KONCEPTI MERENJA I DIJAGNOSTIKE PARCIJALNIH PRAŽNJENJA

D. Kovačević, S. Milosavljević, Đ.Jovanović, N. Kartalović

Elektrotehnički institut “Nikola Tesla”, Beograd, Srbija

2

1. UVOD

• Prema IEC 60270 parcijalna pražnjenja (partial discharge - PD) se definiše kao “lokalno električno pražnjenje koje samo delimično premošćuje izolaciju između provodnika a da je, a ne mora biti pri nekom provodniku... Generalno, pražnjenja se pojavljuju kao impulsi trajanja mnogo manjeg od 1μs.”

• Aktivnosti parcijalnih pražnjenja (PD-partial discharges) su jasan indikator prisutnosti slabih mesta i degradacije elektoizolacionog sistema (IS).

• Merenje PD-a omogućuje komplementarnu dijagnostiku stanja

izolacionog sistema visokonaponskih mašina, kablova i opreme za stanja koja se ne mogu karakterisati ni jednom drugom metodom.

3

koncepti merenja PD-a

• Off-line merenja (isključena mašina): merenje u kontrolisanim uslovima kontrola parametara pražnjenja precizna dijagnostika komponenti sistema.

• On-line merenja (mašina u pogonu): otkriva kvar u početnom stadijumu omogućuje optimalno planiranje eksploatacije i održavanja sinhronizovano praćenje drugih relevantnih veličina (struja,

snaga, temeperatura) omogućuju posebnu dijagnositku

• Monitoring PD-a (permanentno on-line merenje) dijagnostički koncept zaštitni koncept

4

Koncept Centra za merenje i dijagnostiku PD-a

Transfer tehnologije i znanjaRazvoj resursa (tehnički i ljudski)Razvoj dijagnostike Baze podataka Baze znanjaEkspertski sistem

5

Off-line merenja : • merenje izabranog objekta ili delova objekta. • omogućuje izbor i kontrolu uslova odnosno kontrolu i

praćenje parametara pražnjenja (naponi, raspodele napona, uzemljenja, odnosi prema okruženju, generisanje gasova, lokalne vibracije i elektromagnetne emisije itd).

• Ovakav pristup doprinosi preciznijoj dijagnostici stanja pojedinih komponenti i delova izolacionog sistema.

6

On-line merenja :• merenja PD kada je mašina u pogonu (realni pogonski

uslovi) • merenja PD u uslovima koje eksperimentalno teško

postići• osnovni vid on-line: povremeno merenje PD (i pogonskih

parametara.• On-line merne metode mogu biti:

električne (naponski i strujni impulsi, elektromagnetne itd.) akustična i ultrazvučna merenja, praćenje emisije ozona ili drugih gasova on-line uzimanje uzoraka ulja itd.

7

Mape PD-a

8

Mape PD-a

9

Mape PD-a

10

Mape PD-a

11

PD monitoring:• Monitoring (nadzor) parcijalnih pražnjenja kod mašina u

pogonu je deo on-line merenja parcijalnih pražnjenja ali je i drugačiji od toga

• PD monitoring: Uloga on-line dijagnostike Uloga zaštite mašine

• Monitoring metode parcijalnih pražnjenja mogu biti: električne (magnituda pražnjenja, struja pražnjenja itd.) akustične i ultrazvučne metode monitoring koncentacije ozona i drugih gasova monitoring gasova u uljima itd.

12

umrežavanja

Koncept monitoringa

13

Monitoring (on-line) sa smetnjama

14

Monitoring (on-line) bez smetnji

15

PD impulsifazna distribucija

16

PD struja(sa i bez smetnji)

17

efekat temperaure(delaminacija)

18

efekat opterećenja(potrebno preklinjavanje)

19

ALARM

Alarm settings

20

Alarm Event List

21

Centar za merenje i dijagnostiku

• Baza podataka Osnovni podaci o mašini: proizvođač, tip i serijski broj, godina

proizvodnje, itd. Radni (trenutni) parametri mašine (on-line): temperature statora

(jezgro, namotaj), itd. Eksploatacioni podaci o proteklom radu mašine: dinamika rada,

broj kvarova itd. Dijagnostički podaci izolacionog sistema: naponski pragovi

(PDIV,PDEV), off i on line mape pražnjenja ( ), oscilogram signala pražnjenja, šumovi i smetnje, akustička merenja parcijalnih pražnjenja, praćenje gasova indikativnih za parcijalna pražnjenja itd.

22Ekran baze podataka koju je razvio Institut „Nikola Tesla“

23

Expert system

database(measures) database

(expert's report)

database(operating)

staffPD expert's

EEINT

PD expert'sworld

IT expert's

24

Expert systemreport

25

• Ekspertski sistemi algoritam Softver znanje Ekspertski sistem postavljaju i koriste eksperti

• Korisnički terminali klijent Ekspertzainteresovani prema dozvoli...

26

ZAKLJUČAK

• Razvoj dijagnostike parcijalnih pražnjenja je u zamahu i stiče poverenje. PD merenja moraju postati standard u dijagnostici stanja mašina i opreme.

• transfer tehnologije može da se plati (ugraditi određeni hardver, prateće uređaje itd..)

• transfer znanja je sistemski (razvoj tehničkih i ljudskih resursa..) • dijagnostika i zaštita visokonaponskih mašina i opreme koju pruža

sistem pokriva oblast koja nije pokrivena ni jednim drugim pristupom.

• Puna snaga ove dijagnostike se dobija kada se tehnički i informatički poveže u jedan jedinstvenin sistem i sa drugim dijagnostikama.

27

• Pitanja za diskusiju:

1. Praćenje stanja parcijalnih pražnjenja u pogonu hidrogeneratora i na osnovu toga dati mišljenje o pouzdanosti podataka

2. Uticaj povećanja parcijalnih pražnjenja generatora u pogonu na stanje izolacionog sistema i njegove posljedice