Диагностика фарфоровых изоляторов по характеристикам частичных разрядов

АКТУАЛЬНОСТЬ исследования определяется тем, что на сегодняшний день отсутствует методика оценки состояния изоляторов и их гирлянд по характеристикам частичных разрядов (ЧР). В настоящее время в эксплуатации находится большое количество опорных и проходных фарфоровых изоляторов. ЦЕЛЬ. Распознавание ЧР в твердой изоляции, исследование характеристик ЧР в предпробойной ситуации, распознавание дефектных изоляторов по характеристикам ЧР. МЕТОДЫ. При решении поставленной задачи осуществлялись регистрация и сравнительный анализ характеристик ЧР для дефектного и работоспособного фарфорового изолятора. Для исследования характеристик различных типов ЧР, в том числе в предпробойной ситуации применялась система образцовых ЧР поверхность-игла. РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье сопоставлены характеристики ЧР, полученные стандартным прибором R-400 производства «Димрус» с применением стандартного датчика. Разработана методика распознавания развития предпробойной ситуации разрядного промежутка поверхность- игла и фарфорового изолятора. Разработана методика распознавания дефектного фарфорового изолятора по амплитудно-фазовым диаграммам (АФД) ЧР, разработан метод оценки пробивного напряжения фарфоровых изоляторов по характеристикам частичных разрядов. ВЫВОДЫ. В момент перехода в предпробойную стадию, обнаружены ЧР для которых характерно резкое нарастание встречного движения зарядов. Эти разряды приводили к увеличению тока утечки и регистрировались в фарфоровых изоляторах с применением прибора «Димрус» со стандартным набором датчиков. На основе анализа характеристик этих разрядов был сделан вывод относительно пробивного напряжения изоляторов.

1. Иванов Д.А. Особенности мониторинга сверхбольших частичных разрядов в высоковольтных. // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2022. Т. 24. № 1. C.151-163. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2022-24-1-151-163.

2. Голенищев-Кутузов А.В., Иванов Д.А., Потапов А.А., Кротов В.И. Использование бесконтактных методов диагностики высоких электрических полей. // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2019. Т. 21. № 4. С. 123-133. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2019-21-4-123-133.

3. Галиева Т.Г., Иванов Д.А. Садыков М.Ф., Андреев Н.К., Хамидуллин И.Н. Метод и устройство диагностики состояния высоковольтных изоляторов на основе непрерывной регистрации пространственного уровня электромагнитного излучения частичных разрядов // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2022. Т. 24. No 4. С. 165-177. doi:10.30724/1998-9903-2022-24-4-165-177.

4. Голенищев-Кутузов А.В., Ахметвалеева Л.В., Еникеева Г.Р., Иванов Д.А.,. Семенников А.В., Марданов Г.Д. Дистанционная диагностика дефектов в высоковольтных изоляторах // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2020. Т. 22. No 2. С. 117-127. doi:10.30724/1998-9903-2020-22-1-117-127.

5. Detection and Localization of Partial Discharge in Connectors of Air Power Lines by Means of Ultrasonic Measurements and Artificial Intelligence Models https://www.researchgate.net/publication/347952901

6. Schurch, R.; Munoz, O.; Ardila-Rey, J.; Donoso, P.; Peesapati, V. Identification of Electrical Tree Aging State in Epoxy Resin Using Partial Discharge Waveforms Compared to Traditional Analysis. Polymers 2023, 15, 2461. https://doi.org/10.3390/polym15112461

7. Florkowski, M.; Kuniewski, M. Partial Discharge-Originated Deterioration of Insulating Material Investigated by Surface-Resistance and Potential Mapping. Energies 2023, 16, 5973. https://doi.org/10.3390/en16165973

8. Rodríguez-Serna, J.M.; Albarracín-Sánchez, R. A Study on the Life Estimation and Cavity Surface Degradation Due to Partial Discharges in Spherical Cavities within Solid Polymeric Dielectrics Using a Simulation Based Approach. Polymers 2021, 13, 324. https://doi.org/10.3390/polym13030324

9. Kyere, I.K.; Nyamupangedengu, C.; Swanson, A.G. A Comparative Study of Time-Evolution Characteristics of Single and Double Cavity Partial Discharges. Energies 2024, 17, 1905. https://doi.org/10.3390/en17081905

10. Zhang, X.; Pang, B.; Liu, Y.; Liu, S.; Xu, P.; Li, Y.; Liu, Y.; Qi, L.; Xie, Q. Review on Detection and Analysis of Partial Discharge along Power Cables. Energies 2021, 14, 7692. https://doi.org/10.3390/en14227692

11. Karami, H.; Azadifar, M.; Mostajabi, A.; Rubinstein, M.; Karami, H.; Gharehpetian, G.B.; Rachidi, F. Partial Discharge Localization Using Time Reversal: Application to Power Transformers. Sensors 2020, 20, 1419. https://doi.org/10.3390/s20051419https://www.mdpi.com/1424-8220/20/5/1419

12. Sikorski, W.; Wielewski, A. Low-Cost Online Partial Discharge Monitoring System for Power Transformers. Sensors 2023, 23, 3405. https://doi.org/10.3390/s23073405

13. Syasko, V.; Musikhin, A.; Gnivush, I. Improvement of Methods and Devices for Multi- Parameter High-Voltage Testing of Dielectric Coatings. Coatings 2024, 14, 427. https://doi.org/10.3390/coatings14040427

14. Barbieri, L.; Villa, A.; Malgesini, R.; Palladini, D.; Laurano, C. An Innovative Sensor for Cable Joint Monitoring and Partial Discharge Localization. Energies 2021, 14, 4095. https://doi.org/10.3390/en14144095

15. Lu, B.; Li, S.; Cui, Y.; Zhao, X.; Zhang, D.; Kang, Y.; Dong, H. Insulation Degradation Mechanism and Diagnosis Methods of Offshore Wind Power Cables: An Overview. Energies 2023, 16, 322. https://doi.org/10.3390/en16010322