Вопросы оценки множественных частичных разрядов в высоковольтном оборудовании

Page 1
background image

Page 2
background image

108

ДИАГНОСТИКА 

И МОНИТОРИНГ

Вопросы оценки множественных 
частичных разрядов
в высоко вольтном  оборудовании

УДК 621.31

Предметом

 

обсуждения

 

являются

 

методологические

 

аспекты

 

исследования

 

частич

-

ных

 

разрядов

 (

ЧР

в

 

высоковольтном

 

оборудовании

 

и

 

проблема

 

множественных

 

ЧР

При

 

осмыс

 

ливании

 

сложной

 

картины

 

ЧР

 

возникает

 

вопрос

 

о

 

количестве

 

источников

 

ЧР

инициирующих

 

эту

 

сложную

 

картину

Национальный

 

стандарт

 

РФ

 

ГОСТ

 

Р

 55191-2012, 

так

 

же

 

как

 

и

 

международный

 

стандарт

 

МЭК

 60270:2000, 

декларируя

 

методы

 

измерений

 

частичных

 

разрядов

игнорируют

 

вопрос

 

об

 

источниках

 

ЧР

 

как

 

потенциальных

 

дефектах

Рассмотрены

 

вопросы

 

генерирования

 

последовательности

 

ЧР

 

источником

Ставится

 

и

 

решается

 

задача

 

различения

 

множества

 

дефектов

 

в

 

изоляции

 

на

 

основе

 

множества

 

ЧР

порожденных

 

этими

 

дефектами

Предлагается

 

разработать

 

предложения

 

к

 

поправкам

 

к

 

упомянутым

 

стандартам

 

ГОСТ

 

и

 

МЭК

.

Киншт

 

Н

.

В

.,

д.т.н., профессор,

г.н.с. Института автоматики 

и процессов управления

ДВО РАН

Борисов

 

Б

.

Д

.,

д.т.н., ст.н.с., заведующий 

лабораторией Института 

лазерной физики СО РАН

Петрунько

 

Н

.

Н

.,

к.т.н., ст.н.с. Института 

автоматики и процессов 

управления ДВО РАН

Ключевые

 

слова

:

высоковольтное обору-

дование, частичные раз-

ряды (ЧР), множествен-

ные ЧР, источники ЧР, 

интегральная картина 

ЧР, ГОСТ

НОРМАТИВНАЯ

 

ФОРМУЛИРОВКА

 

ЧАСТИЧНЫХ

 

РАЗРЯДОВ

Частичные разряды можно рассматри-

вать с нескольких точек зрения: они из-

учаются достаточно давно как электро-

физический феномен, как техническое 

явление и как свойство потенциальных 

дефектов  в  изоляции  высоковольт-

ного  оборудования  (ВВО).  Состояние 

изоляции  ВВО  связано  с  наличием, 

интенсивностью  и  распределением 

частичных  электрических  разрядов, 

возникающих  как  при  его  нормальной 

работе, так и при деградации изоляции 

и других конструктивных элементов.

Несмотря  на  принципиальную  яс-

ность  электрофизики  этого  явления, 

в их исследовании до сих пор много не-

ясных мест и противоречий [1, 2]. Вста-

ет вопрос о том, каков набор основных 

свойств ЧР, необходимый (и достаточ-

ный,  если  строго  говорить)  для  оцен-

ки  их  опасности  с  точки  зрения  пред-

упреждения выхода изоляции из зоны 

работоспособности и наступления ава-

рии. Достаточно долгое время главным 

критерием,  по  которому  оценивался 

ЧР, был «кажущийся заряд». Этот кри-

терий до сих пор превалирует в прак-

тике оценки работоспособности изоля-

ции ВВО. Обратимся к Национальному 

стандарту ГОСТ Р 55191-2012 [3] и со-

ответствующему 

Международному 

стандарту  МЭК  60270:2000  [4]  (и  со-

ответственно,  Британскому  стандарту 

[5]), которые декларируют общие прин-

ципы  измерений  частичного  разряда 

в составе высоковольтных испытаний, 

где «кажущийся заряд» считается глав-

ным нормативным параметром. 

Модель  кажущегося  заряда  соз-

дает  иллюзию  технической  простоты 

и  правильности,  основываясь  на  эк-

вивалентной схеме с парой конденса-

торов.  Она  фактически  полагается  на 

предположение об однородности элек-

трического  поля,  в  котором  находит-

ся  малая  неоднородность  (пузырек). 

Естественно,  что  местоположение,  то 

есть координаты этой неоднородности, 

находящейся  в  однородном  электри-

ческом  поле,  не  оказывают  влияния 

на внешние проявления возникающего 

в нем ЧР.

Можно  сказать,  что  методы  диаг-

ностики,  основанные  на  «кажущемся 

заряде»,  в  простых  случаях  удовлет-

воряют  потребности  практики.  Однако 

специалисты  констатируют,  что  в  об-

ласти  интерпретации  результатов  на-

блюдения ЧР до сих пор нет достаточ-

ной  ясности.  Предлагаемый  ГОСТами 

комплект понятий не позволяет ставить 

и  решать  целый  ряд  задач,  связанных 

с множественностью и разновременно-

стью ЧР.

МНОЖЕСТВО

 

ЧР

 

И

 

МНОЖЕСТВО

 

ИСТОЧНИКОВ

 

ЧР

Итак,  целью  исследования  ЧР  явля-

ется  оценка  технического  состояния 

оборудования,  то  есть  поиск  источни-

ков ЧР, являющихся, как минимум, по-

тенциальными дефектами, и оценка их 

опасности с точки зрения дальнейшей 

эксплуатации  оборудования.  Специ-

ально  обратим  внимание,  что  выра-

жение «источник ЧР» (или его эквива-

лент) вообще не встречается в текстах 


Page 3
background image

109

ГОСТа и МЭК. Существуют выражения «источник на-

пряжения», «источники ошибок», «источники помех», 

но не «источник ЧР» (лишь одно упоминание: «влаж-

ность и загрязнение изолирующих поверхностей мо-

гут стать источником частичных разрядов»). Понятие 

«ЧР» и «дефект» в некотором смысле синонимичны, 

когда речь идет о единственном ЧР [6]. Когда же (по-

тенциальных)  дефектов  несколько  (или  много),  их 

месторасположение  различно,  эти  понятия  необхо-

димо четко различить.

Изображение  интегральной  картины  ЧР  обычно 

представляется  трехмерной  функцией  множества 

импульсов ЧР в координатах «время — кажущийся 

заряд  —  частота  повторения  импульсов»  или  дву-

мерным цветным изображением.

Используются  различные  интерпретации  этой 

картины,  чтобы  получить  некоторые  осмысленные 

предположения об источниках ЧР или количествен-

ных оценках опасностей этих явлений. Если в каче-

стве  основного  критерия  опасности  (или  качества 

изоляции) предполагается максимум импульса сре-

ди всех ЧР, то здесь неявно предполагается, что ис-

точников  ЧР  много,  но  все  они  несущественны  по 

сравнению с максимальным. Если же все множество 

кажущихся зарядов интегрируется, то неявно пред-

полагается, что все они порождены одним дефектом. 

А что же имеет место на самом деле?

Такая задача может быть кратко сформулирова-

на  следующей  парой  вопросов.  Сколько  всего  ЧР 

импульсов? И сколько всего ЧР-источников отражает 

эта интегральная картина? Например, пусть в тече-

ние периода рабочего напряжения выявлена серия 

(примерно) одинаковых ЧР. Возникает вопрос, соот-

ветствуют ли все эти ЧР множеству малых включе-

ний, рассеянных в объеме изоляции, либо происхо-

дят в единственном развитом локальном включении. 

В обоих случаях кажущиеся заряды могут быть эк-

вивалентны, однако если все ЧР происходят в един-

ственном включении, развитие разрядных процессов 

гораздо более опасно и вероятность выхода обору-

дования из строя значительно выше. Решение такой 

простейшей задачи представляется ключом для про-

блемы анализа сложной интегральной картины ЧР.

Вместе с тем вопрос о количестве реальных де-

фектов в изоляции и об опасности каждого из них до 

сих пор не отражен в упомянутых ГОСТах.

ПАРАМЕТРЫ

 

ПРОЦЕССА

 

ЧР

 

В

 

ЕДИНИЧНОМ

 

ДЕФЕКТЕ

Переход  от  классической  модели  с  единичным  ка-

жущимся  зарядом  к  множеству  потенциальных  ЧР 

требует сложной формализации электрической схе-

мы  замещения.  Рассмотрим  один  период  релакса-

ционного  процесса  возникновения  ЧР  в  единичном 

дефекте (рисунок 1).

Введем в рассмотрение напряжение на дефекте 

u

(

t

)  с  принужденной  составляющей 

u

пр

(

t

)  = 

U

m

sin

t

напряжение зажигания ЧР 

U

b

, напряжение погасания 

ЧР 

U

e

,  и  начальное  условие  процесса 

U

0

.  Считаем 

процесс ЧР периодическим [7]. Ток ЧР представляет 

собой  серию  экспоненциальных  импульсов,  одно-

значно связанную с релаксационными скачками на-

пряжения 

u

(

t

). Амплитуды импульсов «…невозможно 

измерить  непосредственно»  [3],  п.  3.1.1).  Имеется 

реальная техническая возможность достаточно точ-

но  измерять  моменты  времени  (

t

1

t

2

,  …)  возникно-

вения  импульсов  ЧР,  привязав  их  к  фазе  рабочего 

напряжения.  Именно  совокупность  этих  моментов 

времени несет наиболее достоверную информацию 

обо всем процессе. Анализ показывает однозначную 

связь между набором «энергетических» параметров 

(

U

m

U

b

U

e

U

0

) и множеством моментов времени (

t

1

t

2

,  …)  серии  ЧР  (рисунок  1).  Без  потери  общности, 

приняв  в  качестве  базисной  величину  напряжения 

зажигания 

U

b

, возможно перейти к тройке

(

U

m

*, 

U

e

*, 

U

0

*) = (

U

m

/

U

b

U

e

/

U

b

U

0

/

U

b

)

независимых  нормированных  энергетических  пара-

метров (для краткости, далее верхний индекс будем 

опускать).  Именно  тройка  параметров  (

U

m

U

e

U

0

задает  серию  ЧР  на  множестве  моментов  времени 

(

t

1

t

2

, …). Нетрудно видеть, что длина этой серии за 

полупериод  рабочего  напряжения  имеет  порядок 

n

0,5 ≈ (

U

– 

U

b

)/(

U

– 

U

e

).

Проиллюстрируем влияние энергетических параме-

тров на вид серии ЧР, проведя математическое моде-

лирование для конкретных численных параметров. Ре-

зультаты моделирования сведем воедино на рисунке 2.

Моделирование производилось на одном периоде 

рабочего напряжения с дискретностью 10

4

 точек на 

период. При значении параметров (

U

m

U

e

U

0

) = (1,2; 

Рис

. 1. 

Обозначение

 

параметров

 

релаксационного

 

про

-

цесса

 

ЧР

Рис

. 2. 

Моделирование

 

серий

 

ЧР

 

i

чр

(

U

m

U

e

U

для

 

различ

-

ных

 

значений

 

энергетических

 

параметров

 2 (53) 2019


Page 4
background image

110

0,5;  0,3)  за  период  происходит  4  ЧР  (что  соответ-

ствует рисунку 1); этот вариант примем за исходный. 

Увеличив  принужденное  напряжение  до  1,5  —  (

U

m

U

e

U

0

) = (1,5; 0,5; 0,8), получаем 6 ЧР за период. На 

начальное  условие  пока  внимания  не  обращаем. 

Повышение  напряжения  погасания  до  0,8  —  (

U

m

U

e

U

0

) = (1,2, 0,8, 0,3) также приводит к увеличению 

серии  ЧР  до  6.  Обратимся  к  влиянию  начального 

усло вия  процесса.  Изменение  начального  условия 

по  сравнению  с  исходным  (

U

m

U

e

U

0

)  =  (1,2;  0,5; 

0,5) приводит к нелинейному сдвигу всей серии ЧР 

во  времени.  Здесь  же  отметим,  что  относительно 

начальных  условий  образования  ЧР  пока  никаких 

определенных  заключений  сделать  не  удается,  это 

величина случайная, однако пренебрегать ею нель-

зя. Наконец, если одновременно увеличить и ампли-

туду принужденного напряжения, и напряжение пога-

сания ЧР (

U

m

U

e

U

0

) = (1,5; 0,8; 0,7), то это приводит 

к мультипликативному увеличению серии ЧР. 

В  первых  трех  параметрах  косвенно  проявляют 

себя  размер  включения  и  его  форма,  геометриче-

ские координаты, структура рабочего поля в задан-

ной точке активной области высоковольтного устрой-

ства, диэлектрические свойства основной изоляции 

и  включения,  поляризационные  параметры  изоля-

ции, а также свойства вольтамперной характеристи-

ки частичного разряда.

Можно показать, что если принять максимальную 

рабочую  напряженность  в  масле  равной  60  кВ/см,

пробивную напряженность в газовом пузырьке рав-

ной  30  кВ/см,  учесть,  что  максимальная  принуж-

денная  электрическая  напряженность  в  газовом 

дефекте  (в  соответствии  с  соотношениями  диэлек-

трических проницаемостей масла и воздуха) увели-

чивается  примерно  в  1,2  раза,  и  оказывается,  что 

U

> 2. В соответствии с [8] соотношение между на-

пряжением погасания и напряжением зажигания ЧР 

лежит в пределах 

U

e

/

U

≈ (0,1…0,9), таким образом, 

длина серии ЧР за полупериод рабочего напряжения 

может оказаться порядка 10.

Описание  процесса  ЧР  в  аналитическом  виде 

и формализованный алгоритм даны в [9]. Анализируя 

общий вид процесса (рисунок 1), в том числе с помо-

щью  математического  моделирования,  можно  оце-

нить влияние вариации параметров на вид серии ЧР. 

Ясно, что независимые увеличения и принужденного 

напряжения, и напряжения погасания приводят к уве-

личению количества ЧР в серии. Результаты модели-

рования  процесса  показывают,  что  в  течение  двух-

трех  периодов  процесс  принимает  периодический 

характер.  Изменение  начального  условия  приводит 

к нелинейному сдвигу всей серии ЧР во времени с ве-

роятностью потери или добавления единичного ЧР.

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ

 

ИНТЕГРАЛЬНОЙ

 

КАРТИНЫ

 

ЧР

Множество  наблюдаемых  ЧР  обуславливается 

как  множественностью  дефектов,  так  и  возможно-

стью  многократного  повторения  импульсов  в  виде 

серии ЧР в каждом из них.

Общий  вид  множества  (интегральной  картины) 

зарегистрированных ЧР предстает в виде суммы ЧР 

от всего множества источников:

 

 

(

)

1

( )

 

( ),  

 1,  ...,

N

рег

k k

k

k

t

h i t

j

n

=

=

=

I

(1)

где коэффициенты 

h

k

 характеризуют затухание сиг-

налов  от  импульсов  ЧР  на  пути  распространения 

«дефект — система мониторинга».

Каждый единичный 

j

-й ЧР в серии 

k

-го включения 

возникает в момент времени 

t

kj

 и создает экспонен-

циальный импульс тока с амплитудой 

I

k

, продолжа-

ясь в течение времени 

чр

. Ток ЧР представляет со-

бой сумму серий импульсов:

 

, (2)

где 

n

k

— количество импульсов в 

k

-й серии; 

— посто-

янная времени разряда; 

1

(

t

) — функция единичного 

скачка;  распределение  моментов  времени  отдель-

ных импульсов ЧР представляет собой уникальную 

серию импульсов 

T

k

 = (

t

k

1

t

k

2

, …), 

k

 = (1,…, 

N

).

Поскольку дефект однозначно индивидуализиру-

ется,  ассоциируясь  с  множеством  параметров  {

U

mk

U

ek

U

0

k

}, образование интегральной картины ЧР мож-

но  иллюстрировать  в  виде,  представленном  на  ри-

сунке 3.

При  интерпретации  интегральной  картины  ЧР 

встает  обратная  задача:  различать  соответствие 

подмножества ЧР отдельным источникам ЧР из пол-

ного множества регистрируемых.

Назовем  множество  моментов  времени 

T

k

  =  {

t

kj

правильной

 

последовательностью,  если  она  соот-

ветствует  некоторому  дефекту.  Имея  правильную 

последовательность,  состоящую,  по  крайней  мере, 

из 3-х элементарных ЧР, можно получить (в относи-

тельных  величинах)  значения  энергетической  коор-

динаты (близости ЧР к области максимальной напря-

женности) 

U

mk

, информацию о длительности горения 

ЧР 

U

ek

, и вспомогательную величину — начальное ус-

ловие 

U

0

k

. Однако случайному множеству единичных 

ЧР не может быть поставлена в соответствие тройка 

параметров {

U

mk

U

ek

U

0

k

}.

Самое простое решение состоит в селекции им-

пульсов  по  амплитуде.  Однако  поскольку  коэффи-

циенты  затухания 

h

k

  неизвестны,  то  (особенно  при 

наличии шумов) амплитуды импульсов ЧР токов от 

отдельных источников слабоинформативны. Остано-

вимся на анализе интегральной картины, представ-

ленной импульсами примерно равной амплитуды.

Итак, мы задаемся вопросом: сколько источников 

ЧР отражает эта интегральная картина?

Рис

. 3. 

Формирование

 

интегральной

 

картины

 

ЧР

ДИАГНОСТИКА 

И МОНИТОРИНГ


Page 5
background image

111

Отвечая на этот вопрос, мы (во всяком случае — 

теоретически) можем в качестве решения поставлен-

ной  задачи  устроить  полный  перебор  точек  (с  под-

ходящей для точности дискретностью) в трехмерном 

пространстве  относительных  энергетических  пара-

метров {

U

m

U

e

U

0

} и получить дискретное множество 

всех правильных последовательностей 

T

= {

T

k

}. 

На  изложенных  принципах  основан  способ  кон-

троля  технического  состояния  элементов  высоко-

вольтного оборудования [10], включающий в себя ре-

гистрацию интегральной картины ЧР в них в течение 

не менее одного периода рабочего напряжения с точ-

ностью, обеспечивающей распознавание отдельных 

ЧР и дальнейшую оценку количества и параметров 

источников ЧР как потенциальных дефектов изоля-

ции элемента оборудования.

ПРИМЕР

Проиллюстрируем анализ интегральной картины ЧР, 

полученной  в  результате  компьютерного  моделиро-

вания процесса. На рисунке 4 представлена первая 

четверть периода ИК ЧР; точность расчетов по оси 

времени составила 10

4

 точек на период рабочего на-

пряжения Т.

Предположим  для  простоты,  что  априори  за-

дано  (или  экспериментально  получено)  соотноше-

ние  напряжений  зажигания  и  погасания  разряда: 

U

e

:

U

=  0,75.  Перечислим  номера  временных  точек 

импульсов ЧР: 

T

{

t

j

}={125, 337, 555, 764, 785, 992, 1034, 1098, 1135, 

1317, 1454, 1606, 1660, 1673, 2444, 2500} (

j

=1,…,16).

Простейший  подход  заключается  в  подготовке 

базы  данных  серий  ЧР  (правильных  множеств  мо-

ментов времени). Посмотрим, какие имеются практи-

ческие возможности для такого перебора. Пусть ин-

тервал значений каждого из параметров (

U

m

U

e

U

0

может быть представлен 100 точками, так что всего 

в этом трехмерном пространстве имеется 10

6

 точек. 

Составляется  база  данных  из  миллиона  записей, 

и  просмотр  позволяет  решить  задачу  соответствия 

или  несоответствия  произвольного  множества  мо-

ментов времени ЧР некоторому потенциальному де-

фекту.

В рассматриваемом примере, учитывая, что зна-

чение  относительного  напряжения  погасания  дано 

(

U

=  0,75),  была  составлена  малая  база  данных 

серий ЧР для вариантов 

U

= (1,1, …, 2,0) с шагом 

0,1, и 

U

= (0,1, …, 0,9) с шагом 0,1. Таким образом, 

в прос том примере подготовим 90 «типовых» вари-

антов  серий  ЧР.  Сравнивая  поочередно  эти  записи 

с имеющимся множеством 

T

{

tj

}, обнаруживаем, что 

декомпозиция этого множества может быть произве-

дена, и результат предстанет в виде:

T

{

tj

} = 

T

T

2

 U 

T

3

 U 

T

4

= {1098, 1660} U 

U { 992, 1454, 2500} U {764, 1135, 1606} U 

U {125, 337, 555, 785, 1034, 1317, 1673, 2444}. 

Рис

. 4. 

Пример

 

множества

 

ЧР

 

на

 

первой

 

четверти

 

периода

 

рабочего

 

напряжения

 2 (53) 2019


Page 6
background image

112

ЛИТЕРАТУРА
1.  Овсянников А.Г. Недомолвки в те-

ории  и  недостатки  в  практике  ре-

гистрации  частичных  разрядов 

/  Доклад  на  12-й  ежегодной  кон-

ференции  «Методы  и  средства 

контроля  изоляции  высоковольт-

ного  оборудования»,  г.  Пермь, 

26–27  февраля,  2015.  URL:  http://

dimrus.ru/conf2015.html.

2.  Овсянников А.Г., Коробейников С.М.,

Вагин Д.В. Связь кажущегося и ис-

тинного зарядов частичных разря-

дов  //  Электричество,  2014,  №  8. 

С. 37–43.

3.  ГОСТ 

Р 

55191-2012 

(МЭК 

60270:2000).  Национальный  стан-

дарт  РФ.  Методы  испытаний  вы-

соким  напряжением.  Измерения 

частичных разрядов. Росстандарт, 

2012. Дата введения 2014-01-01.

4.  International IEC Standard 60270 – 

2000.High-voltage test techniques – 

Partial discharge measurements.

5.  British  Standard.  High-voltage  test 

techniques  –  Partial  discharge 

measurements  BS  EN  60270:2001 

(IEC 60270:2000).

6.  IEEE  Guide  for  Partial  Discharge 

Testing  of  Shielded  Power  Cable 

Systems  in  a  Field  Environment. 

IEEE  Power  Engineering  Society, 

IEEE Std 400.3™-2006.

7.  Киншт  Н.В.,  Петрунько  Н.Н.  Об 

оценке  параметров  частичных 

разрядов  //  Электричество,  2016, 

№ 7. С. 51–56.

8.  Кучинский  Г.С.,  Кизиветтер  В.Е., 

Пинталь Ю.С. Изоляция установок 

высокого напряжения: учебник для 

вузов / Под ред. Г.С. Кучинского. М.: 

Энергоатомиздат, 1987. 368 с.

9.  Kinsht  N.V.,  Petrunko  N.N.  Some 

Possibility  of  Constructing  of  the 

PD  Processes  Quasi-Deterministic 

Model  /  Proc.  of  the  International 

Conference on Condition Monitoring 

and  Diagnosis  2014  (CMD2014). 

Jeju,  Korea.  2014,  September  21–

25, pp. 371–374.

10. Киншт  Н.В.,  Петрунько  Н.Н.  Спо-

соб  контроля  технического  состо-

яния  элементов  высоковольтного 

оборудования / Патент № 2604578, 

2016. Бюл. № 34. 

REFERENCES
1.  Ovsyannikov A.G. 

Nedomolvki v teo-

rii i nedostatki v praktike registrat-
sii chastichnykh razryadov. Doklad 
na 12-y ezhegodnoy konferentsii 
"Metody i sredstva kontrolya izoly-
atsii vysokovoltnogo oborudovani-
ya", g. Perm, 26–27 fevralya, 2015 

[Ovsyannikov  A.G.  Theoretical  and 

practical shortcomings in the partial 

discharges registration. Report at the 

12-th  annual  conference  "Methods 

and  means  of  high-voltage  equip-

ment isolation control", Perm, Febru-

ary 26–27, 2015]. Available at: http://

dimrus.ru/conf2015.html  (accessed 

March 26, 2019).

2.  Ovsyannikov  A.G.,  Korobeynikov 

S.M.,  Vagin  D.V.  Connection  of  ap-

parent  and  true  charges  of  partial 

discharges. 

Elektrotekhnika 

[Rus-

sian  Electrical  Engineering],  2014, 

no. 8, pp. 37–43. (in Russian)

3.  State  Standard  55191-2012  (IEC 

60270:2000). High voltage test tech-

niques.  Partial  discharge  measure-

ments.  Moscow,  Rosstandart  Publ., 

2012. (in Russian)

4.  International IEC Standard 60270 – 

2000.High-voltage test techniques – 

Partial discharge measurements.

5.  British  Standard.  High-voltage  test 

tech niques – Partial discharge mea-

surements BS EN 60270:2001 (IEC 

60270:2000).

6.  IEEE  Guide  for  Partial  Discharge 

Testing  of  Shielded  Power  Cable 

Systems  in  a  Field  Environment. 

IEEE  Power  Engineering  Society, 

IEEE Std 400.3™-2006.

7.  Kinsht  N.V.,  Petrunko  N.N.  On  the 

evaluation  of  partial  discharges  pa-

rameters. 

Elektrichestvo

 [Electricity], 

2016, no.7, pp. 51-56. (In Russian)

8.  Kuchinskiy  G.S.,  Kizivetter  V.E., 

Pintal  Yu.S. 

Izolyatsiya ustanovok 

vysokogo napryazheniya: uchebnik 
dlya vuzov

 [Isolation of high voltage 

installations].  Moscow,  Energoato-

mizdat Publ., 1987. 368 p.

9.  Kinsht  N.V.,  Petrunko  N.N.  Some 

Possibility of Constructing of the PD 

Processes Quasi-Deterministic Mod-

el  //  Proc.  of  the  International  Con-

ference on Condition Monitoring and 

Diagnosis  2014  (CMD2014).  Jeju, 

Korea. 2014, September 21-25. pp. 

371–374.

10. Kinsht N.V., Petrunko N.N. 

Sposob 

kontrolya tekhnicheskogo sostoyani-
ya elementov vysokovoltnogo oboru-
dovaniya

 [The method for controlling 

technical  condition  of  high-voltage 

equipment  elements].  Patent  RF, 

no. 2604578, 2016.

ДИАГНОСТИКА 

И МОНИТОРИНГ

При этом для соответствующих серий определе-

ны расчетные параметры дефектов:

U

1

m

 = 1,1, 

n

1

 = 2, 

U

2

m

 = 1,2, 

n

2

 = 3,

U

3

m

 = 1,3, 

n

3

 = 3, 

U

4

m

 = 1,9, 

n

4

 = 8.

Обратим внимание, что здесь не приведены зна-

чения начальных условий 

U

10

, …, 

U

40

; они являются 

случайными  параметрами  и  не  оказывают  влияния 

на содержательный результат решения задачи. 

Итак,  выявлено  4  источника  ЧР,  причем  один  из 

них находится в зоне максимальной напряженности 

электрического поля, инициирует 8 импульсов ЧР на 

первой  четверти  периода  рабочего  напряжения  из 

зарегистрированных  16.  Суммируя  токи  импульсов 

ЧР отдельных источников, и руководствуясь квадра-

тичной оценкой, можно оценить опасности выявлен-

ных источников ЧР как:

n

1

2

 : 

n

2

2

 : 

n

3

2

 : 

n

4

2

 = 2

2

 : 3

2

 : 3

2

 : 8

2

 = 4 : 9 : 9 : 64.

Очевидно, что 4-й дефект представляет наиболь-

шую опасность.

КРАТКИЕ

 

ВЫВОДЫ

В  статье  показаны  методические  принципы  ана-

лиза  интегральной  картины  ЧР,  когда  есть  основа-

ния считать, что множество регистрируемых ЧР по-

рождено множеством источников — потенциальных 

дефектов.  Применение  идеи  кажущегося  заряда 

к  случаю  множественных  зарядов  представляется 

непродуктивным. Выявление этих источников позво-

ляет  с  большей  достоверностью  оценивать  реаль-

ную  опасность  множества  зарегистрированных  ЧР, 

отраженных в их интегральной картине ЧР. Необхо-

димо  разработать  предложения  (поправки)  к  стан-

дартам ГОСТ Р 55191-2012 и МЭК 60270:2000.

Данное исследование частично поддержано Гран-

том РФФИ № 17-08-00693. 


Читать онлайн

Предметом обсуждения являются методологические аспекты исследования частичных разрядов (ЧР) в высоковольтном оборудовании и проблема множественных ЧР. При осмысливании сложной картины ЧР возникает вопрос о количестве источников ЧР, инициирующих эту сложную картину. Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 55191-2012, так же как и международный стандарт МЭК 60270:2000, декларируя методы измерений частичных разрядов, игнорируют вопрос об источниках ЧР как потенциальных дефектах. Рассмотрены вопросы генерирования последовательности ЧР источником. Ставится и решается задача различения множества дефектов в изоляции на основе множества ЧР, порожденных этими дефектами. Предлагается разработать предложения к поправкам к упомянутым стандартам ГОСТ и МЭК.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»