СТЭЛЛ-301А - Система анализа частичных разрядов акустическая

Назначение и принцип: СТЭЛЛ-301А - Система анализа частичных разрядов акустическая

Устройство СТЭЛЛ-301A предназначено для фиксации акустических сигналов, возникающих при частичных разрядах на объектах высокого напряжения от 110 кВ и выше. Оно применяется на электростанциях, подстанциях и аналогичных объектах; при этом разработка принадлежит СТЭЛЛ НПП.

К классу контролируемого оборудования относятся различные узлы, в частности:

• силовых трансформаторов и вводов высокого напряжения,
• концевых и других муфт кабелей с полиэтиленовой и масляной изоляцией,
• элементов распределительных устройств, в том числе элегазовых (КРУЭ).

Система рассчитана как на работу в условиях эксплуатации под номинальным напряжением, так и на использование при заводских испытаниях; это расширяет её область применения и упрощает интеграцию в существующие процедуры контроля.

Принцип работы

Регистрация событий частичных разрядов в системе СТЭЛЛ-301А реализуется через акустические датчики, установленные на контролируемом оборудовании. Сигналы, полученные датчиками, преобразуются в электрические импульсы и передаются в устройство сбора и обработки информации.

Анализ импульсов выполняется по программе, запущенной на переносном компьютере; при этом на экран выводятся форма сигнала и, при необходимости, спектральные характеристики, что позволяет оценить параметры и источник сигнала, а также сопоставить методики с инструментами из раздела частотомеры.

На основании отображаемых параметров система формирует вывод о наличии частичных разрядов и их потенциальной опасности, после чего выдаются рекомендации - от периодического контроля до необходимости ремонта или немедленного отключения оборудования.

Функциональные опции

В отличие от электрических методов регистрации, акустическая схема минимально подвержена влиянию промышленных и естественных электромагнитных полей, что упрощает работу при эксплуатации оборудования. При этом исключается множество помех, характерных для электрических измерений.

Система также позволяет локализовать место дефекта по поверхности контролируемого элемента, что делает возможным точечную направленную проверку и ускоряет диагностику.

Для подавления акустических помех используется переход в ультразвуковую область - датчики работают примерно на частоте 100 кГц; это исключает восприятие шумов в звуковом диапазоне, тем самым улучшая соотношение сигнал/шум.

Встроенные алгоритмы спектрального анализа уменьшают влияние помех и выделяют характерные компоненты частичных разрядов; кроме того, зарегистрированные сигналы сохраняются в памяти компьютера, что позволяет отслеживать динамику дефекта во времени.

При эксплуатации уместна дискретность регистрации и возможность периодической самопроверки; такие рамки не изменяют базовой функциональности, но улучшают удобство использования.

Сферы использования

На практике работа с системой проста и стандартизирована: датчик устанавливают на заземлённую часть оборудования высокого напряжения, подключают к устройству сбора и обработки информации, подключают переносной компьютер и запускают программу обработки формы сигнала. При этом пользователь получает визуализацию импульсов и, при необходимости, их спектра.

В отдельных ситуациях, например при контроле вводов силовых трансформаторов, монтаж датчиков и прокладка кабелей выполняются при отключённом оборудовании; далее контроль частичных разрядов проводят уже при последующем включении под напряжение.

Для локализации дефекта по поверхности трансформатора применяют последовательное перемещение магнитного датчика вдоль корпуса и фиксирование точек с максимальным уровнем акустического сигнала, что позволяет определить зоны с наибольшей вероятностью наличия повреждения.

По встроенным алгоритмам спектрального анализа сигналы частичных разрядов отделяются от помех, возникающих в магнитопроводе в ультразвуковом диапазоне; в звуковой области такие сигналы не регистрируются используемыми датчиками, что повышает избирательность измерений.

В ряде случаев доступно определение глубины залегания дефекта. Для этого применяется специальное устройство - установка из четырёх датчиков (антенна), которое располагают на баке трансформатора в точках с максимальным акустическим уровнем; затем запускается программа автоматического вычисления координат дефекта.

В зависимости от решаемых задач число задействованных датчиков может варьироваться от 1 до 32 штук, что обеспечивает адаптацию системы к различным объёмам контроля.

Состав системы СТЭЛЛ-301А:

1. акустические датчики,
2. устройство сбора и обработки информации,
3. специализированное программное обеспечение для компьютера,
4. переносной компьютер (поставляется по отдельному заказу!),
5. соединительные кабели,
6. руководство по эксплуатации.