам (тем самым очищают измеренный спектр от спектральных линий, источниками которых являются телерадиопередающие станции, сигналы высокочастотной связи и т.д. Эта процедура не вызывает больших затруднений, так как частоты, на которых ведется прием и передача информации, или известны, или они просто определяются с помощью измерительных приборов).3. Remove (zero) those spectral lines (or ranges) that correspond to sources external to the high-voltage equipment (thereby purifying the measured spectrum from spectral lines, the sources of which are broadcasting stations, high-frequency communication signals, etc. This the procedure does not cause much difficulty, since the frequencies at which information is received and transmitted are either known, or they are simply determined using measuring instruments).

4. Полученный спектр ограничивается сверху и снизу по амплитуде, а также по частотным диапазонам, и формируются совокупности спектров, соответствующих собственному электромагнитному излучению высоковольтного оборудования (т.е. формируют ансамбли спектров, несущих информацию только о собственном электромагнитном излучении высоковольтного оборудования и только от частичных разрядов во внутренней изоляции). Это достигается путем:4. The resulting spectrum is limited in amplitude from above and below, as well as in frequency ranges, and sets of spectra corresponding to the intrinsic electromagnetic radiation of high-voltage equipment are formed (that is, ensembles of spectra that carry information only about the intrinsic electromagnetic radiation of high-voltage equipment and only from partial discharges in internal isolation). This is achieved by:

- удаления сигналов, соответствующих собственным шумам измерительной аппаратуры (ограничение снизу);- removal of signals corresponding to the intrinsic noise of the measuring equipment (lower limit);

- ограничения амплитуды спектральных линий на уровне 5 дБ от максимального значения для исключения случайных выбросов (ограничение сверху);- limits of the amplitude of the spectral lines at the level of 5 dB from the maximum value to exclude random emissions (upper limit);

- выделения частотных диапазонов, в которых наблюдаются стабильно повторяемые сигналы с амплитудой спектральных линий не менее 20-40 дБ и соответствующие только сигналам от частичных разрядов во внутренней изоляции.- allocation of frequency ranges in which stably repeated signals are observed with an amplitude of spectral lines of at least 20-40 dB and corresponding only to signals from partial discharges in internal isolation.

5. С помощью полученных спектров собственного электромагнитного излучения определяют численные значения критериев, по величине которых в дальнейшем делают выводы об общем техническом состоянии высоковольтного оборудования и/или наличии дефектов в отдельных узлах. При этом в совокупность количественных критериев включают максимальное, минимальное и среднее значения амплитуд сигналов как на отдельных частотах, так и в определенном диапазоне, и/или его среднеквадратичное отклонение, и/или значения энергии спектра, и/или значения частоты модуляции огибающей спектра. Эти величины по отдельности и в различных сочетаниях являются критериями оценки состояния высоковольтного оборудования.5. Using the obtained spectra of intrinsic electromagnetic radiation, numerical values of the criteria are determined, the magnitude of which later draws conclusions about the general technical condition of high-voltage equipment and / or the presence of defects in individual nodes. Moreover, the set of quantitative criteria includes the maximum, minimum and average values of the amplitudes of the signals both at individual frequencies and in a certain range, and / or its standard deviation, and / or the energy of the spectrum, and / or the frequency of the modulation of the envelope of the spectrum. These values individually and in various combinations are the criteria for assessing the state of high-voltage equipment.

К настоящему времени экспериментально доказана возможность частотной селекции сигналов от частичных разрядов во внутренней изоляции и корреляция вышеперечисленных критериев с конкретными дефектами высоковольтного оборудования.To date, experimentally proven the possibility of frequency selection of signals from partial discharges in the internal isolation and the correlation of the above criteria with specific defects of high-voltage equipment.

Описанный комплекс работ и вычислений повторяют с заданной периодичностью во время работы контролируемого оборудования и сравнивают полученные результаты с предыдущими с учетом их динамики в сторону критических значений, предшествующих отказу контролируемого высоковольтного оборудования и/или отдельных его узлов, что позволяет судить об их общем техническом состоянии и при необходимости заблаговременно, оперативно и оптимально (т.е. с минимальным ущербом с точки зрения обслуживаемых потребителей) принимать соответствующие организационно-управленческие решения по восстановлению работоспособности узлов, потенциально опасных аварией.The described set of works and calculations is repeated with a given frequency during the operation of the controlled equipment and the results are compared with the previous ones taking into account their dynamics towards critical values preceding the failure of the controlled high-voltage equipment and / or its individual components, which allows us to judge their general technical condition and if necessary, in advance, promptly and optimally (i.e. with minimal damage from the point of view of the customers served), take appropriate organizations tionally-management solutions to restore the operability of nodes, potentially dangerous accident.

Работа выполнена при частичной поддержке грантом РФФИ 06-08-00508-а.This work was partially supported by the RFBR grant 06-08-00508-a.

Claims (2)

1. Способ контроля технического состояния элементов высоковольтного оборудования, включающий регистрацию и анализ спектров его собственного электромагнитного излучения, отличающийся тем, что производятся предварительные экспериментальные исследования ЭМИ для оценки величины интервала времени Т, на котором спектр ЭМИ с достаточной достоверностью можно считать стационарным случайным процессом; фиксируют и количественно оценивают параметры спектров собственных ЭМИ ЭО в течение интервала времени, не меньшем Т; выделяют из зарегистрированных ЭМИ спектры электромагнитного излучения, генерируемого частичными разрядами во внутренней изоляции, включающие частотные диапазоны со стабильно повторяемыми сигналами с амплитудой спектральных линий не менее 20÷40 дБ; после чего численным анализом зафиксированных спектров электромагнитного излучения, генерируемого частичными разрядами во внутренней изоляции, формируют совокупность количественных критериев, сравнение с которыми аналогичных параметров, полученных при последующем мониторинге спектров собственного электромагнитного излучения высоковольтного оборудования, позволяет судить об общем техническом состоянии высоковольтного оборудования и/или наличии дефектов в отдельных его узлах.1. A method of monitoring the technical condition of the elements of high-voltage equipment, including recording and analyzing the spectra of its own electromagnetic radiation, characterized in that preliminary experimental studies of EMR are carried out to estimate the time interval T, on which the EMR spectrum can be considered a stationary random process with sufficient reliability; the parameters of the spectra of intrinsic EMR EO are recorded and quantified for a time interval not less than T; extract from the registered EMR spectra of electromagnetic radiation generated by partial discharges in the internal insulation, including frequency ranges with stably repeated signals with an amplitude of spectral lines of at least 20–40 dB; after which a numerical analysis of the recorded spectra of electromagnetic radiation generated by partial discharges in the internal insulation forms a set of quantitative criteria, a comparison with which of the similar parameters obtained during subsequent monitoring of the spectra of the own electromagnetic radiation of high-voltage equipment allows us to judge the general technical condition of high-voltage equipment and / or the presence of defects in its individual nodes. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что совокупность количественных критериев включает максимальное, минимальное и среднее значения амплитуд сигналов как на отдельных частотах, так и в определенном диапазоне, и/или его среднеквадратичное отклонение, и/или значения энергии спектра, и/или значения частоты модуляции огибающей спектра. 2. The method according to claim 1, characterized in that the set of quantitative criteria includes the maximum, minimum and average values of the amplitudes of the signals both at individual frequencies and in a certain range, and / or its standard deviation, and / or the energy of the spectrum, and / or the values of the frequency modulation of the envelope of the spectrum.
RU2008109371/28A 2008-03-11 2008-03-11 Method for control of high-voltage equipment elements technical condition RU2368914C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008109371/28A RU2368914C1 (en) 2008-03-11 2008-03-11 Method for control of high-voltage equipment elements technical condition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008109371/28A RU2368914C1 (en) 2008-03-11 2008-03-11 Method for control of high-voltage equipment elements technical condition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2368914C1 true RU2368914C1 (en) 2009-09-27

Family

ID=41169681

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008109371/28A RU2368914C1 (en) 2008-03-11 2008-03-11 Method for control of high-voltage equipment elements technical condition

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2368914C1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2455657C1 (en) * 2011-03-16 2012-07-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГОУВПО "МГТУ") Method for thermal control of temperature of windings of electrical machines
RU2467338C1 (en) * 2011-06-30 2012-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "Технологический институт энергетических обследований диагностики и неразрушающего контроля "ВЕМО" Method to monitor technical condition of current-conducting parts in electrical equipment
RU2511607C1 (en) * 2012-10-01 2014-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Electric noise diagnostic method for high-voltage equipment
RU2511038C2 (en) * 2012-08-02 2014-04-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИАПУ ДВО РАН) Control method of technical state for high voltage transformer equipment
RU2604578C1 (en) * 2015-05-20 2016-12-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИАПУ ДВО РАН) Method of high-voltage equipment technical condition monitoring
RU2655960C1 (en) * 2017-04-10 2018-05-30 ПАО "Московская объединённая электросетевая компания" (ПАО "МОЭСК") Method of determining availability of sources of electric discharge activity in electrical equipment isolation (options)
RU2730876C1 (en) * 2019-12-09 2020-08-26 Акционерное общество "Интер РАО - Электрогенерация" Diagnostic method of technical condition of high-voltage equipment of open distribution devices
RU200168U1 (en) * 2020-03-03 2020-10-08 Общество с ограниченной ответственностью "НПФ Мультиобработка" HIGH-FREQUENCY COMMUNICATION DEVICE FOR ELECTRIC POWER LINES
RU2737515C1 (en) * 2020-02-21 2020-12-01 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники» Method of controlling winding insulation defectiveness

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2455657C1 (en) * 2011-03-16 2012-07-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГОУВПО "МГТУ") Method for thermal control of temperature of windings of electrical machines
RU2467338C1 (en) * 2011-06-30 2012-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "Технологический институт энергетических обследований диагностики и неразрушающего контроля "ВЕМО" Method to monitor technical condition of current-conducting parts in electrical equipment
RU2511038C2 (en) * 2012-08-02 2014-04-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИАПУ ДВО РАН) Control method of technical state for high voltage transformer equipment
RU2511607C1 (en) * 2012-10-01 2014-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Electric noise diagnostic method for high-voltage equipment
RU2604578C1 (en) * 2015-05-20 2016-12-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИАПУ ДВО РАН) Method of high-voltage equipment technical condition monitoring
RU2655960C1 (en) * 2017-04-10 2018-05-30 ПАО "Московская объединённая электросетевая компания" (ПАО "МОЭСК") Method of determining availability of sources of electric discharge activity in electrical equipment isolation (options)
RU2730876C1 (en) * 2019-12-09 2020-08-26 Акционерное общество "Интер РАО - Электрогенерация" Diagnostic method of technical condition of high-voltage equipment of open distribution devices
RU2737515C1 (en) * 2020-02-21 2020-12-01 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники» Method of controlling winding insulation defectiveness
RU200168U1 (en) * 2020-03-03 2020-10-08 Общество с ограниченной ответственностью "НПФ Мультиобработка" HIGH-FREQUENCY COMMUNICATION DEVICE FOR ELECTRIC POWER LINES

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2368914C1 (en) Method for control of high-voltage equipment elements technical condition
US9753080B2 (en) Partial discharge detection system
US7183774B2 (en) Method of detecting partial discharges and diagnostic system for electrical apparatus
Gao et al. Investigation of the evaluation of the PD severity and verification of the sensitivity of partial-discharge detection using the UHF method in GIS
JP2009300289A (en) Partial discharge detection method by electromagnetic wave measurement
JP2009222537A (en) Partial discharge detecting method by electromagnetic wave measurement
Behrmann et al. State of the Art in GIS PD Diagnostics
CN110824310A (en) Partial discharge type judgment method and device
Kunicki et al. Correlation analysis of partial discharge measurement results
RU2426997C1 (en) Method to control electric power generation equipment (epg) operating conditions
Mohamed et al. Partial discharge detection and localization: Using software-defined radio
RU2511038C2 (en) Control method of technical state for high voltage transformer equipment
Kakimoto et al. Long-term online partial discharge trend monitoring for cast resin transformers in switchboard
Golenishchev-Kutuzov et al. Remote testing of high-voltage insulators
Stone et al. Recent developments in IEEE and IEC standards for off-line and on-line partial discharge testing of motor and generator stator windings
RU2351939C2 (en) Method of control of electroenergy equipment technical state
RU2611554C1 (en) Method of monitoring technical condition of electric power facilities
Boya-Lara et al. A Comparative Study of Denoising Techniques for UHF Signals from Partial Discharge
Giussani et al. Comparison of IEC 60270 and RF partial discharge detection in an electromagnetic noise-free environment at differing pressures
RU2610854C1 (en) Method for remote inspection of technical state of electric power generating equipment
RU2207581C2 (en) Method determining state of line insulation of distribution networks and location of point of its failure
Kozioł et al. Analysis of Radio Frequency and Ultraviolet Signals Emitted by Surface Partial Discharges
Meijer et al. Condition assessment of power cable accessories using advanced VHF/UHF PD detection
Rao et al. Ultra-high frequency (UHF) based partial discharge measurement in gas insulated switchgear (GIS)
Kawada Assessing the condition of propulsion coils of superconducting Maglev systems using an on-board radio interferometer system with a vector-antenna

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100312

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20111110